伴随着全球绿色革命的进程，现代纺织的发展必须走生态纺织之路、可持续发展道路，印染废水回收技术的研究也将至关重要。本文对近年来染整新技术的进展做一定的介绍，指出在生态纺织系统下，未来的染整趋势将会是生态染整、无水染整、仿生染整等，染整将会朝着生态、清洁和循环的方向发展。

1 引言

生态纺织系统包括生态的纺织原料；生态的纺织加工；生态的后整理加工；生态的服装加工；态纺织产品消费；生态的纺织废弃物回收、处理与再利用等子系统[1]。

据报道，2012年五月，中国印染行业协会发出通知，正式启动第6批《中国印染行业节能减排先进技术推荐目录》的申报工作。据了解，自2007年起，中国印染行业协会先后发布了5批印染行业节能减排先进技术推荐目录。包括圆盘式废水热能回收系统、水性环保无毒轻质隔热保温涂料、氧化锆氧量分析仪燃烧控制节能技术等144项节能减排先进实用技术得到推荐，引起各级主管部门的高度重视，并被越来越多的企业所采纳，取得了明显的经济效益和社会效益[2]。

波鹰(厦门)科技有限公司发明了名为“电-膜联合法印染废水回用技术”的技术，此技术核心是纳米催化微电解预处理技术和膜过滤分离技术，能让70%的污水达到饮用水标准，回到生产中循环利用。而另外30%是浓缩水，经过处理后可达标排放。此技术已先后获得了17项国内和国际发明专利。

2 生态纺织及生态纺织品的定义

生态纺织是指那些采用对周围环境无害或少害的原料制成的并对人体健康无害的纺织产品。

“生态纺织品” 的概念源于1992 年国际生态纺织品研究和检验协会颁布的“Oeko-Tex Standard 100”（生态纺织品标准100）。其含义有狭义和广义两种：

狭义的生态纺织品又称为部分生态纺织品或者半生态纺织品，是指在现有的科学知识水平下，采用对周围环境无害或少害的原料制成的对人体健康无害或达到某个国际性生态纺织品标准的产品，是主要侧重生产、人类消费或处理等某一方面生态性的纺织品。目前主要是针对狭义上的生态纺织品的有关内容进行检测。

  广义的生态纺织品又称全生态纺织品，是指产品从原材料的制造到运输，产品的生产、消费以及回收利用和废弃处理的整个生命周期都要符合生态性，既对人体健康无害，又不破坏生态平衡。

生态纺织品必须符合四个基本前提：①资源可再生和可重复利用；②生产过程对环境无污染；③在穿着和使用过程中对人体没有危害；④废弃后能在环境中自然降解，不污染环境。即具有“可回收、低污染、省能源”等特点。

3 生态染整

在纺织品的加工过程中，染整是一个非常重要的环节，但同时又是一个高耗能、高耗水、高污染的环节。在染整生产加工过程中，使用了大量对环境有影响和妨碍人体健康的染化料及助剂，这些染化料和助剂具有生物降解性差，毒性大，游离甲醛含量高，重金属离子的含量超标等特点[4]。同时染整加工过程会消耗大量的能源和水，随着科技的进步和生活质量的提高，人们对于环保能源的意识越来越强，所以，染整新技术的开发，实现生态染整是对染整加工技术提出来的一个努力方向与最终目标。

3.1 生态染料

生态染整从原料，产品的设计、加工和应用整个过程都建立在生态和清洁生产的体系上，不会破坏资源和污染环境，对人体不产生有害影响，应归属于生态纺织的一个体系。

目前来说，合成染料的使用仍占很大比例。然而，有些合成染料的因其原料、中间体以及成品对生物和生态环境有很大的危害而被禁止生产和使用，同时，随着资源问题的突出，人们环保意识的增强，促进生态染整的发展，生态染料的开发与应用研究将是一个非常重要的环节。

