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创新为翼 奔赴2024丨青岛大学:染色技术创新助力绿色发展

创新为翼 奔赴2024丨青岛大学:染色技术创新助力绿色发展 纺织科学研究
2024-02-20
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导读:青岛大学作为国内纺织前沿科技创新重要参与者和共性关键技术升级的主要引领者,经过多年努力,突破了传统染料的局限,其研发的“高耐碱高耐氧漂分散染料制备关键技术及产业化应用”项目于2023年荣获“第十届中国

色,是使面料或纤维纱线呈现丰富色彩的关键过程,是纺织品制造中不可或缺的重要一环。它不仅赋予纺织品独特的外观和质感,更是提升其附加值和市场竞争力的重要手段。随着科技的不断进步,染色技术也在不断发展创新,从天然染料的采用到合成染料的发明,从传统的手工染色到现代化的自动化染色,每一次革新都为纺织品行业带来了巨大的变革。


青岛大学作为国内纺织前沿科技创新重要参与者和共性关键技术升级的主要引领者,经过多年努力,突破了传统染料的局限,其研发的“高耐碱高耐氧漂分散染料制备关键技术及产业化应用”项目于2023年荣获“第十届中国十大纺织科技奖”。该项目经历了怎样的研发历程?又将对产业的发展产生怎样深远的意义?针对这些问题,青岛大学纺织服装学院院长、教授许长海接受了记者的采访。



01

分散染料创新破局


随着聚酯纤维的广泛应用,其产量迅速增长,分散染料作为涤纶和涤棉织物染色的关键材料,也得到相应的发展,并在染料工业中占据了重要地位。由于常规分散染料在碱性条件下容易发生水解或离子化,导致染色性能不稳定,因此染色通常在弱酸性条件下进行。然而,涤纶和涤棉织物在染色前需要经过一系列碱性前处理,如精练、开纤、漂白等,这使得整个工艺流程变得冗长且能耗、水耗高。



目前市场上的碱性染色分散染料虽然可以实现涤纶织物的碱性精练与染色一浴加工,以及涤棉织物的分散染料与活性染料的一浴加工,但其耐碱性和耐氧漂性仍有待提高。为解决这些问题,青岛大学与蓬莱嘉信染料化工股份有限公司联合攻关,研制出高耐碱高耐氧漂(HAO)分散染料,构建了涤纶织物开纤与分散染料染色一浴加工技术、涤棉织物练漂与分散染料染色一浴加工技术,开发了配套专用高耐碱匀染剂,实现了涤纶和涤棉织物短流程加工。


谈及该染料的先进性与独创性,许长海介绍:一是设计并制备出色谱体系完善的HAO分散染料,成功剔除染料分子中易水解和易电离助色基团,使色谱体系更加完整;二是构建了涤纶织物开纤与分散染料染色一浴、涤棉织物练漂与分散染料染色一浴的加工技术,实现了涤纶、涤棉织物的短流程加工;三是针对普通匀染剂在强碱条件下易水解、表面活性失效的问题,筛选耐碱表面活性剂并引入阴离子基团,增强匀染剂在高碱性条件下的稳定性,研制出HAO分散染料配套专用高耐碱匀染剂,提升了涤纶涤棉织物短流程加工性能。



许长海谈到,最大难题就是研发成果的落地。研发团队先后解决了实验室合成工艺与工厂合成中试和大试的匹配、染色加工的缸差、染色匀染性不够理想等一系列难题,最终成果实现研发成果的产业化落地。


当前,该项目已获授权中国专利15件,发表论文15篇。项目已在蓬莱嘉信染料化工股份有限公司成功落地,建成年产2000吨HAO分散染料生产线,并推出配套专用高耐碱匀染剂,产品在十余家纺织印染企业推广应用,为企业实现综合节能35%、节水30%、增效35%以上。近3年,HAO分散染料、高耐碱匀染剂及染色织物直接销售额超过14.8亿元,新增利润超过1.5亿元,为纺织印染企业提供了高效节能减排方案,契合国家“双碳”目标,对我国纺织印染行业的绿色发展作出重要贡献。


02

为行业提供人才技术支撑


青岛大学作为山东省属重点高校,学科门类齐全,其中纺织是学校的优势学科。青岛大学纺织服装学院是山东省唯一的纺织科学与工程一级学科博士点、硕士点。在2023年度中国纺织工业联合会科学技术奖励大会上,青岛大学4项科研成果荣获2023年度中国纺织工业联合会科学技术奖,其中一等奖3项、二等奖1项,更有两项成果获得“中国十大纺织科技”奖。


青岛大学背靠山东省万亿级的纺织产业,基于生物多糖纤维成形与生态纺织国家重点实验室和生态纺织省部共建协同创新中心积极进行纺织科研及相关产品开发。目前在纺织新材料、新型染料及染整加工方面取得了丰硕成果,获得了国家科技进步奖二等奖、中国纺联科技进步奖一等奖、中国专利银奖等诸多重要奖项。


当前,纺织行业正处在一个关键的转折点,面临着前所未有的挑战和机遇。随着科技的飞速发展,特别是智能制造和数字技术的普及,纺织行业对科技专业人才和数据分析人才的需求将增加。纺织企业需要具备创新思维和数字技术能力的人才,以应对行业日新月异的变化和日益激烈的竞争压力。许长海表示,高校在人才培养方面应适应新的工作环境和要求,积极推动人才培养市场化和订制化。


未来,纺织企业将更加重视产学研协作和创新合作。高校和企业之间的合作将有助于共享资源、降低成本,推动全行业的发展。青岛大学将与纺织企业一起,同材料供应商、技术公司和设计师等各方进行合作,共同开发和推出创新产品。同时,产学研协作还将促进行业的可持续发展和提升整体竞争力。


许长海表示,面对纺织行业在可持续发展、智能制造、人性化定制、人才需求变化和创新合作等方面的挑战和机遇,青岛大学将积极应对这些变化,与纺织企业一起不断创新,以保持竞争优势并满足消费者不断变化的需求,进一步推动纺织产业创新发展。



编辑丨董雅琪

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纺织科学研究
我们坚信:科学改变产业命运。我们创刊于1984年,是由中国纺织科学研究院有限公司倾力打造的专业科技类期刊,逢双月20日出刊。投稿网址:fzkx.cbpt.cnki.net
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