绿色化学原理与绿色产品设计第5章绿色纤维与纺织品课件.ppt
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- 绿色 化学 原理 产品设计 纤维 纺织品 课件
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1、绿色化学电子课件绿色化学电子课件第五章第五章第五章第五章 绿色纤维与纺织品绿色纤维与纺织品 绿色纤维绿色纤维 绿色纺织印染助剂绿色纺织印染助剂 绿色染料绿色染料 绿色纺织品绿色纺织品 绿色纺织品清洁化生产工艺绿色纺织品清洁化生产工艺 人类进入人类进入21世纪后世纪后,世界各国都面临严重的地球环境保护问,世界各国都面临严重的地球环境保护问题。随着全世界对生态环境的不断重视,各种利用天然资源、有题。随着全世界对生态环境的不断重视,各种利用天然资源、有利于环保的绿色产品被研究开发,绿色纺织品(生态纺织品)就利于环保的绿色产品被研究开发,绿色纺织品(生态纺织品)就是其中一大类。绿色纺织品已成为是其中一
2、大类。绿色纺织品已成为21世纪纺织工业的突出主题,世纪纺织工业的突出主题,绿色纺织品这一概念涵盖绿色纤维、绿色染化料及绿色生产过程。绿色纺织品这一概念涵盖绿色纤维、绿色染化料及绿色生产过程。第五章第五章 绿色纤维与纺织品绿色纤维与纺织品 生产出符合环保和生态指标要求的纺织品,降低或消除纺织生产出符合环保和生态指标要求的纺织品,降低或消除纺织品生产、加工中的污染,做到品生产、加工中的污染,做到“无过程污染无过程污染”或或“零污染零污染”的的“绿色纺织品绿色纺织品”,保护生态环境以及消费者的健康,已成为现代,保护生态环境以及消费者的健康,已成为现代纺织品生产开发的趋势和热点,尤其是在人类环保意识不
3、断增强,纺织品生产开发的趋势和热点,尤其是在人类环保意识不断增强,纺织品纺织品“生态标签生态标签”推行以来,推行以来,“绿色纺织品绿色纺织品”的研发,更是得的研发,更是得到了各国的重视。到了各国的重视。第五章第五章 绿色纤维与纺织品绿色纤维与纺织品 根据国际生态纺织品标准根据国际生态纺织品标准Oko-Tex Standard l00,对纺织品,对纺织品中的禁用染料、有机氯载体、甲醛残留量、防腐剂、可溶性重金中的禁用染料、有机氯载体、甲醛残留量、防腐剂、可溶性重金属残留物、农药(杀虫剂)残留量、织物酸碱度(属残留物、农药(杀虫剂)残留量、织物酸碱度(pH值)、染值)、染色牢度和特殊气味(如霉味、
4、恶臭味、鱼腥味或其他异味)等都色牢度和特殊气味(如霉味、恶臭味、鱼腥味或其他异味)等都提出了检测标准。只有通过这种检测并合格后才能挂生态纺织品提出了检测标准。只有通过这种检测并合格后才能挂生态纺织品标签,在国际市场上才能通行无阻。因此,绿色纺织品已成为当标签,在国际市场上才能通行无阻。因此,绿色纺织品已成为当今世界纺织品开发的主旋律。今世界纺织品开发的主旋律。第五章第五章 绿色纤维与纺织品绿色纤维与纺织品 2003年我国第一个有关纺织品生态安全性能要求的国家强制年我国第一个有关纺织品生态安全性能要求的国家强制标准标准 GB 184012003国家纺织产品基本安全技术规范国家纺织产品基本安全技术
5、规范正式正式出台。其考核内容包括出台。其考核内容包括 pH值、甲醛含量、色牢度(耐水、耐汗、值、甲醛含量、色牢度(耐水、耐汗、耐干摩和耐唾液)、禁用偶氮染料和异味。相对于国际上现有的耐干摩和耐唾液)、禁用偶氮染料和异味。相对于国际上现有的一些生态纺织品标准,该强制标准对纺织品生态安全性能考核只一些生态纺织品标准,该强制标准对纺织品生态安全性能考核只选择了上述五项基本的要素,被认为是保证纺织产品对人体健康选择了上述五项基本的要素,被认为是保证纺织产品对人体健康无害而提出的最基本要求。无害而提出的最基本要求。第五章第五章 绿色纤维与纺织品绿色纤维与纺织品5.1 绿色纤维绿色纤维u 绿色纤维的定义、
