浅析织物技术的发展与环保技术趋势

[作者:成立 原载《清洗工程》2003年第5期[视野,P68-70],《洗衣业通讯》2004年第3期]


前言


  洗衣服要用水是小孩都明白的道理,这是因为衣物清洗的历史虽然很长,但从来没有离开过水。然而随着人们生活质量的不断提高,高质量的衣着时尚已成为人们的追求,原始的水洗服装方式已不能满足新品质服装的洗涤要求。
  衣物清洗技术也随着人们对社会经验的不断总结和科学技术的发展而不断发展、前进。法国人于19世纪中期发明了不用水而使用煤油进行清洗的干洗方法。应该说这是洗衣业第一次“技术革命”。传统意义上的所谓干洗,即使用适当的专用溶剂、设备和方法对衣物的清洗技术。
   但煤油、汽油的燃点过低,易挥发,存在严重的安全隐患,业界开始寻找新的干洗溶剂。20世纪初开发出了系列氯代烃合成溶剂。最初使用的是有毒、腐蚀性强的氯化碳;1918年,欧洲开始使用三氯乙烯,但它脱脂力太强,对面料腐蚀性大,逐渐被弃用。之后四氯乙烯因安全性好、脱脂去污能力适中而成为主流干洗溶剂,但它存在着对金属材料、化纤的腐蚀作用,特别是合成溶剂水解的产物有毒,会对土壤和水质造成污染;1960年代又开发出氟利昂溶剂,具有无毒、不可燃,对橡胶、金属和化纤无腐蚀性,洗净度比四氯乙烯更好,受到业界好评,但由于氟利昂溶剂有破坏大气臭氧层的问题,已经被国际环保组织禁止使用。世界上绝大部分地区依然采用四氯乙烯为主导干洗溶剂;日本、韩国和台湾等环境资源极其有限的国家和地区的干洗业三十多年来则一直普遍采用由煤油、汽油衍变而出的石油系(碳氢化合物)干洗方法。所以,笔者认为,四氯乙烯和适度解决了安全问题的碳氢溶剂干洗的发明和推广是洗涤业的第二次革命。

四氯乙烯的是是非非

   四氯乙烯是全氯乙烯中含氯量最高的一种溶剂,目前欧美正在进行一场关于全氯乙烯是否是人类癌症病因的争论,国际癌症研究机构(IARC)已经将全氯乙烯划归为“可能的致癌物”。美国国立职业健康与安全研究所(NIOHS)建议把它作为一种致癌物来对待;美国环保局最近公布了一份题为《清洗店替代技术评价》(CTSA)的技术文件,其中有关于与织物护理行业有关的成本、性能及环境关注和风险的详细信息,它已把全氯乙烯的使用与癌症和神经毒性等健康关注联系在一起。有鉴于此,意大利、法国、美国、加拿大等欧美发达国家为适应日益严格的环保政策要求,对四氯乙烯干洗设备的密闭性能(溶剂的排放指标)不断改造换代,开启式、半封闭式已经被全封闭设备替代,目前已经研制出了第六代产品。虽然排放问题基本得到解决,但洗后衣物上的四氯乙烯残留成分依然对人体的健康产生危害,比如对人体皮肤造成刺激,致使着装者出现皮肤过敏、瘙痒等症状,主要成分“氯”通过皮肤吸收后进入体内循环还可能导致肝病变。据新华社最新消息,美国加尼福利亚州曾于2002年11月1日对高氯乙烯干洗剂这一环境和人体健康的“隐形杀手”进行投票“公决”——按照议员提交的议案,这种干洗剂应该在全州境内被全面禁止使用。
   根据本人对国内外洗涤业的了解,使用四氯乙烯作为干洗溶剂的洗衣店和工厂占了80%以上的市场份额。从上世纪八十年代早期以来,业内仍然普遍采用的是开启式、半封闭式设备,九十年代末,部分企业如上海航星、北京福奈特、成都飞机制造厂、深圳中航等开始引进、研发生产并推广全封闭干洗设备,对提高业内设备整体水平与环保意识、环保水平产生了积极影响。

石油干洗卷土重来

   石油(碳氢)溶剂洗涤在东亚地区占据着主导地位。经过近四十年的技术改造,溶剂的安全性能、分子结构的稳定性(易挥发性)问题等得到了很大程度上的解决,比如台湾的“象王”牌石油干洗剂的“闪点”在53度左右,常规温度下不会燃烧、爆炸;对油渍等污垢的洗净力在辅以干洗添加剂的情况下已基本接近四氯乙烯溶剂;它对于衣物面辅料的适洗范围比四氯乙烯宽泛的多,特别是真丝、真皮、麻类面料以及塑料、金属类辅料无不适。石油干洗设备和技术从1998年底被上海象王洗衣有限公司和北京普兰德洗衣公司率先引进到它们的连锁洗衣店后,短短的四年时间来,国内迅速涌现了二十多家石油干洗机的生产厂家,石油干洗设备的性价比优势刺激了国内设备制造商缩短产品的研发与更新换代周期,已经成为淘汰落后的开启式、半开启式四氯乙烯干洗设备的最佳换代选择。当然,石油溶剂干洗固有的根本性缺陷(比如洗净度的绝对值、安全性能指标依然偏低等)没有得到彻底解决,它和四氯乙烯一样,随着科技的进步、环保要求的提高,最终将被新的溶剂、新技术所替代。
   随着近年来国内洗衣业对外交流的逐步扩大,上海航星、深圳中航、成都飞机工业、江苏海狮等工业洗涤设备主要生产企业,引进国际先进的四氯乙烯干洗设备的技术与工艺,第四、五代环保型全封闭干洗机的生产基本国产化,航星的二氧化碳干洗设备甚至出口到了北美;同时,法国福奈特、意大利伊尔萨、西班牙尤萨等采用四氯乙烯环保型设备的欧洲优秀企业和台湾象王、日本三洋、韩国银星等研发、生产石油系干洗设备的东亚品牌先后在北京、上海等地建立国内市场营销总部,以特许连锁经营模式推广环保洗衣理念和先进的洗涤设备、改造业内低级落后的“作坊式”经营传统,大大促进了洗化原料的研发、洗涤技术与洗衣店经营管理水平的提高;上海正章、北京普兰德等历史悠久的国内知名洗涤企业转换内部机制、借鉴国外先进的管理经验、更新设备与技术。可以说,洗衣行业整体水平与上个世纪相比已经发生“翻天覆地”的变化。

