1、微悬浮体染整技术

　　微悬浮体染整技术（Micro-suspension Dyeing Technology）是中国研究人员自主研发的一种新型染整技术[5]。微悬浮体染整在理论和实践上均与传统的染整加工技术有着明显的不同，它是由西安工程大学纺织与材料学院以邢建伟教授为首的技术研究小组发明并命名的一系列新型染整专利技术。我国对此技术拥有完全的知识产权，此技术得到了中国纺织工业协会的重视和支持，中国印染行业协会和纺织工业科学技术发展中心对技术研究小组的各项工作也给予了全方位的支持和帮助。

　　微悬浮体染色技术[6-7]的核心是在染色过程中加入微悬浮体化助剂，该助剂与染料在染浴中形成较强疏水性的稳定微悬浮体体系，该体系与纤维间存在较强的亲和力，能在染色初始阶段较低的温度下，即在纤维表面发生均匀吸附。随着染浴温度升高，微悬浮体系逐渐解体，释放出的染料分子向纤维内部扩散，进而固着于纤维内部。由于染料微悬浮颗粒极细小，对于织物及布料的组织结构有很强的穿透力，且染料微悬浮体颗粒具有均匀吸附的特性，可使染料颗粒在织物表面不同部位均匀吸附，因而缓解了染色不匀的现象。同时该技术的使用可使染色时间大大缩短且废弃染料数量明显减少，从而达到节能环保的目的。

　　2 、微悬浮体染整技术的应用

　　2.1 微悬浮体染色技术在蛋白质纤维染色中的应用

　　刚开始研发时，微悬浮体染色技术主要局限于蛋白质纤维的染色加工应用，包括羊毛、山羊绒、大豆蛋白织物及蚕丝[5,8]。在羊毛和山羊绒的染色过程中，通过特种复合高分子助剂的加入，在染浴中自行形成染料微悬浮体颗粒，在30～50℃下，这些颗粒会在纤维表面均匀吸附，待吸附过程基本完成后，可将染浴迅速升温，在一定的温度下染料颗粒发生解体，释放出的染料分子就会向纤维内部扩散并发生固着[8]。该技术与传统的染色过程相比，纤维的受热时间明显缩短，因此会明显减少纤维损伤；并且由于微悬浮体化的染料在纤维表面的吸附率很高，故使染料上染率和固色率显著提高，同时使染品色泽鲜艳手感改善。

　　羊毛纤维表面存在鳞片层，染料向纤维内部扩散较慢，所以需要较高的染色温度，但这势必给纤维造成一定的损伤。传统的羊毛色纤维染色过程中减少羊毛损伤的方法主要有低温染色工艺和添加保护剂的高温染色工艺等，而蛋白质纤维微悬浮体染色技术是通过缩短染色时间来减少纤维在染色过程中的损伤。西安工程大学的邢建伟[9]等人采用Lanasol系列染料以微悬浮体染色工艺对羊毛纤维进行染色，比较了微悬浮体染色和传统染色工艺下Lanasol染料对羊毛纤维的染色性能以及染品的损伤程度。结果表明，采用微悬浮体染色工艺能显著缩短羊毛的染色时间，减少纤维在染色过程中所受的损伤，节约能源，且其上染百分率和固色率较传统染色工艺高，染品色泽也较鲜艳。

　　徐成书[10]等人采用Lanaset系列染料以微悬浮体工艺对拉细羊毛进行染色。结果表明，采用微悬浮体染色工艺比传统染色工艺缩短染色时间约40%，并能减小纤维在染色过程中所受的损伤，染品手感得到改善，且色牢度指标与传统染色样品相当。

　　张卫东[11]等人采用Lanasol系列染料以微悬浮体染色工艺对丝光羊毛进行染色。结果表明,采用微悬浮体染色工艺,在保证匀染和透染的前提下,能显著缩短丝光羊毛的染色时间,并能减少纤维在染色过程中所受的损伤,而且染色样品色泽鲜艳,色牢度均与常规染色样品相当。

　　在大豆蛋白织物及蚕丝织物的染色过程中，由于微悬浮体化的染料在织物表面的吸附率很高，可提高织物的染料上染率及固色率。刑建伟[12]等人采用Cibacron KS系列活性染料微悬浮体染色工艺，对大豆蛋白纤维染色性能进行研究，研究采用微悬浮体化助剂ZX以提高染色效果，结果表明，微悬浮体染色技术可提高染料对纤维的上染率和固色率，且染品的鲜艳度有所提高。同时邢建伟[13] 等人也采用Lanasol染料以微悬浮体染色方法（MSD）对丝绸纤维进行无盐染色。研究结果表明，采用MSD工艺可防止织物表面擦伤，明显提高上染百分率和固色百分率；其染品色光纯正、色泽鲜艳。