6、标准与分类绿色纤维的定义、标准与分类u 绿色纤维开发及发展现状绿色纤维开发及发展现状u 绿色纤维简介绿色纤维简介绿色纤维的定义、标准与分类绿色纤维的定义、标准与分类 “绿色绿色”的真正涵义包括生命、节能和环保三个方面。的真正涵义包括生命、节能和环保三个方面。绿色纤维必须符合以下标准:绿色纤维必须符合以下标准:首先是对生命的保护。首先是对生命的保护。其次,在制造过程中不能采用有氯漂白处理,不能进行防霉蛀其次,在制造过程中不能采用有氯漂白处理,不能进行防霉蛀整理和阻燃整理,不能使用可分解有毒偶氮染料和致癌、过敏染整理和阻燃整理,不能使用可分解有毒偶氮染料和致癌、过敏染料,产品中甲醛含量、可提取重金
7、属含量、浸出液料,产品中甲醛含量、可提取重金属含量、浸出液pH值、色牢度值、色牢度及杀虫剂残留量等指标符合绿色标准。及杀虫剂残留量等指标符合绿色标准。第三,产品质量和制造环境符合国际标准要求。第三,产品质量和制造环境符合国际标准要求。绿色纤维的定义、标准与分类绿色纤维的定义、标准与分类 所谓绿色纤维至少应具备以下特征中的一项或多项:所谓绿色纤维至少应具备以下特征中的一项或多项:(1)生产纤维的原料主要来自于再生资源或可利用废弃物,)生产纤维的原料主要来自于再生资源或可利用废弃物,不会造成生态平衡的失调和掠夺性资源的开发;不会造成生态平衡的失调和掠夺性资源的开发;(2)纤维在生产或生产过程中未受
8、污染,特别指原料种植)纤维在生产或生产过程中未受污染,特别指原料种植过程中农药、化肥的污染或生产中的一些有毒化工原料的污染;过程中农药、化肥的污染或生产中的一些有毒化工原料的污染;(3)纤维在生产过程中不会对环境造成污染;)纤维在生产过程中不会对环境造成污染;(4)纤维制成品用后可回收或能自然降解,不会对生态环)纤维制成品用后可回收或能自然降解,不会对生态环境造成危害;境造成危害;(5)纤维及其制成品对人体具有某种或多种保健功能。)纤维及其制成品对人体具有某种或多种保健功能。绿色纤维开发及发展现状绿色纤维开发及发展现状 绿色纤维主要来源于天然纤维以及人们利用新的纤维原料和绿色纤维主要来源于天然
9、纤维以及人们利用新的纤维原料和生产工艺制得的绿色纤维。生产工艺制得的绿色纤维。传统天然的植物和动物纤维,如棉、传统天然的植物和动物纤维,如棉、麻、丝、毛作为主要的纺织原料,从人类文明起一直占据统治地麻、丝、毛作为主要的纺织原料,从人类文明起一直占据统治地位。随着纺织工业纤维原材料的深度开发和科学技术的不断提高,位。随着纺织工业纤维原材料的深度开发和科学技术的不断提高,新型绿色纤维不断被研究开发利用。新型绿色纤维不断被研究开发利用。新型绿色纤维的开发思路主要有:新型绿色纤维的开发思路主要有:(1)从自然界中去探索,开发可利用天然纤维资源,)从自然界中去探索,开发可利用天然纤维资源,如:罗布麻、香
10、蕉纤维、桑皮纤维、椰壳纤维、竹纤维、海藻如:罗布麻、香蕉纤维、桑皮纤维、椰壳纤维、竹纤维、海藻纤维、甲壳质纤维等。纤维、甲壳质纤维等。(2)利用生物技术和基因工程技术开发天然彩色纤维,)利用生物技术和基因工程技术开发天然彩色纤维,如:天然彩棉,彩色羊毛、彩色兔毛等。如:天然彩棉,彩色羊毛、彩色兔毛等。(3)从农业、工业等的废弃物中回收再利用。)从农业、工业等的废弃物中回收再利用。(4)开发利用新纤维原料及新的纤维生产工艺,如:聚)开发利用新纤维原料及新的纤维生产工艺,如:聚乳酸纤维、熔纺氨纶、熔纺腈纶,乳酸纤维、熔纺氨纶、熔纺腈纶,Lyocell(Tencel)纤维等。)纤维等。绿色纤维开发及
