纺织新科》园地第七期》国外学会动态/AATCC 1999国际学术年会与展览会

 

踏着五彩之路迈向21 世纪

————纪AATCC 1999国际学术年会与展览会

青岛大学纺织服装学院  房宽峻  许长海  郝龙云  朱金丽

[内容提要]由美国纺织化学家及染色家协会主办的国际纺织化学与染整工程学

术年会及展览会已于1999年10月12一15日在美国举行,中国有5位学者出

席,文章介绍了大会的盛况以及重点研讨的课题,主要涉及生物技术在整理中

的应用、染色工艺的进展、喷墨印花技术、功能整理、染整废水处理等方面。

[关键词]染整工业  新技术  年会。TS 190

      由美国纺织化学家和染色家协会(AATCC)主办的国际纺织化学与染整工程学术年会及展览会于 1999年10月12-15日在美闰北卡罗莱纳州的爱洛特国际会展中心,隆重举行。本届大会的主题是"踏着五彩之路迈向21世纪"(Color Your

Way into Y2K),会议历时4天,世界各国纺织化学家和染色家济济一堂,盛况空前,共同探讨21世纪纺织工业的美好未来。

    12日晚6点开始的欢迎仪式拉开了会议的序幕,在此后的3天时间内,会议安排了丰富多彩的学术活动,有形象生动的现场演讲,有内容丰富的论文展示,有扣人心弦的颁奖午宴,有激烈的论文竞赛,以及趣味盎然的晚宴舞会。此外,还进行了大型纺织化学材料和仪器设备的展览。我国有5名学者参加大会(他们分别来自东华大学,青岛大学、浙江丝绸学院),并展示了我国纺织科学工作者近年来所取得的成绩。我国台湾省的纺织科学工作者也参加了会议。

    本届屡览会盛况空前,前来参展的有科研机构、学术组织、大学、企业、纺织科学杂志等90多家,其中很多具有很高的国际威望,如美国纺织化学家和染色家协会、英国染色家协会、英国利兹大学、美国北卡罗莱纳州立大学和佐治亚大学、巴斯夫公司、拜耳公司、纺织世界杂志等,他们展示了最新的化学助剂、染料、机械设备以及新工艺等。

     会议期间进行了地区间及纺织化学专业学生论文竞赛,评选出了获奖的优秀论文。地区间论文竞赛始创于1940年,至今已有60年的历史,其目的是促进各地区对纺织化学和染整工程的研究,主要从独创性、科学价值、实用性等方面对论文进行评定。每年度的获奖论文是由海岸地区(Gulf Coast)推荐的,论文题目是 "无纺地毯的织造与整理"。赫曼和马特高斯坦 (Hermanl and Mrtle Goldstein),学生论文竞赛创立于1982年,专门为纺织化学专业的学生设立。竞赛分为本科生与研究生2个组,从每组中选出2个优胜者,授予赫曼和马特高斯坦奖。本届大会进入决赛的论文题目是:新型农业工人防杀虫剂保护服装。双氧水与氢氧化钠用于退煮漂连续处理工艺。阳离子预处理对棉织物涂料印花的影响。激敏纺织材料。控制染料在织物毛细结构内泳移的新工艺。

    在颁奖午宴上,3位杰出学着分别被授子奥尼(Olney)奖、差宾(Chapin)奖和梅尔逊(Millson)奖,受到与会者的极大关注。奥尼奖创建予1944年,用于表彰在纺织化学领域有突出成就的学者。本年度奥尼奖被授于佐治亚大学的瓦伦斯·帕金斯先生(Warren S.Perkine)。帕金斯先生目前是佐治亚大学高级纺织化学家。他已发表了100多篇学术论文,并主编了几本专著。帕金斯先生1963年加入AATCC并干1986年成为终身会员,曾经担任南部地区副总裁和AATCC主席。差宾奖创建于1958年,是为了纪念劳威尔纺织学院(Lowell Textile School)的化学教授哈洛德C·差宾博士(Dr.Harold C.Chapin)而没立的,以奖励为AATCC发展作出突出贡献的人士。本年度的差宾奖授予约翰R·阿斯布莱德教授(Tohn R·Aspland)。阿斯布莱德先生目前是克莱姆森大学纺织纤维系纺织化学教授。他自从加入AATCC后,为协会发展作出了很大贡献。梅尔逊奖创建于1979年,是以梅尔逊博士的名字命名的,以纪念他作出的杰出贡献,用以表彰对纺织化学加工有突出贡献的学者。本年度的梅尔逊奖授予鲍尔W·米科勒先生(Paul W.Mickler),以表彰他为真空吸嘴技术在纺织品整理中的商业化应用而作出的突出贡献。