3.1.1 天然染料

  天然染料是指从植物、动物或矿产资源中获得的、很少或没有经过化学加工的染料。天然染料根据来源可分为植物染料、动物染料和矿物染料[5，6]。

近年来，天然染料染色在工艺和技术上有了很大提高。2006年，海澜集团和东华大学纺织学院承担的国家“863”高新技术项目——“天然染料制备及其在生态纺织品开发与羊毛清洁生产中的应用技术”通过科技部的验收，该项目从源头上消除纺织品染色对环境的污染，为羊毛染整的技术进步奠定了坚实的基础，为毛纺织产业的升级提供了一个新途径[7]。

Padma等[8]研究了用墨旱莲色素在超声波条件下对棉织物进行染色，结果使棉织物的染色深度增加，同时相比与传统染色方法，染色牢度也得到了提高。

从2008年下半年开始，西安3511公司利用纯天然的花草茎叶直接提取物，运用高技术含量的整理工艺，使植物提取物固着在100%纯棉毛巾上，仅仅半年时间就成功研制开发出“植物染色毛巾”。该产品色泽自然柔和、质地蓬松，无毒、无害、无污染，附加值高，具有较高的经济效益和社会效益。经陕西省科学技术信息研究所查新中心查新，该公司利用植物染料葡萄籽在毛巾染色中的应用填补了国内空白。经西安纤维纺织品监督检验所检验，该产品性能指标符合FZ/T62006-2004《毛巾》标准要求，用户使用反映良好。同时，与会专家认为，该公司生产设备齐全，检测手段完善，质量管理体系已通过ISO9001质量管理体系认证，可以满足批量生产[9]。

在第十一届韩国2012大邱国际纺织博览会上，韩国传统天然染色工艺以其天然、朴质的色晕与肌理为时尚面料渲染了别致美感，以水果为染料的面料工艺让观众领略了天然染织的细腻色彩与环保概念[10]。

3.1.2 新型环保合成染料

国内外对环保型合成染料的研究开发目前主要集中在活性染料和分散染料，同时还有一些直接染料，还原染料，酸性，阳离子染料等。这些开发的新型染料呈现出一次性上染率高、高吸尽率、高上染率、高固色率以及优异的色牢度等特点，同时在一定程度上能符合生态和环境的要求。

黄山市普米特新材料有限公司开发出Reactex系列环保活性染料，生产的产品可替代国外的同类产品，提高了国产活性染料在高端市场的占有率[11]。

2010年高桥练染为松井色素化学工业所开发出环保染料Dyestone，此染料将不溶性色素分解为纳米级粒子。把被分解的高分子通过微胶囊技术加工，把这种特殊处理的染料固化在织物的纤维中。应用这种技术与染料，所有面料都可以在无粘合剂的情况下直接进行染料固色，由于不需要汽蒸、水洗等传统工序，节省时间与成本，缩短了工期[12]。

3.1.3 纳米生态染料

纳米生态染料很少见文献报道。纳米含义是指该染料利用纳米技术制造。其产品粒子的三维尺寸均小于100nm。而普通染料粒径小于175μm。纳米生态染料有粘合剂成份，因而色牢度非常好，且工艺性能良好，对各种纤维无选择性。其生态含义是指染料本身，印染过程及印染产品均符合生态要求。

3.2 生物染整技术

生物酶是具有催化功能的蛋白质，具有高效性、专一性、低反应条件和环保性等特性。目前生物酶在印染中主要应用在前处理，用来去除纤维上的杂质；其次是后整理，主要是对纤维的表面进行改性。生物酶处理技术主要优点是整理效果永久；加工对环境的污染低。生物酶处理在染色中的应用还不是很成熟，还处在研发阶段，但是其具有很好应用前景。