11、发展现状绿色纤维开发及发展现状 绿色纤维开发及发展现状绿色纤维开发及发展现状 生物可降解纤维一直是绿色纤维的研究热点。生物可降解纤维一直是绿色纤维的研究热点。生物可降解纤生物可降解纤维是指在自然界微生物如细菌,霉菌和藻类的作用下,可完全分维是指在自然界微生物如细菌,霉菌和藻类的作用下,可完全分解为低分子化合物的纤维材料。解为低分子化合物的纤维材料。目前,研究最多的生物可降解纤目前,研究最多的生物可降解纤维主要有海藻纤维、聚乳酸纤维,维主要有海藻纤维、聚乳酸纤维,Lyocell纤维、牛奶纤维、甲壳纤维、牛奶纤维、甲壳质与壳聚糖纤维等等。质与壳聚糖纤维等等。绿色纤维简介绿色纤维简介 有机棉纤维有机
12、棉纤维 棉花在栽培中,会受到农药杀虫剂、除草剂以及化肥的严重棉花在栽培中,会受到农药杀虫剂、除草剂以及化肥的严重污染。棉花中含有大约污染。棉花中含有大约35种杀虫和除草剂,一些国家棉花作物一种杀虫和除草剂,一些国家棉花作物一季喷洒农药季喷洒农药3040次,这些对人体健康和生态环境有害的物质会残次,这些对人体健康和生态环境有害的物质会残留在纤维内,成为潜在的健康危害。因此,在棉花种植过程中,留在纤维内,成为潜在的健康危害。因此,在棉花种植过程中,应采用有机耕作,多施有机农肥,对棉铃虫害采用生态防治方法,应采用有机耕作,多施有机农肥,对棉铃虫害采用生态防治方法,尽量少用或不用农药和化肥,以保证收获
13、的棉花是不含毒害物质尽量少用或不用农药和化肥,以保证收获的棉花是不含毒害物质的绿色有机棉纤维。的绿色有机棉纤维。绿色有机棉认定的标准:绿色有机棉认定的标准:只有满足下列标准种植的棉花才能称为绿色有机棉:只有满足下列标准种植的棉花才能称为绿色有机棉:必须在停止喷洒化学肥料、农药三年以上的田地里种植,必须在停止喷洒化学肥料、农药三年以上的田地里种植,并且种植有机棉的土地必须与非施行有机种植的土地分开;并且种植有机棉的土地必须与非施行有机种植的土地分开;种子必须没有使用过杀虫剂;种子必须没有使用过杀虫剂;不能使用杀虫剂、除草剂和落叶剂;不能使用杀虫剂、除草剂和落叶剂;绿色纤维简介绿色纤维简介 绿色纤
14、维简介绿色纤维简介 天然彩色棉纤维天然彩色棉纤维 天然彩色棉是一类含有天然色素的的棉花品种。天然彩色棉是一类含有天然色素的的棉花品种。天然彩色棉天然彩色棉纤维的颜色性状主要是纤维细胞中腔里色素物质的沉积所致,受纤维的颜色性状主要是纤维细胞中腔里色素物质的沉积所致,受遗传因子的控制。遗传因子的控制。天然彩色棉种植过程中抗虫害性明显,因而可天然彩色棉种植过程中抗虫害性明显,因而可以少施农药,降低来自农药中有毒物质的污染。天然彩色棉的耐以少施农药,降低来自农药中有毒物质的污染。天然彩色棉的耐旱性和耐脊薄性较好,特别适合于旱地种植,因而也可以减少化旱性和耐脊薄性较好,特别适合于旱地种植,因而也可以减少
15、化肥的施用,防止土质恶化。肥的施用,防止土质恶化。绿色纤维简介绿色纤维简介 目前,目前,天然彩棉色谱不全,主要有棕色和绿色两种天然彩棉色谱不全,主要有棕色和绿色两种。与白色。与白色常规棉相比,仍存在产量潜力不高的缺点。从棉花纤维品质方面常规棉相比,仍存在产量潜力不高的缺点。从棉花纤维品质方面来看,无论是棕色还是绿色彩棉,与常规白色棉相比,纤维品质来看,无论是棕色还是绿色彩棉,与常规白色棉相比,纤维品质性状仍较低,主要表现在纤维长度短,不利于纺精梳纱和高支纱。性状仍较低,主要表现在纤维长度短,不利于纺精梳纱和高支纱。纤维比强度低,形成的产品耐劳度不够,易损坏和变形。纤维比强度低,形成的产品耐劳度
