印染
印染
又稱之為染整。(dyeing and finishing)
是一種加工方式,也是
染色,印花,后整理,洗水等的總稱;
本科的染整專業現在已經并入輕化工程專業;
早在六、七千年前的新石器時代,我們的祖先就能夠用赤鐵礦粉末將麻布染成紅色。 居住在青海柴達木盆地諾木洪地區的原始部落,能把毛線染成黃、紅、褐、藍等色,織出帶有色彩條紋的毛布。
商周時期,染色技術不斷提高。宮廷手工作坊中設有專職的官吏"染人"來"掌染草",管理染色生產。染出的顏色也不斷增加。到漢代,染色技術達到了相當高的水平。
我國古代染色用的染料,大都是天然礦物或植物染料為主。古代原色青、赤、黃、白、黑,稱為"五色",將原色混合可以得到“間色(多次色)”。
青色,主要是用從藍草中提取靛藍染成的。能制靛的藍草有好多種,古代最初用的是馬藍。
赤色,我國古代將原色的紅稱為赤色,而稱橙紅色為紅色。我國染赤色最初是用赤鐵礦粉末,后來有用朱砂(硫化汞)。用它們染色,牢度較差。周代開始使用茜草,它的根含有茜素,以明礬為媒染劑可染出紅色。漢代起,大規模種植茜草。
黃色,早期主要用梔子。梔子的果實中含有"藏花酸"的黃色素,是一種直接染料,染成的黃色微泛紅光。南北朝以后,黃色染料又有地黃、槐樹花、黃檗、姜黃、柘黃等。用柘黃染出的織物在月光下呈泛紅光的赭黃色,在燭光下呈現赭紅色,其色彩很眩人眼目,所以自隋代以來便成為皇帝的服色。宋代以后皇帝專用的黃袍,既由此演變而來。
白色,可以用天然礦物絹云母涂染,但主要是通過漂白的方法取得。此前,還有用硫黃熏蒸漂白的方法。黑色,古代染黑色的植物主要用櫟實、橡實、五倍子、柿葉、冬青葉、栗殼、蓮子殼、鼠尾葉、烏桕葉等。我國自周朝開始采用,直至近代,才為硫化黑等染料所代替。掌握了染原色的方法后,再經過套染就可以得到不同的間色。
隨著染色工藝技術的不斷提高和發展,我國古代染出的紡織品顏色也不斷地豐富。有人曾對吐魯番出土的唐代絲織物作過色譜分析,共有24種顏色,其中紅色的有銀紅、水紅、猩紅、絳紅、絳紫;黃色有鵝黃、菊黃、杏黃、金黃、土黃、茶褐;青、藍色有蛋青、天青、翠藍、寶藍、赤青、藏青;綠色有胡綠、豆綠、葉綠、果綠、墨綠等。
我國在織物上印花比畫花、綴花、繡花都晚。目前我們見到的最早印花織物是湖南長沙戰國楚墓出土的印花綢被面。
在中原地區,印花技術的再度復興是從纈開始的,纈有絞纈、葛纈和夾纈。絞纈、葛纈實際上就是一種仿染印花的織物。
唐代的印染業相當發達,除纈的數量、質量都有所提高外,還出現了一些新的印染工藝,特別是在甘肅敦煌出土的唐代用凸版拓印的團窠對禽紋絹,這是自東漢以后隱沒了的凸版印花技術的再現。從出土的唐代紡織品中還發現了若干不見于記載的印染工藝。到了宋代,我國的印染技術以經比較全面,色譜也較齊備。明代揚慎在《丹鉛總錄》中記載:"元時染工有夾纈之路,別有檀纈、蜀纈、漿水纈、三套纈、綠絲斑纈之名"。名目雖多,但印染技術仍不出以上范圍。
到了明清時期,我國的染料應用技術已經達到相當的水平,染坊也有了很大的發展。乾隆時,有人這樣描繪上海的染坊:"染工有藍坊、染天青、淡青、月下白 ;有紅坊,染大紅、露桃紅;有漂坊,染黃糙為白;有雜色坊,染黃、綠、黑、紫、蝦、青、佛面金等"。此外,比較復雜的印花技術也有了發展。至1834年法國的佩羅印花機發明以前,我國一直擁有世界上最發達的手工印染技術。
