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ShanghaiTex染整技术热点——高效 节能 低耗 环保
杨朝煜
7月5~8日在上海召开的ShanghaiTex 2006展会上，高效、节能、低耗、少污染已开始成为染整业内人士关注热点。本文从染整关键流程，探讨该热点趋势下ShanghaiTex 2006展出的的最新技术进步。
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中国纺织行业按照科学发展需要，“十一五”期间预期主要的约束性指标包括：单位工业增加值纤维使用量同比降低20%；单位GDP耗水减少36%；吨纤维耗水量比2005年下降20%；单位GDP能耗下降28%；吨纤维耗电量比2005年下降10%；单位增加值污水排放量比2005年下降22%。
这些指标与印染行业息息相关，因为印染污水排放量占纺织工业排放总量的80%之多。印染行业在“十一五”期间的任务极其艰巨，需要染化料、机械和工艺新技术共同进步。于7月5~8日在上海召开的ShanghaiTex 2006展会上，高效、节能、低耗、少污染已开始成为染整业展示的热点。
水洗机
在染整加工过程中，热水洗涤是必不可少的工序，也是蒸汽能源和水资源消耗最多的工序。
平洗机逆流漂洗废水技术是热点之一，其漂洗温度高达85℃以上，蕴含可观的热能价值，每处理回收1吨这种水，可节约的费用及实现的效益超过10元人民币。经测算，1台平洗机1天的热水回用价值达2000余元人民币。
现在中国每年排放大量高温印染废水，既污染了环境，又流失了巨大的热能，如果全国10万台平洗机和溢流染色机排放的废水都采用此技术处理，一年节约水费及能耗费可达数十亿元人民币。
平洗机废水处理后回用可以节能、降耗、减少污染，它采用四种方法达到这一目标：武汉科技学院开发的“无极紫外光催化氧化”技术，该技术是国家863重大专项新型高效物化组合的最高研究成果；在平洗时添加提高效率的助剂；制造平洗机时，开发应用高效水洗技术；开发应用热能回收技术。其中，后两种技术在ShanghaiTex 2006展中都有展示。
美国杜布德（Tube-Tex）在展会中介绍了水洗机的热回收装置，该水洗机用水量每分钟为400升，温度85℃以上，这时蒸汽的费用将显得非常重要。该公司的被动式热回收装置能够回收在废水中流失的大量热能，而且不需要额外的操作成本，可以提供6种不同型号的装置来适应各种实际需要。
浙江印染新开发成功的两台拥有技术专利的高效水洗机，展示了国内印染机械制造者对清洁生产的重视。该公司在过去开发成功的振荡水洗机基础上，又开发出齿形导辊加回形穿布路线的水洗机和下排齿形导辊加上排轻型轧辊的水洗机，加强了洗涤效果，进一步提高了节能降耗的水平。同时，在新的水洗机上增加了废水热能回收装置，进一步降低了蒸汽能源消耗。
低给液机
瑞士威可（Weko）的低给液系统已得到国内染整企业的普遍认可，其节能、低耗、环保特性使之得到大量的应用，并将继续扩大应用领域。该系统有给水和给液（水溶性化学溶液）两种机型，可以在各种需要低给液的染整机台前（或后）安装使用。
威可喷盘式给液系统。
如在拉幅定型机前安装一台低给液机，在大多数情况下可以取代浸轧机和烘燥机。一般织物在进拉幅定型机前需要浸轧水或化学溶液，轧余率为75%左右，然后烘去一定的水份，在含潮20%左右进行拉幅定型。低给液机可以按照需要，在1~40%的含水范围内设定织物的给液率，而且重演性好、左中右以及前后均匀一致。
由于低给液时，被雾化成30~70微米的水或溶液粒子以每分钟1500米的速度喷向织物，因此渗透性极好。喷到织物上的水或溶液被织物吸附，未喷到织物上的，由于未与织物接触，可以循环使用，减少了物耗和环境污染。
真空吸水机