16、不够,易损坏和变形。绿色纤维简介绿色纤维简介 麻纤维麻纤维 麻纤维是除棉纤维之外可用于纺织加工的另一大类天然植物麻纤维是除棉纤维之外可用于纺织加工的另一大类天然植物纤维。麻纤维是从某些植物茎、叶纤维。麻纤维是从某些植物茎、叶 等部分取得的供纺织用的韧皮等部分取得的供纺织用的韧皮纤维和叶纤维的统称。苎麻、亚麻、黄麻、洋麻、大麻、青麻和纤维和叶纤维的统称。苎麻、亚麻、黄麻、洋麻、大麻、青麻和罗布麻都是韧皮纤维,蕉麻、剑麻和凤梨麻都是叶纤维。我国各罗布麻都是韧皮纤维,蕉麻、剑麻和凤梨麻都是叶纤维。我国各种麻类纤维资源十分丰富,苎麻尤为著名。麻类纤维一般强度较种麻类纤维资源十分丰富,苎麻尤为著名。麻类
17、纤维一般强度较高,不易腐烂,是纺制夏令衣着、帆布、消防水带、包装材料等高,不易腐烂,是纺制夏令衣着、帆布、消防水带、包装材料等产品的原料。产品的原料。绿色纤维简介绿色纤维简介 大麻纤维大麻纤维 大麻纤维是取大麻韧皮经脱胶加工而成的纤维素纤维。我国大麻纤维是取大麻韧皮经脱胶加工而成的纤维素纤维。我国的大麻品质优良,产量居世界首位。大麻纤维分子的聚合度较小,的大麻品质优良,产量居世界首位。大麻纤维分子的聚合度较小,纤维中腔较大。大麻纤维表面很粗糙,纵向有许多裂隙和孔洞,纤维中腔较大。大麻纤维表面很粗糙,纵向有许多裂隙和孔洞,并与中腔相连,因此具有卓越的吸湿透气性能。大麻纤维横截面并与中腔相连,因此
18、具有卓越的吸湿透气性能。大麻纤维横截面比苎麻、亚麻、棉、毛都复杂,中腔常与外形不一。经光线照射,比苎麻、亚麻、棉、毛都复杂,中腔常与外形不一。经光线照射,一部分形成多层折射或吸收,大量形成了漫反射,使大麻织物不一部分形成多层折射或吸收,大量形成了漫反射,使大麻织物不仅看上去光泽柔和,而且具有优良的防紫外线辐射功能。仅看上去光泽柔和,而且具有优良的防紫外线辐射功能。绿色纤维简介绿色纤维简介 罗布麻罗布麻 罗布麻纤维是一种韧皮纤维。纤维细长而有光泽,呈非常松罗布麻纤维是一种韧皮纤维。纤维细长而有光泽,呈非常松散的纤维束,个别纤维单独存在。罗布麻纤维是一种两端封闭。散的纤维束,个别纤维单独存在。罗布
19、麻纤维是一种两端封闭。中间有胞腔,中部粗而两端细的细胞状物体。截面呈不规则腰子中间有胞腔,中部粗而两端细的细胞状物体。截面呈不规则腰子形,中腔较小。纤维纵向无扭转,表面有许多竖纹并有横节存在。形,中腔较小。纤维纵向无扭转,表面有许多竖纹并有横节存在。罗布麻纤维的平均纤度约为罗布麻纤维的平均纤度约为 0.30.4tex,长度与棉纤维相近,平,长度与棉纤维相近,平均长度为均长度为 2025mm,长度分布不匀。罗布麻纤维色泽洁白,质,长度分布不匀。罗布麻纤维色泽洁白,质地优良。罗布麻具有优良的吸湿、透气、透湿性。地优良。罗布麻具有优良的吸湿、透气、透湿性。绿色纤维简介绿色纤维简介 山羊毛山羊毛 绒毛
20、山羊和普通山羊身上取下的粗毛和死毛统称为山羊毛,绒毛山羊和普通山羊身上取下的粗毛和死毛统称为山羊毛,山羊的毛发分为内外两层。山羊的毛发分为内外两层。内层为柔软、纤细、滑糯、短而卷曲内层为柔软、纤细、滑糯、短而卷曲的绒毛,称山羊绒;外层为粗长而无卷曲的粗毛,即为山羊毛。的绒毛,称山羊绒;外层为粗长而无卷曲的粗毛,即为山羊毛。山羊毛由鳞片层、皮质层和髓质层组成,髓质层占纤维直径的一山羊毛由鳞片层、皮质层和髓质层组成,髓质层占纤维直径的一半。山羊毛的平均直径为半。山羊毛的平均直径为50200m,细并离散较大,长度束齐,细并离散较大,长度束齐度较差,皮质层多呈皮芯结构,其正皮质细胞主要集中在毛的中度较