我國古代印染不僅顏色多,色澤艷麗,而且色牢度好,不易褪色。古代將青(即藍色)、赤、黃、白、黑稱為五色,也是本色、原色。原色混合得到多次色如綠、紫、粉等色,也稱間色。染料來源分為礦物顏料和植物染料兩大類。染紅色的礦物顏料有赤鐵礦和朱砂。早在山頂洞人時期即使用過赤鐵礦,但因它是暗紅色,故以后用于囚犯服色。朱砂又叫丹砂,色澤鮮亮,距今四千多年的青海柳灣墓地一男尸下就撒有朱砂。黃色有石黃(硫化砷)和黃丹(氧化鉛),青色為天然銅礦石,白色為鉛粉和白云母,黑色為炭黑。植物染料中的紅色可以從茜草、紅花、蘇方木等中提取,黃色從梔子、姜黃、槐花中提取,青色是采用藍草制成的靛藍,故有“青取之于藍而青于藍”的名句傳世。黑色主要從胡桃樹、柿子樹、櫟樹等中得到。當用某種染料染色時,人們發現:織物每浸染一次,顏色便加深一些。由此,染色工藝便從簡單的浸染發展到套染及媒染。新疆吐魯番唐墓出土的絲織物有二十四種顏色,其中僅紅色就有銀紅、水紅、猩紅、絳紅、絳紫。黃色也有六種之多。在原色套染的基礎上,還出現了不同染料的套染技術,使織物的顏色更加豐富。到清代,有關染色的色譜和色名,由天然色彩的縱橫配合發展至數百種之多。媒染早在春秋時已出現,即在染色中使用媒染劑。如用植物染料染黑色時,加一點青礬,便可提高色牢度。在染色方法上,絹、紗及棉布等都可以先織后染。而錦、繡等則需要先將絲線染色再織。我國古代曾把印花織物通稱作“纈”,所以印染工藝又分為﨟纈、夾纈和絞纈等數種。①﨟纈,又稱蠟纈,即蠟染。秦漢時期,西南少數民族首先掌握了用蠟防染的技術。它是用融化的蠟在織物上畫出圖案,然后入染,煮出蠟,顯出色地白花。由于蠟凝結后的收縮或加以揉搓,產生出許多裂紋,入染后,色料滲入裂縫,成品的花紋上往往出現一絲絲不規則的紋理,形成獨特的裝飾效果,蠟染的方法,至今仍在使用。②夾纈。秦漢時已有,盛唐極為流行。它是用兩塊雕鏤相同圖案的花板,將布帛夾在中間,在鏤花處染色,成為花紋。其圖案特點是花紋對稱,具有均衡規律的美。夾纈可染二、三種顏色。③絞纈。是民間常用的一種印染方法。通常可分兩種:一是用線將布扎成各種花紋,釘緊后入染,釘扎部分不能染色,形成色地白花圖案,具有暈染的效果。另一種是將谷粒包扎在織物上,然后入染,形成各種圖案花紋。除上述主要印染方法外,春秋戰國時還出現過凸版印花等工藝。至 1834 年法國佩羅印花機發明前,我國一直擁有世界上最發達的手工印染技術。
中國印染行業發展簡況
“十五”期間,中國印染行業發展取得了很大的成就。全國規模以上印染企業戶數從2000年的858戶增加到2005年的1778戶,年均增速為15.69%;印染行業規模以上企業中,從業職工人數從2000年的26.8萬人增加到2005年的43.13萬人,年均增長9.98%;2005年工業總產值達1397.1億元(現行價),比2000年的551.33億元增長153.41%。