上海宽达介绍了EVAC真空吸水机。在染整加工中，被浸湿的织物上含有的水份可分为结合水和游离水两种，EVAC真空吸水机将通过吸水口的织物上的游离水完全吸取，当用于疏水性纤维及其混纺织物的湿整理时，效果尤为显著，疏水性纤维可将浸湿后织物上的含水率降到18%。
EVAC真空吸水机结构图。
该系统采用了UHMW高聚体材料制成的吸水口，具有摩擦力小、耐腐蚀、防堵塞的特性；采用了回旋式设计的分离器，使吸入的水份和杂物从气流中分离出来，易于清洁，避免真空泵堵塞；真空度可根据不同织物进行设定，重演性好。
当用于水洗机时，能将织物上的水与水槽中的水充分交换，大大提高了水洗效果。当用于烘干机或拉幅定型机时，可部分取代传统的轧车，由于真空吸水后含水率很低，就能大大提高烘燥、拉幅定型效率而节约能源。当进行功能性整理时，可使整理剂渗入纤维内部，对不希望重力压轧织物的整理效果尤其优良。
拉幅定型机
当拉幅定型机处理涤纶及其混纺织物时，箱体内的温度可高达180~220℃，是染整加工中的重点节电、节能环节。本届展会上围绕节电、节能展示了多种新成果。
温湿度测量与控制
准确的温湿度测量是节电节能工作的基础。宽达展示了先进的EMC系统，该系统是一个组合式工作平台，由三个模块组成。
RMS模块，即湿度测量和控制系统，主要用于棉、麻、丝、人纤及其混纺织物，在进行拉幅定型、烘干、预缩时，通过检测织物的含水率来控制机台速度和提高生产效率，节约能源，该系统可以自动控制浆纱机、浆染机的生产车速。
AML模块，即废气湿度控制系统。该系统在染整行业主要用于测量拉幅定型机和焙烘机的高温废气中含湿量和控制高温废气排放，如排放的高温废气含潮率过低，则表示能源被浪费，通过测量与控制使拉幅定型和焙烘过程处于最经济的运行状态，一般使用该系统可以节约20%的热能。
OMT模块，即织物温度测量和控制系统。该系统主要用于化纤及其混纺织物在高温定型和焙烘时，直接测量箱体内织物的实际温度，从而自动控制加工车速，使加工过程处于最佳的质量、最大的产量、最少的能耗。
EMC系统由一台6.5英寸触摸式屏幕、一台电脑主机工作箱、三个模块接口和一组测速发电机组成，可以单独配一个模块，也可以同时配三个模块。
其它节能措施
最具有代表性的是立信门富士(Monforts Fong's)的拉幅定型机在节能方面采取的系列措施，如所有织物传送均由变频控制的全密封式三相交流电动机驱动；烘箱采用150毫米厚的高密度绝缘材料制成隔热门，使烘箱热辐射量处于低水平；在烘箱的连接和开口处均设有密封；织物进出口处均设有气流屏蔽装置；在出布口装有残余湿度测量和控制装置，使烘燥效果数字化显示。
浙江印染展示了拉幅定型机废气热能回收技术，已用于生产实际。
有机溶剂回收机
在纺织品、人造革等产品后整理高温焙烘定型时，根据不同需要添加各种有机溶剂，以改善纺织品和人造革的功能特性。这些有机溶剂在高温条件下，会随着热空气散布到机器内或排放到机器外，严重地污染机器和环境。
ECO-6-12T。
台湾顶麒工业在展会上提供了有机溶剂回收机，据称该装置对有机溶剂回收率为97%，回收的有机溶剂纯度为99%，废气消除率为98%。
染色机
此次展会展示的染色机约100多台，有高温染色机、常压染色机、喷射染色机、轧染机等机种，其技术代表产品有立信的ECO系列染色机和Allwin筒子纱染色机、德国特恩（Then）的气流染色机。
Allwin筒子纱染色机。
ECO系列高温染色机结合了必要的自动化控制装置、精密仪器、先进的控制软件，采用了成熟的液体分离和快速循环技术，缩短了全程工艺耗时，采用了低浴比技术，每公斤织物的总耗水量（浅色）低至38公斤。
Allwin筒子纱染色机采用了新的双重循环式热交换器，在相似的操作环境下，比传统的筒子纱染色机快30%达到目的温度；采用了新的专利REV水泵，流量高于传统水泵，用马达推动水泵的功率亦相对减少；采用了新的水流换向装置和智能匀染控制，避免了只靠由里至外的单向染液运行而导致的染色不匀；在染色过程中采用了快速逻辑温控技术，这些技术的进步使染色质量得到保证，并降低了能耗、水耗和废水排放。
