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基本信息

項(xiàng)目名稱：
絲織物原位納米生態(tài)染色與功能整理
小類：
能源化工
簡介：
本項(xiàng)目提出了真絲原位納米生態(tài)染色及功能整理的構(gòu)想，通過先進(jìn)的相轉(zhuǎn)移技術(shù)和微晶控制技術(shù)獲得高分散微晶納米分散體系，然后在一定預(yù)處理的絲綢表面原位合成有色納米材料，從而賦予真絲牢固的顏色而且多項(xiàng)的功能如抗菌、防紫外、阻燃等，而且整個工藝過程無污水廢水排放，屬于環(huán)境友好型加工技術(shù)。
詳細(xì)介紹：
在當(dāng)前限用和禁用紡織化學(xué)品已達(dá)25類2000多個品種以及印染廢水排放標(biāo)準(zhǔn)日益苛刻的嚴(yán)峻形式下，傳統(tǒng)的真絲染色和功能整理技術(shù)在能源、水資源尤其是生態(tài)方面已經(jīng)不能滿足我國十一五 “節(jié)能、減排、降耗”的需求，而且真絲染色牢度差以及功能單一也限制了真絲推廣使用的情況下，本課題創(chuàng)新性地提出絲織物原位納米生態(tài)染色及功能整理的構(gòu)想，使整個工藝過程無污水廢水排放,在經(jīng)過一定預(yù)處理的真絲表面進(jìn)行原位合成有色納米材料，賦予真絲牢固的顏色和抗菌、防紫外、阻燃等多項(xiàng)功能，屬環(huán)境友好型印染加工技術(shù)，社會經(jīng)濟(jì)效益明顯。 通過相轉(zhuǎn)移技術(shù)與微晶控制技術(shù)制備出無機(jī)微晶水性分散體，以絲綢為基材，然后經(jīng)過浸-軋-烘后整理，工藝快速、高效，工序簡單。產(chǎn)品生產(chǎn)過程無污水廢水排放，同時賦予絲綢牢固的顏色以及優(yōu)良的抗紫外、抗菌和阻燃等附加功能。采用SEM觀察了處理前后絲綢表面的微觀結(jié)構(gòu)，通過測色配色儀測試了絲綢的色度參數(shù)和色牢度，采用UPF測試儀、防火性能測試儀以及抗菌測試儀對染色后絲綢的功能進(jìn)行了測試，部分測試結(jié)果通過權(quán)威測試檢測機(jī)構(gòu)認(rèn)定。研究結(jié)果表明：無機(jī)微晶水性分散體中納米微晶具有非常好的分散穩(wěn)定性，長期放置無分層現(xiàn)象，處理后的絲綢表面呈現(xiàn)均勻而細(xì)小的納米粒子, 粒度大小為10nm左右。隨著無機(jī)微晶水性分散體濃度的增加顏色深度增加，水洗和摩擦牢度最高可達(dá)到4級以上，日曬牢度可達(dá)到6級以上，染色后的絲綢即使在低濃度下也表現(xiàn)出優(yōu)良的紫外防護(hù)性、抗菌性以及阻燃性。相比傳統(tǒng)絲綢染色及納米功能整理工藝更具市場競爭力。

作品圖片

  • 絲織物原位納米生態(tài)染色與功能整理
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作品專業(yè)信息

設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

作品設(shè)計(jì)、發(fā)明目的：針對當(dāng)前印染行業(yè)每年排放大量污水廢水，造成嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境污染，且真絲色牢度低、產(chǎn)品功能單一的現(xiàn)狀，本課題創(chuàng)新性地解決了這類問題，工藝過程中無污水廢水排放，同時賦予真絲牢固的顏色和抗菌、防紫外、阻燃等多種功能。 創(chuàng)新點(diǎn)：生產(chǎn)過程中無污水廢水排放，原料使用和加工過程中均不使用禁用和限用化學(xué)品，染得高色牢度的同時賦予真絲抗菌、阻燃、抗紫外等多種功能。查新報(bào)告顯示本技術(shù)國內(nèi)未見報(bào)道，屬國內(nèi)領(lǐng)先技術(shù)。產(chǎn)品綜合性能尤其是色牢度方面優(yōu)異，居于國內(nèi)領(lǐng)先地位，主要性能指標(biāo)達(dá)到或超過國內(nèi)同類產(chǎn)品。 技術(shù)關(guān)鍵：無機(jī)納米粒子在真絲表面原位合成。 主要技術(shù)指標(biāo)：形成2-3個色相；無機(jī)微晶水分散體系制備以及染整加工過程中均為零污水廢水排放，無禁用化學(xué)品的使用，屬于清潔生產(chǎn)工藝；真絲復(fù)合面料符合環(huán)保要求,pH值為中性, 甲醛含量小于25ppm；功能真絲織物水洗色牢度和摩擦色牢度為4-5級，耐日曬色牢度為6級以上， UPF指數(shù)為40以上，抗菌率達(dá)99%以上，達(dá)到GB5455-85 B1級阻燃標(biāo)準(zhǔn)，且對織物的手感、透氣性無明顯影響，同時具有耐久性。