      二、国际纺织化学与染整工程研究新进展

     学术论文交流包括大会报告演讲和墙报展示2个部分,共有100多篇论文参加了交流,内容涉及生物技术、新材料、数字技术等高新技术在染整工业中的应用。参加交流的论文大体上可以分成以下几个方面。

1.  生物技术在前处理和后整理中的应用

涉及生物技术在染整工业中应用的学术论文,大会报告有13篇,墙报有3篇,分别来自美国、英国、中国、葡萄牙、巴西、希腊等国家。由此可见,生物技术在染整工业中的应用是当今世界的研究热点,得到了世界各国的普遍重视。

表一。关于生物技术的学术论文

分类

大会报告

墙报

累计

纤维素酶

5

1

6

果胶酶

3

1

4

蛋白酶

3

0

3

其它酶

6

1

7

这些论文分别介绍了纤维素酶、果胶酶、蛋白酶和其他酶制品在纺织品染整加工中的应用,主要集中在用酶代替碱对棉织物进行环境友好煮练加工和棉制品的酶整理等方面。例如用碱性果胶酶去除棉纤维的非纤维素成分,在比较缓和的pH值和温度条件下使处理后的织物手感柔软,并减少起球现象。而要得到好的酶精练效果,就必须研究特殊的酶制剂系统,在精练处理时同时将棉籽壳、果胶和油蜡等去除。酶精练加工过程中的机械作用也是非常重要的,但是如果在酶精练过程中同时施加超声波能量,则可以缩短加工时间,减少酶的用量和对织物的损伤,获得更好的处理均匀性和效果。

利用酶的协同作用,对纤维素酶进行优化组合;利用基因技术对酶进行改性或杂交,制造性能更加优异的酶制品,以减少酶处理对棉织物造成的负面影响,如机械性能损失等,是染整加工用生物酶研究中--个重要内容。

例如,用提纯的单组分木霉属纤维素酶处理棉织物可以减少起球倾向或获得石洗效果,而不损伤织物强力。对蛋白酶的研究主要集中在对棉纤维的结构和性能的影响以及在牛仔布水洗中的应用等方面。由于在一般酸性纤维素酶中存在许多蛋白质,容易造成反染沾污使酶洗后牛仔布的色彩呆板、对比不够明显。在清洗或纤维素酶处理结束后加入蛋白酶可以大大减少反染现象,并能够在较低温度下使结合在牛仔布上的纤维素酶失活。酶在麻类产品的生物脱胶和生物整理方面的应用是另外一个研究重点。此外,对纤维素酶解动力学进行研究,以使酶处理过程达到最优;利用纤维素酶处理改善免烫后服装的手感、外观和物理机械性能;其它酶,如木聚糖酶、脂肪酶、放氧酶等在环境友好煮练过程和染整废水处理中的应用等也有报道。

    除了生物技术在前处理中的应用外,用TAED/H2O2,系统漂白羊毛/棉混纺织物,由于TAED可使H2O2活化,从而使羊毛的降解达到最少又能改善棉的漂白,增加棉籽壳的去除。此外,还有一些其它关于前处理的研究报道。

      2.染色工艺的进展

有关染色工艺的论文数量最多(大会报告有13篇,墙报有7篇,主要来自英国、美国,埃及、德国和中国),这固然与本届大会的主题有关,也说明染色工艺仍然是纺织化学和染整工程工作者的一个非常重要的研究课题。

表二。关于染色工艺的研究论文

织物种类

大会

墙报

累计

棉,麻

3

1

4

丝,毛

0

2

2

涤纶

2

2

4

锦纶

3

0

3

混纺织物

2

1

3

其它

4

1

5

 