4 无水染整技术

传统的染整加工在耗费大量水的同时会产生大量的印染废水，产生的印染废水不但处理困难，而且还会污染环境。因此无水染整技术无疑成了染整行业长期追求的目标。

4.1 超临界流体技术

超临界流体代替水用于纺织品染色是对传统染色加工的一次革命，它从源头上杜绝废水的生成，还兼有不用助剂，织物染色后不需清洗，染料利用率高等种种优点。1991年德国的纺机厂Jasper公司首先为西北纺织研究中心研制了一台染色釜体积为67升的超临界流体染色设备。东华大学国家染整工程技术研究中心在2001年自行设计并研制了我国第一台动态超临界流体染色设备，攻克了关键的技术一染液循环装置，使该技术达到国际先进水平。2004年，日本政府投入6亿日元，责成福井大学为主体的研究组研制开发超临界流体染整设备，预计染色釜容积达75～100升。此外，日本株式会社日阪制作所也开发了超临界流体成衣染色设备，并已商业化[13]。

4.2 等离子技术

等离子体是指全部或者部分电离的气体，气态物质在光、电、热等作用下产生不同程度的分子和电子的分离，形成大量的带电粒子和中性粒子体系，含有离子、电子、自由基、激发态分子和原子，它是一种区别于物质三态(固态、气态、液态)的另一种奇特的物质聚集态。一般将等离子体分为高温等离子体和低温等离子体，由于常用纺织品都不耐高温，在纺织加工中使用的等离子体均为低温等离子体[14]。

等离子体技术作为一种无水加工技术有很多优越性，如化学品的消耗量极低；加工快捷，一般处理时间仅几分钟，甚至几十秒，处理效果仅限于表面，对纤维本体无不良影响等。

据报道，2009年八月,由中科院微电子所和中国纺织科学研究院江南分院联合研制的纺织品常压等离子体产业化设备研制及其应用技术开发项目通过专家鉴定。专家表示，以该项目为基础进一步实施常压等离子体设备以及纺织应用技术的产业化，将为纺织印染行业的绿色生产提供一条有效途径，该设备应用于棉布前处理过程，可节能减排30%左右，切实降低了生产加工成本[15]。

4.3 紫外光技术

紫外线技术最早应用于生物研究、杀菌消毒等领域。上世纪90年代后期，紫外线照射技术在印染行业中的研究和应用开始引起人们重视并得以应用。

紫外线光量子具有较大的能量，因此紫外线辐射可应用于各种高分子纤维材料的表面改性，赋予材料吸湿、抗菌、消臭、抗静电等性能。

近几年，由于新型紫外光源的出现，紫外线技术得到了迅速发展。用紫外线技术处理纺织品不用水做介质，也无需化学品、蒸汽，省去了烘干过程和废水处理过程，设备投资费用低，可操作性强，具有节能、高效、环保等优点[15]。

4.4 纳米技术

纳米材料在节能环保方面的应用前景广阔。在纺织领域，纳米材料的引入能够有效地提高能源利用率，减少有害气体的排放，近年来对纳米催化剂、纳米润滑油添加剂的研发应用成为国际纺织科技前沿领域的代表。

纳米材料的催化剂在纺织工业中有诸多应用实例，如纳米氧化锌、纳米二氧化钛对于水中的染料、烃类、酚类、表面活性剂等能有效地进行光催化反应，通过除毒、脱色、矿化，最终分解为二氧化碳和水，从而消除有机物对环境的污染。不仅如此，纳米二氧化钛对水中的重金属离子有很强的还原能力，通过光催化可使85%的六价铬被还原，在实际应用中对处理含铬废水有重要意义[15]。

5 仿生染整技术

仿生染色是指利用生物色素的特性(生态性、功能性和相容性)，模仿生物中色素的结构、分布和功能，进行仿生染色，这是一种新的生态染色途径[16]。

6 结语

在纺织品的加工过程中，染整是一个非常重要的环节，但同时又是一个高耗能、高耗水、高污染的环节。伴随着全球绿色革命的进程，人们对于环保能源的意识越来越强，现代纺织的发展必须走生态纺织之路、可持续发展道路，印染废水回收技术的研究也将至关重要。本文对近年来染整新技术的进展做一定的介绍，指出在生态纺织系统下，未来的染整趋势将会是生态染整、无水染整、仿生染整等，染整将会朝着生态、清洁和循环的方向发展。

长按二维码，关注染化传媒。