大家知道,传统染色是以水为介质的,纺织行业无疑是耗水一大户。淡水的消耗和含有化学品的废水排放都可能带了严峻的环境问题。据测算,每染色1吨纤维大约需要消耗30~50吨水。就拿我国纺织染整业来说,每年的水排放量达到20亿立方米。
那么,用二氧化碳作为媒介来染色,这靠谱吗?
原来,二氧化碳在温度升至31.06°C,加压到7.39兆帕,就会达到超临界状态。这时它既不是气体,也不是液体,却呈现气体和液体的双重特性。
超临界二氧化碳的密度类似于液体,便于溶解疏水染料;也有气体样的低粘度和扩散性能,使染色时间比用水时短;染色后迅速挥发,可轻松回收。二氧化碳染色的各过程,包括去油、染色和移除多余染料,可以全部在同一工厂中进行,只需要调整温度和压力;在过程结束时,二氧化碳以气体状态释放,所以也省去了干燥工序。
超临界二氧化碳染色算不上是新鲜事,它的原理早在25年前就在德国发明了。而东华大学、大连工业大学等也在我国开展超临界二氧化碳无水染色技术与工艺的研究。
不过这一次荷兰DyeCoo公司的获奖,不仅因为其设计、开发并提供了无水染色解决方案,还推出了使用超临界二氧化碳代替水染色的商业化机械,完成批量生产。一句话,不用水和化学品真正染出商业化产品,实现了纺织染色行业的突破。
DyeCoo的母公司早在十年前就与代尔夫特科技大学等合作解决工艺问题,耗费巨资终有眉目后,在2008年开设DyeCoo,名字就是二氧化碳染色的意思。而另一家合作的荷兰公司Triade负责二氧化碳染料的制作和销售;Setex(德国)公司负责研制控制系统;最后在泰国涤纶纺织生产商塘祥公司部署了DryDye超临界流体二氧化碳染色流水线(如下图),投入商业规模生产。
“好处是巨大的,”该公司的瑞尼尔先生表示,“不消耗水,不使用化学品,不需要干燥,速度快了一倍。这使它从能源角度颇有吸引力。难怪世界各地人们对这台新机器表现出兴趣。”2012年夏天亮相的新机器连个名字都没来得及取,就荣获了最佳生态创新产品奖。
目前,这一进程限于涤纶织物染色,每批次100—150公斤。DyeCoo和其合作伙伴正在开发用于纤维素的活性染料,预期不远的将来可在此过程中使用。
至于实际生产的产品,先是有耐克采用该技术为肯尼亚奥运马拉松选手亚伯·基鲁伊的运动服染色;而阿迪达斯则在2012年夏发售了其首批DryDye系列T恤(如上图),数量达5万件,真正做到了“批量生产”。 凌启渝