2006年規模以上印染布產量430.30億米,同比增長10.47%,增幅下降5.22個百分點。規模以上印染企業戶數1948家,同比增加7.27%;虧損戶數348家,虧損面達到17.86%;虧損總額為8.19億元,同比下降12.91%;就業人數45.52萬人,同比增加4.49%。印染6大類產品進出口總額達129.69億美元,同比增長8.05%,增幅上升0.95個百分點;貿易順差59.81億美元,同比增長20.46%,增幅下降4.70個百分點。
2007年1-5月份,中國印染行業經濟運行繼續保持平穩發展態勢。規模以上印染企業利潤總額為18.71億元,同比增加17.88%;工業總產值700.62億元,同比增長12.52%;銷售產值678.53億元,同比增長12.35%;銷售收入665.33億元,同比增長13.59%。規模以上印染企業2017家,同比增長5.88%,印染布產量177.93億米,同比增長9.21%,增速減緩6.36個百分點,5月份單月產量41.38億米。
2008年1—8月份,由于原料、能源、人工價格大幅上升、利率上調,規模以上印染企業各項費用上升較快,營業費用同比增長14.84%,管理費用同比增加13.95%,利息支出同比大幅增加32.28%,企業實現利潤總額39.68億元,同比增加2.6%,增速大幅回落,銷售利潤率3%,比2007年的3.50%減少0.5個百分點。
中國印染行業發展較快,加工能力位居世界首位,已是紡織印染生產大國。但生產能力和經濟效益的提高不同步。主要印染大類產品出口的平均單價比同期進口單價低,說明中國印染產品檔次較低,附加值不高;企業普遍看重的是色彩以及產品功能的開發,卻忽略了印染對于自然環境和社會的影響;印染企業大多以來料來樣加工為主,在工藝技術、品種開發和經營管理上多處于模仿追隨,自主的品牌較少,研發創新能力差;染整設備工藝參數在線檢測、在線控制技術,開發新設備,制造精度和配套件,節能、環保,售后服務等方面都落后于國外先進水平。
印染行業應加強技術創新提高產品檔次,國家出臺相應的政策治理印染污染嚴重的生產企業,改善環境,倡導生產與環境和諧發展,加大科技投入,使印染機械向環境保護、節能降耗、省時高效、短流程方面發展。
“十一五”印染行業規劃,以提高印染產品質量、推行節能降耗技術、強化環境保護為原則,以現代電子技術、自動化技術、生物技術等高技術為手段,發展涂料印染、微懸浮體印染、轉移印花、數碼印花等無水或少水印染工藝技術,加快生態紡織品和功能性紡織品研發和生產;推行環保、節能、清潔生產印染加工技術,實現印染行業污染防治從“末端治理”向“源頭預防”轉變;加大環境執法力度,淘汰高耗能、高污染和廢水治理達不到要求的落后工藝裝備和印染企業。
生存考驗下的中國印染大跨越
斗轉星移,中國印染業在國內競爭國際化、國際競爭國內化的背景下迎來了最具挑戰性的一年。隨著世界紡織生產中心在亞洲和中國的繼續拓展,2009年,中國印染企業之間的合縱聯橫和政府部門新的法律政策交織在一起;中國印染企業和國際印染業之間的競爭和合作交纏在一起,轉眼即逝的機遇和突然而至的危機交替在一起,印染業正面臨著一場歷史性的生存考驗。
問:中國印染的腳步邁向何方?