21、差,皮质层多呈皮芯结构,其正皮质细胞主要集中在毛的中心,而偏皮质细胞分布在周围,故山羊毛粗长而无卷曲。山羊毛心,而偏皮质细胞分布在周围,故山羊毛粗长而无卷曲。山羊毛特定的结构使其具有粗、长、刚硬的外形,光滑、明亮、卷曲少、特定的结构使其具有粗、长、刚硬的外形,光滑、明亮、卷曲少、摩擦系数小等特性,因而纤维间的抱合力小,可纺性差,末经处摩擦系数小等特性,因而纤维间的抱合力小,可纺性差,末经处理不能纺织加工。理不能纺织加工。绿色纤维简介绿色纤维简介 乌苏里貉毛乌苏里貉毛 乌苏里貉是经济价值较高的野生动物,近年来随着饲养技术乌苏里貉是经济价值较高的野生动物,近年来随着饲养技术的提高,貉已被大量人工养
22、殖,貉皮以毛绒丰厚、保暖性好而著的提高,貉已被大量人工养殖,貉皮以毛绒丰厚、保暖性好而著称,目前主要以裘皮形式应用。称,目前主要以裘皮形式应用。据有关文献对乌苏里貉毛与阿尔据有关文献对乌苏里貉毛与阿尔巴斯白山绒及美利努超细羊毛进行了测试对比。巴斯白山绒及美利努超细羊毛进行了测试对比。乌苏里貉毛具有优异纺织加工性能,手感柔软蓬松,色泽自乌苏里貉毛具有优异纺织加工性能,手感柔软蓬松,色泽自然柔和,柔韧有弹性,可与山羊绒媲美;且其长度比山羊绒长,然柔和,柔韧有弹性,可与山羊绒媲美;且其长度比山羊绒长,故较山羊绒更容易纺出高支数的纱线,它在高档新原料、新面料故较山羊绒更容易纺出高支数的纱线,它在高档新
23、原料、新面料的开发上,具有很高的开发价值。的开发上,具有很高的开发价值。绿色纤维简介绿色纤维简介 蚕丝纤维蚕丝纤维 蚕丝由丝胶和丝素两部分组成。在外面的是丝胶,它约占蚕蚕丝由丝胶和丝素两部分组成。在外面的是丝胶,它约占蚕丝的丝的2530,溶解于水;在里面的是丝素,亦即所谓的真丝,溶解于水;在里面的是丝素,亦即所谓的真丝,它约它约 占占 蚕丝的蚕丝的7075,不溶解于水;其它尚有蜡质脂肪、灰,不溶解于水;其它尚有蜡质脂肪、灰份等。桑蚕丝由份等。桑蚕丝由18种氨基酸组成,它和人体皮肤有极好的相容性。种氨基酸组成,它和人体皮肤有极好的相容性。真丝纤维较细真丝纤维较细,表面十分光滑,它和人体的皮肤摩擦
24、刺激的系数,表面十分光滑,它和人体的皮肤摩擦刺激的系数在各类纤维中是最低的在各类纤维中是最低的(纱布为纱布为36.7,棉为,棉为20.5,麻为,麻为20.0,羊毛为羊毛为16.7,蚕丝仅为,蚕丝仅为7.4)。真丝的。真丝的pH值也是值也是 66.5,与人体,与人体皮肤表面的皮肤表面的pH(约为(约为 66.5)相近。)相近。Lyocell(天丝)纤维(天丝)纤维 绿色纤维简介绿色纤维简介 Lyocell纤维是国际人造及合成纤维标准局为由有机溶剂纺丝法纤维是国际人造及合成纤维标准局为由有机溶剂纺丝法制得的纤维素纤维所命名的属名。制得的纤维素纤维所命名的属名。Tencel是是Lyocell纤维的一
25、个商品纤维的一个商品名。名。Tencel由英国考陶尔兹(由英国考陶尔兹(Courtaulds)公司生产并专利注册。)公司生产并专利注册。我国称为天丝纤维。我国称为天丝纤维。Lyocell纤维性能优异,其物理机械性能远远纤维性能优异,其物理机械性能远远超过普通粘胶纤维,可与棉及合成纤维媲美,而且是一种性能优超过普通粘胶纤维,可与棉及合成纤维媲美,而且是一种性能优良的可生物降解的化学纤维。良的可生物降解的化学纤维。绿色纤维简介绿色纤维简介 纤维素浆粕混合溶解过滤 纺丝洗涤漂白上油干燥NMMO回收NMMO,H2O排放废水纺丝浴NMMO,H2OLyocell绿色纤维简介绿色纤维简介 Modal(莫代尔
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