DyeCoo公司通过无水染色开发可持续纺织品
来自亨斯迈纺织染化事业部和DyeCoo公司的创新染料和工艺技术减少了纺织染色过程中水的使用量。
两大工业领导者——亨斯迈纺织染化事业部和DyeCoo纺织系统——于2012年10月强强联合,共同研究和开发超临界二氧化碳(scCO2)纺织加工技术,这是行业领域的一个好消息。此次联合协作旨在创造更多的可持续产品,造福整个行业。
通过使用二氧化碳作为应用介质,DyeCoo公司的创新技术完全摆脱了纺织染色过程中对水的使用。亨斯迈纺织染化事业部正与DyeCoo公司一起合作,研究和创造创新的染料和化学产品,以支持该无水染色过程,并使其获得顾客所要求的高水平色牢度与性能。
DyeCoo ——无水染色的领军者(公司)
DyeCoo公司,成立于2008年3月,总部位于荷兰,是世界二氧化碳染色设备的首席供应商,也是二氧化碳染色技术和过程的领头创新者。通过在染色过程中减少对水的使用和能源的消耗,降低二氧化碳的排放和废物的产生,DyeCoo使纺织工业成为了一项环保的、可持续发展的业务。
DyeCoo公司使用超临界二氧化碳气体取代水来为纺织物进行染色。经特殊温度控制的压力舱使二氧化碳转变为一种类似于水状的液体(超临界流体二氧化碳),导致聚合物纤维膨胀,使分散的染料可以轻而易举的注入到聚合物中,渗入进纤维里,将染料带入到织物中进行染色。
DyeCoo公司被认为是第一家成功将超临界二氧化碳过程应用到聚酯织物(全球最常用的织物)的商业染色中的公司,其目前已经开始将这一技术应用到其他天然以及合成面料中去。
解决纺织产业的高耗水量问题(挑战)
纺织行业是除农业之外耗水量最大的行业部门。随着人口的增加,到2030年,全球淡水需求量预计将增加40%;到2050年,估计将有十多亿人无法获取足量的饮用水、烹饪用水和洗浴用水等日常生活用水。
为此,纺织行业迫切需要担起责任并采用可持续经营方式,以期从真正意义上降低环境影响。多年来,纺织行业一直在努力寻找减少行业耗水量的新途径,具体做法包括降低浴比或在印染过程中使用需水量较少的纺织染料。
将水从反应式中移除(解决方案)
DyeCoo公司已经开发出被认为是首台使用超临界二氧化碳替代水的商业染色机。像二氧化碳这样的超临界流体属于高度压缩气体,并同时具备液体和气体的特性。因其与液体相比拥有较高的扩散系数和较低的粘性,超临界二氧化碳可同时作为溶剂和溶质使用。因具有以上的特性,其拥有最小的表面张力,这可以使材料得到更好的渗透。
当二氧化碳被加热至31oC,加压超过74bar时,其将会进入一种被称为“超临界”的物理状态,成为一种类似于高强度压缩气体的扩大液体。这一状态的特性之一就是其拥有可以进行有效的化合物溶解的高密度。
在染色过程中,超临界二氧化碳被加热至120oC,加压至250bar。在其扩张液体状态中,二氧化碳穿透纺织纤维,并作为整个过程中的膨松剂,提高了染料扩散进纤维的能力。纤维的玻璃化转变温度被降低,加快了染料渗透进纺织物的速度。
为将染料固定在纺织物上,二氧化碳装载了着色剂,会深入穿透纺织物核心和毛细结构,为这些疏水材料提供了有效的着色。染色过程完成后,剩余的二氧化碳将被气化,使其可以沉淀染料,净化的二氧化碳将被重新吸入染缸进行回收。
至于聚酯纤维,同样适用于使用超临界二氧化碳进行染色。因为跟使用水染色相比,超临界二氧化碳使纤维成为可塑体,并使聚酯内部染料增加了一个数量级的扩散系数。摆脱了聚酯纤维染色中最常见的一个步骤——为溶解水中疏水分散性染料而对洗涤剂和盐分的使用需求。
亨斯迈纺织染化事业部与DyeCoo公司一起,开发可以溶解在二氧化碳中、并可达到客户对染色范围和色牢度要求的染料和化学品。
DyeCoo纺织系统的联合创始人和首席执行官Reinier Mommaal说:“这一纺织工业领域新的革命性技术得以公开,与选对合作伙伴密不可分。首个和亨斯迈纺织染化事业部共同引进的新产品将会应用于精加工产品和荧光增白剂。亨斯迈的创新与可持续发展历程使其成为我们优先选择的合作伙伴。”
亨斯迈纺织染化事业部研究并启动了一系列的染料——即Uvitex SC-PN, Uvitex SC-PB, Uvitex SC-PR——以使超临界二氧化碳的首次处理表现更亮白色调、颜色更生动。超临界二氧化碳处理相较常规处理过程多了一个干燥器,Ultraphil SC-MC也应主要品牌的要求用以提高纤维的分水管理。亨斯迈纺织染化事业部将继续加强在超临界二氧化碳处理领域的创新,以满足该产业的需求。
用聚酯及其混合物制成的材料经常暴露在恶劣的条件中,特别是白色材料,会逐渐褪色并变黄。无论是居家纺织品如窗帘或运动服装服饰,UVITEX®都为达到在PES下的高白蓝色光晕效果和高色牢度确立了新的标准。其表现水平卓越,远优于常规的PES漂白剂。全白色效果可通过聚酯纤维达到,这可以同时在排气和压吸烘干过程中满足对耐光性的高行业要求,而色牢度也已在低温状态下达到。
于所有人的可持续发展解决方案(结果)
可持续发展是重要的,而产业中的龙头品牌将无水染色和加工视为纺织加工的一大重要进步。DyeCoo公司的无水染色技术深受全球各大龙头品牌的欢迎。
2012年2月,耐克公司宣布与DyeCoo公司确立战略合作关系。耐克公司的营销和产品副主席艾瑞克·斯巴郎克解释说:“无水染色是我们为运动员和地球服务旅程中的标志性一步,这一战略合作关系巩固了耐克致力于创新和可持续发展的长期战略和热情。我们相信这一技术有着彻底改变纺织产业的潜力,我们也希望与有进步意识的染料厂、纺织制造商以及消费者服务品牌一起合作,来将这一技术规模化,并将其推向整个产业。”.