答:關鍵在于“與時俱進”。
一、和諧發展,實現產業水平提升
印染工業是一個需要做強做大的產業,同時也是一個面臨極大挑戰的產業。當前,中國經濟與社會正處于整體轉型的大背景中,產業結構轉型、增長方式轉型、經濟體制轉型,乃至社會結構轉型,而與國內其它行業相比,由于中國印染業所處的發展階段的特殊性,以及行業在整個社會中的位置、人文社會等因素,它的轉型又領先于或不同于其它的行業。從最近一個時期經濟變量傳遞出的信息,可以感覺到中國印染正進入以產業結構轉型引發的增長方式的轉型,環境保護和社會責任受到了越來越多的關注。
從發展大勢看,染整被稱為紡織產業鏈的關鍵環節,承載著創造附加價值、商品差異化等重要功能。該行業具有多方面特點:一是大量消耗能源;二是大量使用化工原料,三是產生大量的污染。在能源、化工產品雙雙漲價的背景下,印染業已經到了舉步維艱的地步。而在國家發改委近日發布的《印染行業準入條件》中明確指出,從2008年3月1日起,新建或擴建印染項目必須符合準入條件,同時,新建、改擴建印染項目應在省級或以上投資部門備案,經過多個部門組成的核查組核查后方能投產。重點加強對印染業的清潔生產審核,強化環境影響評價,嚴格執行環境準入制度,嚴格建設項目環境影響評價,依法限制新建的污染嚴重的項目,促進產業結構優化,實現印染行業的可持續發展。
事實上,中國印染在整個工業鏈中,并不是一個孤立的存在,在它的上游,是化工和機械、化纖等,各種印染技術都需要上游企業的支持和合作。在環保方面,由于整個社會對環境保護的要求越來越高,印染業的清潔生產技術已取得了前所未有的進步,以少排放污水等為目標的清潔生產技術體系取得了突破性的成果,大大降低了印染用水量和污染物負荷,同時,廢水治理技術也相當成熟,規模大、實力強的印染企業,有能力進行環保設備投資,因此能夠有效地控制印染企業對于環境的污染。通過循環經濟模式,現代印染業不僅不應該是人們印象中的“污染大戶”,而且完全有可能也應該建成與環境和諧發展的綠色產業。
同時,隨著中國印染企業在社會中的發展,重視社會責任越來越成為國際市場的“準入證,在經濟全球化的背景下,成長中的中國印染企業要獲得國際市場的份額,就要積極履行自己的企業社會責任,并加大這方面的力度。
二、創新發展,進入新階段
中國印染企業普遍規模較小,再加上獨立創新的風險較大,企業往往是看到別人的產品取得成功便一哄而上,盲目跟隨,近幾年一些企業迅速跟風引起了眾多資金的涌入,供產失衡,價格競爭的現象日益激烈。印染業的領先者如果不能形成較強的自主創新能力、先發優勢所形成的難以模仿的核心競爭力,必然使產品進入障礙降低,造成跟風競爭。
黨的十六屆五中全會提出了“十一五”規劃建議,最引人注目的是提高自主創新能力,形成一批擁有自主知識產權的知名品牌,國際競爭力較強的優勢企業。
目前,全球紡織品生產的重心已完全移到了亞洲,并以中國、印度、巴基斯坦、越南等為核心進行拓展。國際經驗表明,在人均GDP1000美元到3000美元階段,傳統生產要素對經濟增長的貢獻率會遞減,而體制創新、經濟發展模式創新與科技創新將成為經濟社會發展的根本動力。當前,我國印染業的核心技術力量相對較弱,缺乏知名品牌,依靠低附加值的加工制造,取得國際分工的道路已經越走越窄。中國印染業已進入必須依靠自主創新加快發展的新階段,必須增強原始創新能力、集成創新能力和引進消化吸收再創新能力,以提升中國印染的整體競爭力,實現經濟增長驅動力的順利接替。
在中國印染的創新工程中,尤其值得關切的是品牌創新,要走國際化的道路,迅速地把中國印染的品牌做大做強。在這方面,意大利紡織面料業和意大利時尚業合而為一的品牌創舉可給中國印染業以新的啟示。中國印染業的一些品牌已經在國內具有了相當的生產能力和市場競爭力,與此相比,這些品牌在國際化進程方面卻顯得步履蹣跚,徘徊不前。中國印染企業要善于利用自己的優勢,抓住發展機遇,在國際競爭中展示自己,在周邊新崛起的紡織印染群體中鶴立雞群,努力贏得持續發展的領先權。