　　据有关资料[5]介绍，采用微悬浮体染色技术对蛋白质纤维进行工业化染色生产，可以使染色时间缩短1/3～1/2，具有显著的节能效果。同时，染料的固色率提高10%～30%，在染制同样色深度时，可以减少10%左右的染料用量。从实践情况来看，该技术已经为使用的企业带来了一定的经济效益和社会效益。该技术属于低温、节能、环保的染色技术，具有染色质量好、效率高、成本低，安全可靠等优点，用该技术染色的产品手感蓬松柔软、色泽鲜艳。该技术已在羊毛、羊绒、丝绸以及大豆蛋白纤维的染色中得到成功应用，产生了良好的社会、环境和显著的经济效益。

　　2.2 微悬浮体染色技术在棉纤维染色中的应用

　　传统的棉纤维活性染料染色需在存在大量盐的条件下进行，并在碱性条件下固色。而棉纤维上染料的固着率通常较低，污水中染料含量较高，而且有大量的盐残留在染色废液中，对环境造成严重污染[14-15]。而微悬浮体染色方法的主要优点是可使染色时间缩短，同时在染料用量相同的情况下，由于加入了微悬浮体化助剂，不仅可以减少无机盐元明粉的用量，而且还会提高染料的上染百分率和固色率，相应提高染色织物的染色深度。

　　殷娟[16]等人采用活性染料以微悬浮体形式对纯棉织物进行染色，结果表明，采用微悬浮体染色工艺，可显著提高染料的上染百分率和固色率，同时减少了元明粉等无机盐的用量，染色织物光泽鲜艳，手感柔软。

　　王银银[17]等人采用微悬浮体化助剂CAT对纯棉灯芯绒进行预处理，并用活性染料对经预处理的织物进行染色。实验结果表明，纯棉灯芯绒织物经过CAT预处理可以节约活性染料染色时染料的使用量，并减少染色废弃染料的排放，经预处理的织物和普通织物染色所得样品色牢度基本一致。该技术提高了纯棉灯芯绒织物活性染料染色的固色百分率，符合纺织印染行业节能减排的发展要求，并具有显著的社会和经济效益。

　　2.3 微悬浮体染整技术在棉纺织品前处理中的应用

　　在棉纺织品的前处理过程中，特定的微悬浮体化助剂可以使前处理过程中的常用助剂对纤维上各种杂质的接触更加充分，使纤维的除杂效率显著提高。在棉针织物前处理的大生产试验过程中，与传统工艺相比，在最高温度下保温时间缩短2/3的前提下，仍然可以使处理后的毛效提高，白度也有相应的提高[5]。结果还表明，经微悬浮体前处理技术处理后的织物在其后活性染料染色过程中的染料固色率一般可以提高10%以上。此外，大生产试验结果表明，采用微悬浮体技术对棉散纤维进行前处理后除了获得上述效果外，同时可使纤维的毡并现象明显降低且棉结明显减少，使纤维在其后的烘干、开清棉、梳棉、并条、精梳、粗纱以及细纱的加工可以顺利进行。采用微悬浮体技术对棉散纤维进行前处理后再进行染色加工也能够获得类似的效果，从而使色纺纱的生产效率及产品的质量明显提高。

　　2.4 微悬浮体染整技术在后整理中的应用

　　微悬浮体染整技术在纺织品后整理过程中的应用目前主要体现在柔软整理方面。在棉纺织品后整理加工过程中运用最广泛的助剂是双氨基改良有机硅柔软剂及阳离子柔软剂，然而尽管这两种柔软剂的性能优异，但是在后整理的高温加工条件下容易使纺织品泛黄，对产品的外观色泽造成不良影响。针对这种情况，技术研究小组在采用双氨基改性有机硅柔软剂和阳离子柔软剂的后整理过程中采用了微悬浮体技术[5]。相应的实验结果表明，所整理的纺织品色泽不变，柔软平滑度亦未降低，因此该技术受到试用厂商的高度重视。

　　3 、微悬浮体染色存在的优势

　　微悬浮体染整技术属于高效短流程、节能减排染整技术，该技术与传统染色技术相比，存在的优势[6-17]有主要有以下几个方面：

　　（1）微悬浮体染色工艺中，染料以微悬浮体状态存在于染浴中，改变了传统的染料对纤维的上染模式，缩短了染色时间，特别是高温染色阶段的时间。

　　（2）与传统染色工艺相比，微悬浮体染色工艺能实现上染阶段的快速升温，在保证良好匀染性和固色率的前提下，显著减少了染色过程中纤维的损伤，并降低了废弃染料的排放量和生产能耗，符合纺织印染业“节能减排”的发展要求。

　　（3）与传统工艺染色织物相比，采用微悬浮体染色工艺，染色织物色光未发生变化，色泽更鲜艳，手感更柔软，从而提高了染色织物的品质。

　　（4） 采用微悬浮体染色工艺可以增强预处理织物对染料的吸附能力，从而提高了染料在织物上的固着率和染色织物的K/S值。

　　4、结语

　　中国印染行业要保持经济持续发展、经济和环境保护协调发展，整个印染行业都要积极地探寻更多节能减排、生态环保的工艺技术。微悬浮体技术作为一种经济、节能、环保的新技术，在纺织印染方面已有相当多的成果和进展，该技术具有显著的社会和经济效益。

来源：陈新华

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