科學(xué)性、先進(jìn)性

本項(xiàng)目將先進(jìn)的納米技術(shù)應(yīng)用在傳統(tǒng)的絲綢染整領(lǐng)域，賦予絲綢染整新的理念，開發(fā)出絲綢染色和多功能整理一體化加工工藝，制得的產(chǎn)品以及加工技術(shù)同國內(nèi)外同類產(chǎn)品相比亮點(diǎn)在于無污水廢水排放，高的色牢度，又具有抗菌、阻燃、抗紫外等特點(diǎn)，而且對強(qiáng)力有較大提高，對絲綢的手感無明顯影響，從而極大提高了絲綢的綜合性能，增加了傳統(tǒng)絲綢的科技含量，拓展了絲綢的應(yīng)用領(lǐng)域，因此技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化具有廣闊的應(yīng)用前景和經(jīng)濟(jì)效益，可顯著提高我國絲綢的國際競爭力。查新報(bào)告表明：國內(nèi)外未見本產(chǎn)品制備工藝的報(bào)道。經(jīng)國家紡織制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心、蘇州出入境檢驗(yàn)檢疫局、蘇州疾控中心等權(quán)威檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)測定結(jié)果表明：本產(chǎn)品綜合性能優(yōu)異，主要性能指標(biāo)達(dá)到或超過國際同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平。本產(chǎn)品現(xiàn)已申報(bào)國家發(fā)明專利(專利申請?zhí)枺?00910025491.4)。

獲獎情況及鑒定結(jié)果

1.無機(jī)微晶水性分散體nano-super（R）對真絲的染色和功能整理，已被《印染助劑》雜志錄用，并于2009年1月刊登。（附件三） 2.國家紡織制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢測：納米染色真絲對UV-A阻礙率達(dá)到94.7%，對UV-B阻礙率達(dá)到99.7%,可耐50次水洗。（附件四） 3.蘇州出入境檢驗(yàn)檢疫局產(chǎn)品性能檢測報(bào)告，證明本產(chǎn)品甲醛釋放量僅為0.024mg/g，符合國家紡織品標(biāo)準(zhǔn)0.070 mg/g，pH值為7.2，日曬牢度6級以上，達(dá)到1級Z阻燃標(biāo)準(zhǔn)。（附件五-八） 4.蘇州市疾控中心站產(chǎn)品性能檢測報(bào)告，證明本產(chǎn)品對金黃葡萄球菌以及大腸桿菌均具有優(yōu)異的殺菌和抑菌效果，殺菌和抑菌率在99.0%以上，對真菌也有明顯的抑制作用。（附件九） 5.江蘇沙印集團(tuán)、鑫緣繭絲綢集團(tuán)股份有限公司對本產(chǎn)品進(jìn)行試用，評價(jià)較高。海安蠶寶繭絲綢科技有限公司與本項(xiàng)目組簽訂合作開發(fā)協(xié)議。