湿洗打出环保牌

   时至今日,欧美发达国家一直都在研究、探索全新的工业洗涤溶剂、设备。
   比如德国著名洗衣助剂生产厂克施乐公司在九十年代初发明新型的“湿洗”技术。消费者通常理解的“水洗”,是以水作为溶剂、辅以肥皂、洗衣粉之类的化学洗涤助剂的衣物洗涤方式,也被称为“湿洗”。但诸如毛麻织物、真皮、丝绸、纯棉等常见面料,普通水洗方法会导致收缩、褪色、起皱、发硬、变形等问题,这也是传统干洗赖以生存的根本原因。1994年9月到1995年9月,美国一家街区技术中心、国家环保局和一位私人投资者联合推出了一个名为“湿洗项目”的衣物清洗替代技术示范项目,目的也是试验和示范湿洗技术,即在各种各样的条件下进行的一系列用水清洗传统上“只宜干洗”的衣物的工艺和技术,并开办了一家名为“更绿洗衣店”进行公私合作演习。与传统水洗相比,共同点是主要洗涤溶剂是水,根本区别在于,新型湿洗使用针对不同面料的无公害洗衣剂和调理剂,在电脑控制下,湿洗机和烘干机可根据面料性质调整洗涤的温度、湿度及搅动状态,以达到良好的洗涤效果。在日本、台湾等国家和地区多年来一直研发、推广生化水洗助剂与洗涤技术,比如台湾“象王”已经基本解决了皮革水洗难题。新型湿洗技术的优点首先是衣物洗净度高,可替代部分干洗,衣物的收缩、变形、脱色等可以降到更低,适合毛料衣物、皮衣,羊绒衫也可洗涤;其次湿洗由于不使用有机溶剂,对人体无危害、无大气污染、节能节水、降低废水的排放量,有利于环境保护,又被称为天然洗涤。
   但据美国加州大学洛杉矶分校西方学院对“更绿洗衣店”示范项目后续研究资料表明,进入洗衣店的衣物中只有30-40%可以采用这种湿洗技术,也就是说,它依然无法完全替代传统干洗技术,所以,这一新型洗涤技术即使在欧美也正处于深入研究、试验阶段,尚未得到普及。
   国际织物洗涤业除了湿洗(水洗)技术的应用实验外,还尝试着液态二氧化碳干洗、超声波干洗等过去一直仅在军事、航空航天等科技高端领域使用的技术。但这类技术向民用推广的转换与对接尚需假以时日,洗衣业新的技术革命还处于酝酿时期。
   国内织物洗涤同行自1998年下半年始纷纷祭出“环保洗衣”大旗,甚至有个别开启式四氯乙烯设备生产企业也在广告、行业展览会上公然谎称自己为“环保洗衣的先锋”。这一方面了说明环保意识在业内已经深入人心,并得到了广大投资者的认同;同时说明,毕竟国内洗涤行业的整体理论水平落后、研发能力、与管理人才相当匮乏,行业管理、协调与监督机构缺位,行业标准如洗涤机械标准、环保标准、洗衣技师(工)从业标准、洗衣事故鉴定与赔偿标准等等至今或缺,致使竞争沦陷于无序状态。
   四年多来,国内同行对于“溶剂环保”与“设备环保”之间的争论一直喋喋不休,据笔者浅见,“溶剂环保”才是实现环保的根本,湿洗、液态二氧化碳洗和超声波洗等世界先进洗涤技术的环保性能几乎接近零污染,都是以选择环保、具有相应洗净力的干洗溶剂(超声波也可看作一种“波谱溶剂”)为前提,从而着手研发设备、洗涤助剂等,认识到了这一点,对于提高设备、原材料研发生产水平、对于未来制订行业相关标准等方面有着积极的导向意义。

[《洗净技术》月刊简介:
  创刊于2003年3月的该刊由信息产业部主管、中国洗净工程技术合作协会主办,是国内清洗行业唯一的一份正规出版的学术刊物,国际标准刊号:ISSN1672-2248,国内统一刊号:CN11-5015/TN。该刊拥有以中国工程院院士、原中国环境科学研究院院长刘鸿亮为主任的编委。
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[本日志由 冰马 于 2007-09-05 01:05 AM 编辑]
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