1液氨整理的历程

液氨整理的系统理论研究始于上世纪30年代，正式投入工业生产是在上世纪70年代，最初于1963年挪威得克斯塔尔里莎大学和挪威中央工业研究所共同开发的液氨加工工艺，当时还是从纱线整理入手，以替代纱线丝光处理的技术。由于液氨对棉纤维有着极强的渗透性，残留在纱线上的氨液比碱液更易于去除，而且比碱液丝光效果更好，因而引起重视。1968年美国桑福公司获得专利后，冠以桑福纯棉牛仔布（Sanfor-set）品牌面世，成衣尺寸稳定、手感柔软的牛仔布风行一时。但是到了上世纪70-80年代，一方面合纤迅速发展，市场上各类涤棉产品易洗快干深受消费者青睬;另一方面又伴有返朴回真、回归大自然的潮流，纯棉织物颇受大众喜爱。液氨整理在美国主要是用以整理厚重牛仔布织物，加以液氨整理工艺技术复杂，氨的回收要求高，而且成本又十分昂贵，因此国内外市场几度周折普及甚缓，后来导致美国至少有7台液氨整理设备相继搁置起来，还有一台迁移至泰国。在上世纪80年代的这段时间里液氨整理加工，在国内外市场上确实沉寂了十来年，直至上世纪90年代，日本一些企业为了启动市场、开发产品，在液氨整理工艺设备的基础上，着力进行了树脂整理工艺技术的创新改进，结合液氨整理积极研发了形态稳定整理技术，虽历经多次失败，终于在1993年日清纺推出了超级柔软整理(S.S.P)，与此同时东洋纺也推出了气相整理(V.P)，此时日本市场上打出了纯棉免烫整理产品，儿乎半数的衬衣都要经过形态稳定整理加工，这些工艺都是在液氨整理的基础上再进行树脂整理，一时市场上掀起了形态稳定整理的热潮。日本京都机械和山东铁工厂已经可以提供液氨整理机，前川制作所和岩谷产业已经可以提供配套的氨回收装置。此时美国对液氨整理似乎已经遗忘了，而日本却使液氨整理加工技术又重新复苏了。

我国是1982年上诲第二印染厂从美国莫里森公司引进一套液氨整理设备和回收装置，可以说在20世纪里，我国仅引进过这一套液氨整理设备。当时包括支付专利费和设备费等投人资金相当可观，后来在品种开发、氨的回收、市场销售等方面未能取得满意的效果，因而始终未能形成规模生产。就是在这样多种因素的背景下，国内各方面对推广应用液氨整理技术持慎重观望态度，但也有地区对这项新技术一直抱有热忱，1985年河南省把液氨整理技术列入省内技术攻关项目，由新乡印染厂和河南省纺科院以及有关院校合作，历经4年多时间收集资料、认真研究、消化吸收，终于1992年由企业自行设计研制了我国首台液氨整理样机，就是在这台机器上新乡印染厂十多年来一直坚持生产，摸索了许多宝贵经验，相继开发生产出许多品种，如纯棉牛仔布、大麻舒爽呢、麻/棉混纺织物等，享有一定声誉，应该说河南省相关企业和单位对我国开发液氨整理工艺技术和设备奠定了有益的基础，对我国印染行业后整理作出了贡献。