作品所處階段

完成小試，產(chǎn)品中試正在協(xié)商中

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

可一次性技術(shù)轉(zhuǎn)讓或有條件技術(shù)轉(zhuǎn)讓

作品可展示的形式

實(shí)物、產(chǎn)品、現(xiàn)場演示、圖片、樣品

使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測

本技術(shù)生產(chǎn)過程中無污水廢水排放，可以有效降低企業(yè)印染治污成本；同時染色與功能整理一體化，減少工藝流程，工藝更加簡便，成本更低。本技術(shù)現(xiàn)用于真絲染色與整理，未來還將推廣至其它紡織品印染領(lǐng)域。 1998年以來，印染助劑行業(yè)的生產(chǎn)和銷售均保持了快速和健康的增長。2004年，世界印染助劑行業(yè)總產(chǎn)值已超過170億美元。本技術(shù)節(jié)能環(huán)保、無污水廢水排放，符合國家十一五“節(jié)能、減排、降耗”的政策，屬環(huán)境友好型加工技術(shù)，同時產(chǎn)品色牢度高且集多功能于一體，有效降低企業(yè)生產(chǎn)成本，增強(qiáng)企業(yè)市場競爭力，本技術(shù)推廣使用后必將產(chǎn)生良好的社會和經(jīng)濟(jì)效益。

同類課題研究水平概述

當(dāng)前絲綢染色和功能后整理中所使用的部分染料和整理劑屬于禁用或限用品種，染色中廢水排放導(dǎo)致污染嚴(yán)重，而且絲綢染色牢度尤其是耐水洗牢度以及光牢度差也是一個公認(rèn)的問題，極其影響絲綢的推廣應(yīng)用，探求環(huán)保型高品質(zhì)的真絲染色工藝成為市場的需求。 染色方面，為提高牢度，近幾年興起真絲綢活性染料染色，將蠶絲的反應(yīng)性羥基和活性染料共價(jià)鍵結(jié)合，但不易染成深濃色澤，染色時需加入大量中性鹽促染，易造成“灰傷”，更嚴(yán)重的是廢液極難處理，直接改變江湖水質(zhì)，破壞水的生態(tài)環(huán)境。而超細(xì)涂料染色新工藝，能提高絲織物染色鮮艷度，減輕印染廢水排放量，有利于環(huán)保，但因分子量大，不溶于水，對纖維缺乏直接性，不能以單分子形式滲透到纖維素纖維的內(nèi)部，更談不上能以微細(xì)粒子進(jìn)入到纖維中去。即使是經(jīng)過改性預(yù)處理，使之以架橋方式對涂料粒子進(jìn)行吸附使具有一定牢度，但本質(zhì)決定這種吸附僅發(fā)生在纖維表面，故環(huán)染現(xiàn)象是一個不可改變的基本特征。天然染料染色曾經(jīng)是綠色紡織品的代名詞，主要用動物和植物染料，但也存在許多問題：上染率低，色牢度差，需金屬媒染劑（許多被列入生態(tài)紡織品禁用名單）。另外天然染料在動植物中含量少，需大量砍伐植物或獵取動物，造成生態(tài)環(huán)境的破壞。 功能后整理是提高真絲檔次和附加值的有效途徑。長期以來研究主要集中在有機(jī)高分子材料，其整理劑應(yīng)用方便，且儲存較穩(wěn)定，但耐洗性和熱穩(wěn)定性差、容易黃變也是開發(fā)領(lǐng)域長期存在的問題。在紡織品生態(tài)整理方面，無機(jī)功能整理劑的高效性、安全性、生態(tài)友好性使之成為目前禁用紡織品功能整理劑理想的替代品，為紡織品生態(tài)整理提供了新途徑。無機(jī)納米功能整理劑在制備和應(yīng)用中的技術(shù)難點(diǎn)：①比表面大，容易團(tuán)聚，存在制備、儲存、應(yīng)用中的團(tuán)聚問題；②與紡織品無結(jié)合基團(tuán)，主要依靠黏合劑成膜作用而固著，導(dǎo)致手感和甲醛的問題；③非水溶性物質(zhì)，應(yīng)用前需有效分散，否則無法發(fā)揮納米功能；④多為銀系列，除了成本高外，還對織物顏色有影響，此外對真菌抗菌效果不是很好；⑤后整理用整理劑只存在于纖維表面層中，一旦脫落便不能補(bǔ)充,往往不耐洗滌，功效耐久性不理想，且可能會由于初期溶出量大而存在使用安全性問題。 本產(chǎn)品采用納米材料原位合成技術(shù)與傳統(tǒng)的絲綢染整技術(shù)相結(jié)合，過程中無污水廢水排放，在使絲綢獲得堅(jiān)牢顏色的同時賦予抗菌、防紫外、阻燃等多種功能，且不影響絲綢的手感強(qiáng)力，加工過程中不使用禁用或限用化學(xué)藥品，屬于生態(tài)友好型加工工藝。
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