     活性染料及其染色工艺仍然是国内外研究的重点,一方面拓宽活性染料的应用范围,另一方面发展新型活性染料,并提高活性染料的固色率,解决活性染料染色产生的环境污染问题。例如,活性染料用于锦纶66、锦纶6的染色,可以大大提

高染色品的色牢度。新型的阳离子纤维反应性染料既可以用于纤维素纤维的染色,也可以应用于锦纶纤维的染色,并且可以在匀染的同时,获得高上染率和固色率,实现无盐染色。对二氯均三嗪乙烯砜型双活性基活性染料的研究表明,这类活性染料比单活性基活性染料更耐碱性水解。对纤维素纤维进行阳离子化改性,以提高活性染料的固色率,仍然是有应用前途的方法。

    对分散染料的研究包括在新型纤维中的应用、光降解和超临界染色等方面。分散染料可以应用于聚乳酸(Polyactic  Acid)纤维织物的染色,而应用于PTT纤维的染色可以在常温下进行,且不需要载体的帮助,可以采用的染色pH值范围也比较宽。涤纶和涤棉织物在穿着过程中分散染料的光褪色问题也日益引起人们的重视。研究表明,分散染料在二醋酸,三醋酸纤维和涤纶纤维中的光降解与光的波长有非常重要的关系。例如,在光的波长为316nm时聚醋纤维上的染料和纤维本身的降解都是剧烈的。涤纶等合成纤维的CO2超临界染色工艺是一种完全的绿色染色工艺,在涤纶织物的卷轴中通入溶有分散染料的CO2超临界流体,控制其流量及方向就可以获得很好的染色效果,无环境污染。用埃及皂(中性硅酸铝)代替海藻酸钠作抗泳移剂是分散染料染色工艺的一种新探索。设计并合成新的分散染料以满足现代消费者的需求也是一个重要的问题。

    计算机技术在染色中的应用虽然已经有较长时间的研究,但仍然是当今染整工艺中非常活跃的研究领域。例如,在纺织品制造商和销售商之间确定色差的可允许范围及其测定和评价方法,有利于解决生产商和制造商之间的矛盾,促进纺织品的消费。在研究新的计算机配色系统时,应当注意提高计算机配色的重现性,避免一味追求过高的灵敏度。在颜色测量,特别是颜色传输方面,应当重点发展"数字测色"和"屏幕色彩"。而采用神经元网络对荧光染料的配色结果进行预测比目前常用的计算机测色配色系统更可靠、准确。利用计算机技术建立涤纶竭染工艺的专家系统,把实践经验和染色理论结合起来,可以为生产企业提供有用的技术指导和信息,提高产品质量和生产效率。利用计算机技术开发的智能水洗技术应用于活性染料染色后的水洗,则可以大大减少水、能源的消耗,提高生产效率。

    新型混纺织物的染色工艺也是近年来的研究重点之一。本届大会报道的关于防缩羊毛/棉混纺纱或织物的一浴染色工艺,可以获得不同颜色的高色牢度,机可洗产品,并适用于其它羊毛/棉混纺织物的染色。通过对棉/锦纶混纺织物进行预处理,然后用1:2金属络合染料进行染色,可以得到优异的上染率,并且2种纤维的上染率差异非常小,分析表明可分辨色差是由预处理产生的。

  把还原染料应用于锦纶66的染色,可以改进锦纶染色品的耐水洗和日晒牢度。用分光光度法对靛蓝染色的纱线或织物上的染料浓度进行快速准确的测定,用流动注射技术(FIA)快速准确地测定连续染浴中的靛蓝浓度等有助于提高靛蓝染色品的质量。直接染料染色后,加入阳离子固色剂并调节pH值于11-12(而非商家推荐的pH值6)进行固色处理,可以显著提高染品的色牢度。用从植物中提取的天然染料染羊毛、用铁盐染丝绸及高频放电处理过的聚丙烯织物都是一些新的染色工艺。