还有值得欣喜的是在1996年江阴一家规模不算大的民营澄江纺织机械厂，原来主导产品是空压机，对液氨整理设备从未接触过，经过3年多时间进行深入调研，足迹遍及十多个省市，协同河南省纺科院专家组织访问、座谈、消化、吸收，在技术严格封锁保密的困难条件下，千方百计掌握相关技术资料，在产、学、研结合下，在新乡印染厂和河南纺科院十多年先行一步的基础上，以及协同南京化工大学的专家、老师共同探索液氨整理设备和回收装置的性能特点，借助化工技术的强项，攻克一系列技术难关，终于在世纪之交的1999年成功地制造了一台具有我国特色的高科技液氨整理机和回收装置，澄江纺织机械厂只是一家民营企业，在资金十分困难的条件下，以厂房抵押作了"破斧沉舟"的决心，为了保证项目的成功开发，坚定不移地走"科技联姻、技术合作"的路子。该机胜利制成后安装在江阴康源印染厂投人生产，在2000元月由中国纺机器材工业协会组织的现场交流会上，全国近20家印染企业的专家进行了实地考察和评价，一致认为该设备在较短时间内克服种种困难研制成功，是我国纺机企业自行设计制造的一件大事，即使由于种种原因，未能继续投人第二台设备，但是辛勤和艰苦卓越的劳动成效，不能不让人们仍然记忆着此功不可没。

到了世纪之交年代，国内印染行业注意到近年来日本一些大公司，在积极发展纯棉形态稳定整理的技术中添置了液氨整理设备，此时正是国内在"九五"规划结尾和"十五"规划酝酿阶段，看中了其对纯棉产品具有改善穿着舒适和免烫效果的时尚，液氨整理一时成了一些企业的热点，有意想要上液氨整理项目的不下十多家，涉及全国八、九个省市，有的请国外相关公司来介绍，有的组织去国外考察，有的还进行了可行性报告的研究，经过一段时间广泛听取多方面意见和进一步市场调研，逐渐有了比较正确的认识，一些企业也重新作了规划，最后具体落实并付诸实施的有宁波雅戈尔日中纺织印染有限公司和山东鲁泰纺织股份有限公司，都已经投人批量生产，并为我国开发纯棉免烫产品开辟了市场，树立了品牌。许多企业的认识也不断深化，比较能结合本企业的实际和市场需求，全面客观地应对企业的技术改造。

2液氨的特性

氨是自然界中的天然物质，氨和水同样是人类不可缺少的生命之源，无论是动物域植物的生存都需要自然界的氨，只有氨才能固定自然界的氮源，没有氮源就不能合成生命中必需的蛋白质。反过来氨又通过动物的分解排泄或植物的腐烂重又回归自然，这就是大自然中的物质循环规律。如今人类所需要和消耗的氨及其衍生物是化学合成的。我们氨氮工业发展还是很快的，据称俄罗斯塔氏化肥集团，依托其丰富的天然气资源成为世界最大的氮肥集团，年产合成氨300万t。该集团子公司化能(香港)公司，2001年9月在我国湛江投资兴建液氨基地，将成为我国液氨生产的骨干企业之一。

2·1液氨和水

液氨和水的相对分子质量接近，氨(NH3)是17，水(H2O)是18，其性质迥然不同。液氨就是液态氨，和氨水不同，它不是氨的水溶液。液氨的粘度和表面张力比水低得多，因此液氨能很容易而且很快渗入棉纤维中，使棉纤维结晶结构发生了变化，它既不损伤纤维又能很快很容易地出来。

表1液氨和水的比较

棉纤维经过液氨处理后，瞬时即可渗入纤维内部，从芯部开始膨胀，截面由扁平胀成圆形，腔径变小，表面光滑，由于纤维结晶结构的变化，内应力消除，不再扭曲，提升了拉伸强度和撕破强度，即便反复洗涤仍能保持良好手感。而水的现象就不同了，虽然也能渗入纤维使其膨胀，但当干燥后，产生折皱形成了缩水。

2·2液氨和丝光

液氨整理最初是从取代纱线碱液丝光开始的，曾称做液氨丝光，由于两者效果完全不同，后来就不再称液氨丝光了，通称液氨整理，主要有以下区别。

（1）液氨可以瞬时渗入棉纤维内部，膨胀效果均匀，又极易清除，而碱液丝光恰恰相反;(2)液氨整理非但不损伤纤维，相反可以改善其耐磨相撕破强度，而碱液丝光对棉纤维有损伤;(3)液氨处理后，染色上染率不如碱液丝光，光泽也不如碱丝光，但匀染性好，光泽柔和。碱液丝光上染率高，但匀染性差，光泽强;(4)液氨整理的织物，经多次洗涤变化很小，其尺寸稳定性好，变色也少。总之，丝光和液氨整理正因为其处理后的效果不同，但其特性可以互补，可以改善其最终服用性能。