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速干衣服也叫吸湿排汗或者吸湿速干产品
一、吸湿排汗机理
吸湿排汗纤维是纤维表面微细沟槽所产生的毛细现象使汗水经芯吸、扩散、传输等作用，迅速迁移至织物的表面并发散，从而达到导湿快干的目的。
毛细管效应是最常用的一种吸湿排汗方法，具体表现表现为织物的吸汗能力以及扩散能力。
具有吸湿排汗功能的纤维一般都有较高的比表面积，表面有众多的微孔或沟槽，截面一般设计为特殊的异形状，利用毛细管原理，使得纤维能够快速的吸水、输水、扩散和挥发，能迅速吸收皮肤表面湿气和汗水，并排放到外层蒸发。
此外，利用多层织物进行吸湿导湿快干，对面料进行亲水整理和纤维表面改质等方法，也是产生吸湿排汗功能的常用手段。
二、吸湿排汗发展状况
自从1982年初，日本帝人公司就开始研究吸水性聚酯纤维，美国杜邦公司也于1986年首次推出Coolmax的吸湿快干聚酯纤维，由于Coolmax具有很好的吸湿快干性能，夏季穿着仍能保持皮肤干爽，加上杜邦公司良好的市场营销和口碑，Coolmax纤维成为了至今最为成功的吸湿排汗纤维品牌，此后在1999年美国杜邦结合新研发的低药剂用量快干面料整理专利技术，推出了升级换代的Coolmax Alta面料。
在中国的台湾省，吸湿排汗纤维即由上游化纤厂中兴、南亚、新光、东云、台化、华隆及远东等厂负责聚合纺丝，由宏远、佳和、大宇、台富、昶和、宏和、儒鸿、裕源、金纬、重亿等梭、针织业者，配合下游染整及成衣厂，制造出一系列运动、休闲及内衣产品，以展现经济、舒适、功能的产品特色，最大化化纤与纺织产品最高附加价值。
三、双层单向导湿吸湿快干产品
吸湿快干织物原理可分为两类：一类是通过汗水在织物平面内快速扩散，增大汗水的蒸发面积，实现织物的导湿快干。
另一类是利用织物设计将亲水性的与疏水性纤维如织成双层或三层织物，通过毛细效应, 将织物内层的汗水吸到织物外层，由织物外层蒸发，实现织物的导湿快干。多层织物则是其原理是利用吸水性强纤维的特性将汗液吸到织物之表面，而靠近皮肤侧则是利用疏水性纤维的不吸水特性使皮肤感觉干爽。
2011年5月份，美棉公司开始推广其功能性处理的单向导湿织物，此外，NIKE的SPHERE系列面料, 采用独特三维编织结构和功能纤维纱线织造相结合。内部形态类似细胞, 每个独立单元可以是圆形或六角形, 贴近皮肤处采用吸湿性能极佳的纤维,外部为微孔排汗面料。穿着时, 内层凸起结构保证流汗时绝不粘身，提供极强排汗透气功能。李宁的AT Dry Smart系列的吸湿快干面料却利用了单向导湿技术来增加吸湿排汗性能。Adidas的Climcool系列在能将汗水排出体外的基础上，增加了保持服装通风的功能等。
四、检测标准
吸湿排汗织物的功能性指标，目前主要通过检测织物的吸湿性能、芯吸性能、透湿性能三个指标来考量织物的吸湿排汗效果。
在GB/T 21655.1-2008《纺织品吸湿速干性评定》中检测了织物的吸水率、滴水扩散时间、蒸发速率、蒸发时间、芯吸高度等指标。定义了一种织物对水的吸水率、滴水扩散时间和芯吸高度表征织物对液态汗的吸附能力；以织物在规定的空气状态下的水分蒸发速率和透湿量表征织物在液态汗下的速干性。
透湿性能对应的国际标准还有，ISO1 1092纺织品热和水蒸汽透过阻力测试方法，日本JIS L1099纺织品织物水蒸汽透过性能测试方法，美国ASTM E96材料透湿性能测试方法，韩国KS K0594织品透水蒸气实验方法等。
针织物产品技术要求
项目要求吸湿性吸水率/%≥200
滴水扩散时间/s≤3芯吸高度/mm≥100
速干性蒸发速率/（g/h）≥0.18
透湿量/[g/(㎡·d）]≥10000