     3。喷墨印花技术

     印花技术的发展很快,本届大会有3篇论文分别介绍了锦纶66的活性染料印花、纺织品通用喷墨印花技术和数字印花的发展。锦纶66的活性染料印花克服了传统的酸性染料印花工艺的缺点,具有简单、经济、色谱齐全等优点。通用喷墨印花技术突破了大多数喷墨印花只适用于一种纤维的局限性,用途广泛。数字印花的发展包括喷墨印花、热转移印花、静电和光电印花等。可以预计,数字印花技术将在21世纪实现工业化。

    4.功能整理

对纺织品的整理决定了纺织品的服用性能及一些特殊的功能,如阻燃、防水等。涉及到整理的大会报告有7篇,墙报有7篇,分别来自美国、中国、英国、韩国、埃及等国家。

 

表三。关干功能整理的论文

整理工艺

大会

墙报

累计

免烫整理

3

1

4

阻燃整理

1

1

2

抗菌整理

1

1

2

抗静电整理

0

1

1

其它

2

3

5

 

无甲醛整理仍然是纺织品免烫整理的重点课题,本届会议的论文介绍了用乙二醛对棉麻进行免烫整理的最新进展,特别介绍了在乙二醛中加入乙二醇对苎麻进行整理的效果。阻燃整理主要集中于棉织物、

 

 棉地毯的阻燃整理。纺织品的新型耐久、可再生抗微生物整理得到人们的日益重视。涤纶织物容易产生静电,用脱乙酰甲壳质对其进行抗静电整理,可以获得比较好的效果。此外,对其它一些整理工艺,如有机硅树脂整理,仿桃皮绒整理、镭射接枝整理等也有报遭。   

5.染整废水处理

随着世界各国环保意识日益增强,染整废水的处理显得更加重要。各国科学家对此做了很多研究,涉及染整废水处理的大会报告有6篇,墙报有4篇,主要来自美国、英国、葡萄牙、巴西、澳大利亚、埃及等国家。

4关干染整废水处理的论文

处理方法

大会报告

墙报

累计

生物法

1

2

3

双氧水法

1

2

3

其它

4

0

4

 

生物法废水处理主要利用生物酶对染料的降解来达到使废水脱色的目的,但一般可能产生副产物。若采用双氧水与臭氧或采用双氧水与阳离子聚合物也能产生较好的脱色效果。研究还发现可以将酶与双氧水联合使用,双氧水用来脱色,酶用来去除氧化还原剂,经这种方法处理的废水可以重新用来染色,节省了大量水资源。此外还介绍了活性污泥法处理染整废水的新方法,以及纺织废水COD值、毒性等的测定方法。

6.新材料新技术

介绍近年来发展的新材料和新技术在染整加工中应用的论文共有6篇。美国学者介绍了天然彩色棉与Lyocell纤维混纺,可以获得柔软、天然而富有吸引力的高级纺织品,而不需要染色。用棉与Dyncema纤维混纺可以制造军用帆布,用棉纤维代替传统色谱柱用于色谱分离则是一个新的尝试。日本学者介绍了一种用途广泛的硅氧烷体系,韩国学着则用纤维废料生产汽车隔音板,具有很大的用前景和经济效益。

     7,其它

    大会论文还涉及到染料上染性能、染色牢度、纺织品服用性能、强力损失等其它一些方面的内容。例如,利用Quickwash Plus系统可以在短时间内给出染色牢度的准确结果。另外还做了一些理论方面的探讨,如对棉/表面活性剂和棉/染料体系的阳离子表面自由能的研究,对低湿条件下纺织品表面电荷衰变的研究等。

    三.结语

    通过本届大会可以看出,近年来世界各国在纺织化学与染整工程方面的研究确实取得了很大成绩,生物技术、新型纤维材料以及数字信息技术在纺织工业中得到广泛应用,纺织工业的绿色革命己经吹响了进军21世纪的号角。作为世界工

业革俞最早的成果。纺织工业在21世纪面临着新的机遇和挑战。我们必须充分认识纺织工业面临的形式和任务,抓紧产业结构调整,及时解决纺织工业发展中所遇到的科学技术问题,不断提高我国纺织品的品质和市场竞争力。我们相信中国纺织品将在21世纪称雄国际纺织品市场。

参考文献

1.AATCC Textile Chemists and Colorist,I999,31(8):12~48

2. AATCC, IC & E Book of Papers 1999

         原载《纺织导报 2000年第二期》