三、合縱聯橫,尋求規模化發展
可以說,改變印染業當前的處境,不僅需要切實可行的對策,還需要上下游產業的理解,。從這個意義上講,印染業面臨的困難實際上是整個中國紡織業的困難,不能單純地要求染印企業通過一己之力來改變局面,而是需要紡織行業摒棄本位主義思想,共同來承擔時代發展所帶來的影響。
和跨國集團,特別是與染指印染業的海外巨頭相比,國內印染業規模偏小,而且在傳統體制的束縛下,由于地方保護與產權結構的約束,難以能夠進行有效的資源整合,大部份的印染企業的經營范圍只局限于少數區域、缺乏真正意義上的全國性企業。市場集中度相對較低,為了應對國際化背景下的印染業競爭新局面,國內印染業的合縱聯橫,尋求規模化發展以獲得規模經濟優勢是當務之急。在策略上,可以先采取行業內資源的有效整合,在變動不定的市場環境下,讓一些缺乏競爭優勢,難以獲得良好發展前景的印染企業通過同業之間的并購逐步退出印染業市場,而將經營資源和客戶群體轉移給具有良好發展前景的企業,以獲得印染業內資源的優化配置,獲得更大的收益。在進行合縱聯橫中,一方面要眼光向內,另一方面又要把眼光向外,要擴大合作范圍,積極引入印染行業外的其它有意向和有實力的企業進入印染業,特別要借助目前比較發展的資本市場,引入具備雄厚資本實力的戰略合作者,以壯大印染業在國際競爭中的實力。
要讓中國紡織印染企業快速做強做大,其中的核心是要為中國紡織印染業創造一個良好的迅速擴張的條件和環境。第一,從所有制方面,打破所有制的界限,鼓勵紡織印染業多種所有制齊頭并進,共同發展。第二,從企業的規模方面,小企業具有“船小掉頭快”的優勢,但是小企業活力再強,也是小企業,只有大型的紡織印染企業的競爭力強了,才能提升中國印染業的競爭力。第三,擴大重點印染企業的上市渠道,在資本和金融市場給予金融支持。國際跨國公司的擴張發展歷史上加速度的原因之一,就是獲得了資金的支持,可以從容地進行并購,而且不是一家一家小并購,而是一批一批地購并。第四,制定相應的法規和政策,鼓勵印染企業間的聯合并購和重組,鼓勵國內有實力的投資者向印染業延伸。第五,建立正常的市場秩序,禁止價格戰等惡性競爭,使得中國紡織印染業有一個良好的發展環境。第六,鼓勵本土印染企業向目前競爭力較弱,未來潛力巨大的越南、泰國、巴基斯坦及南美洲等地區和國家發展。
目前,全球紡織品生產的重心已完全移到了亞洲,并以中國、印度、巴基斯坦、越南等為核心進行拓展。國際經驗表明,在人均GDP1000美元到3000美元階段,傳統生產要素對經濟增長的貢獻率會遞減,而體制創新、經濟發展模式創新與科技創新將成為經濟社會發展的根本動力。當前,我國印染業的核心技術力量相對較弱,缺乏知名品牌,依靠低附加值的加工制造,取得國際分工的道路已經越走越窄。中國印染業已進入必須依靠自主創新加快發展的新階段,必須增強原始創新能力、集成創新能力和引進消化吸收再創新能力,以提升中國印染的整體競爭力,實現經濟增長驅動力的順利接替。
在中國印染的創新工程中,尤其值得關切的是品牌創新,要走國際化的道路,迅速地把中國印染的品牌做大做強。在這方面,意大利紡織面料業和意大利時尚業合而為一的品牌創舉可給中國印染業以新的啟示。中國印染業的一些品牌已經在國內具有了相當的生產能力和市場競爭力,與此相比,這些品牌在國際化進程方面卻顯得步履蹣跚,徘徊不前。中國印染企業要善于利用自己的優勢,抓住發展機遇,在國際競爭中展示自己,在周邊新崛起的紡織印染群體中鶴立雞群,努力贏得持續發展的領先權。染整生產用水處理工藝及應用分析
提高染整生產質量,與染整用水的水質息息相關,節能降耗是所有印染企業管理者必須思考的問題。針對這一難題,針對印染用水量大的特點,結合各用戶的實際情況,開發新的取水水源,利用臨近的河水資源經過深度處理,取代市政自來水,可大大地降低生產成本。然而隨著經濟的發展,各地河水水質情況已有不同程度的污染,本公司利用多年來的水處理工程實踐經驗,結合印染用水特點,總結出一套專門應對處理各類水源水質,用于印染供水的工藝與技術。
2、印染用水指標及分析
2.1 印染用水指標(見表)
項 目指 標項 目指 標濁度(FTU)≤5鐵、錳(mg/L)0.1色度(倍)≤10耗氧量(mg/L)≤10PH6.5~8.5總固體(mg/L)65~150總硬度(以CaCO3 計, mg/L)染液、皂洗水≤18 mg/L,一般洗滌用水≤180 mg/L
注:本數據參照《印染手冊》
2.2水質指標與影響染色分析
2.2.1 濁度
濁度的產生是由于水中含有懸浮及膠體狀態的微粒。
懸浮及膠狀的微粒對染品表面有較大的影響,出現污漬、色斑,因此嚴格控制濁度是必須的。《印染手冊》所要求5FTU指標值,在染色應用過程中也會造成輕微影響,我公司在工程實踐中濁度指標控制在1FTU以下。
2.2.2 色度
色度是由溶于水的腐殖質、有機物或無機物所造成,也有工業廢水引起的。染色是用染料按一定方法將織物染色過程,是一種吸附、擴散的過程,如果溶解染料的水溶液中存在色度,必然對染料的顏色產生干擾,造成染品出現色差現象。這種現象對淺色染品影響相當明顯,為些對色度有嚴格的要求,一般來說要求不大于10倍。
2.2.3 PH
Ⅰ)、PH值對染料在水中的電離與溶解有影響。
染料在水中狀態是一種電離、溶解、聚集的過程。染料分子中一般含有羥基、氨基、硝基等極性基,有些還含有磺酸基、羧基等可電離的基團,染料在水中受水分子作用,使染料分子間作用力減弱而溶于水中。而PH值影響染料電離度的大小,含有不同基團的染料在不同的PH條件下電離度不同。
Ⅱ)、PH值對纖維在水中的動電層電位有影響。
動電層電位表示纖維吸附層表面對溶液內部的電位差。動電層電位高低影響纖維與染料分子的吸附能力。當溶液中PH值升高,即溶液中氫氧根離子的濃度增加,有利于纖維中酸性基團的離解,也有利于纖維吸收氫氧根的水合離子,而使動電位層絕對值增加,反之亦然。
表觀表現為影響染品的色光,影響染料的上染率。因此保持穩定的PH值的范圍,有助于染色品質。
2.2.4 硬度
硬度主要是由水中鈣、鎂離子等形成的,由于加熱過程中分解成沉淀物。染色過程中容易使染料和助劑產生沉淀,造成染色不均及色澤鮮艷度和色牢度下降,而且還會使肥皂生成不溶性鈣鎂皂沉淀在織物上形成斑漬沾污,影響織物手感和光澤,嚴重時會出現 “白粉”。
2.2.5 鐵錳離子
水中主要以溶解性的二價鐵、錳離子存在,狀態很不穩定,當接觸氧化后二價鐵離子氧化成不溶性的三價鐵,二價錳離子會氧化成不溶性的四價錳。染液中鐵錳離子超高時,染色過程中充分氧化生成沉淀物,會引起染液色度增大,使染品表面著色,出現銹斑。
2.2.6 耗氧量
它是表示水中還原性物質多少的一個指標。主要包括各種有機物、亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等,但主要是有機物,反映有機物的污染程度。水中有機物主要是指腐殖酸和富里酸的聚羧酸化合物、生活污水和工業廢水的污染物。
染液中有機物的存在會使有機物沾附在染品上,染品出現色光萎暗現象。
2.2.7 總固體
包括溶解固體和懸浮固體,其中溶解固體包括溶于水中的各種無機鹽類、有機物等,懸浮固體是指不溶于水中的泥砂、粘土、有機物、微生物等懸浮物質。懸浮固體在濁度指標中有反映,不再贅述。溶解固體主要包括無機鹽類,含鹽量對染色的影響可以從染色原理進行分析。
Ⅰ)、含鹽量對染料在水中的解離有影響。
Ⅱ)、含鹽量對纖維在水中的動電層電位有影響。
由于鹽類含有陰、陽離子,通過離子在纖維表面的吸附,對動電層電位產生影響,影響染料與染品分子間作用力,從而影響了上染能力。因此在染色一定階段中常加入中性電解質,用于促染或緩染。
在工程實踐中經過多次驗證,建議含鹽量控制在低于300mg/L以下還是可以滿足染色需要的。
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