表2液氨处理和碱液丝光前后的比较

3液氨整理的工艺和设备

液氨整理是近代国际上集机械、化工、自控高科技于一体的综合性工艺技术，其设备是专门用于液氨加工，主机包括进布、烘干、冷却、液氨浸轧、反应室、汽蒸室、出布等装置。设计制造中既要保证氨气不外泄，又要利于氨的回收，既要保证织物充分浸渍，又要做到快速烘干除氨。由于液氨的侵蚀性和属有害气味，因此密封、仪表、安全报警系统十分重要。液氨整理设备要为工艺服务，工艺又要为最终产品服务。正因为上世纪90年代树脂整理新工艺在日本的发展，使液氨整理因工艺而重新引起重视，树脂整理和液氨整理的结合，两者功能的相辅相成，使纯棉织物的穿着性能达到更完美的境界，实现了真正意义上的纯棉织物抗皱免烫整理。

液氨整理设备有连续性生产，如日本京都机械和山东铁工所提供的;也有间隙性生产，如日本旭化成公司提供的，德国克朗韦弗公司也曾有介绍。

连续性生产设备，进布前要去除织物中的水分，经过烘筒烘干，还要将织物吹风冷却，然后进入箱体内液氨轧液槽浸渍液氨，轧液液面保证恒定，使浸氨匀透并瞬时吸氨，使织物的棉纤维在短时间内充分膨胀，在膨胀中控制其收缩张力，使织物保持径向恒张力。进入反应室内上下导布辊使织物上的氨充分反应，同时织物上的氨可以蒸发出来，进入蒸箱的加热烘筒可以进一步去除残留在织物上的氨。为了防止氨气外逸，进出布处都要有严格的密封措施，凡是有氨工作区域始终处于负压状态，使氨气不外泄(见图1)。

间隙式液氨整理机系一台密封的压力罐，可承受压力0.8MPa，最大可承受1.6MPa，有气动式封闭门和机械启动装置，罐内有一对可以往复旋转辊，当织物进入罐内上卷后，真空泵抽去罐内空气，布即浸渍液氨并往复在卷布轴上运转，随即汽蒸去除布上的氨，并将氨气排出进行回收处理。每次生产量为40Okg干布料，运转约3h，处理完毕进入空气后即可将布料拉出(见图2)。

3·1超级柔软整理和气相整理

超级柔软整理和气相整理都是树脂整理，和传统树脂整理不同的是焙烘工序在成衣后，故称做后焙烘，而传统树脂整理焙烘工艺在成衣前，故称做预焙烘。上述两者在用料上又有不同，加工后焙烘工艺，最大特点是成衣后其裤线能长久保持，缝线处不会出现不平整现象。

3·1·1超级柔软整理(S·S·P-Supersonprocess)

1993年8月日本日清纺和钟纺公司开发形态稳定整理，主要特点是多项工艺互补以达到完美的穿着效果，前处理的丝光、液氨整理和树脂整理三者不可缺少。丝光虽有提高光泽作用，但缺乏防皱和柔软效果，树脂整理虽可提高防皱防缩效果，却要损伤纤维又不够柔软，而只有液氨整理可同时赋予上述防缩、防皱、柔软和不降低强力的多项效果。日清纺还强调树脂整理配料上也有新发展，因此超级柔软整理要掌握好丝光、树脂整理的工艺条件，还要把握好树脂整理的后焙烘，才能达到纯棉免烫效果。

3·1·2气相整理(V.P.-Vapourprocess)

气相整理是日本东洋纺、富士纺、尤尼契卡多家公司，几乎和日清纺的超级柔软整理同时开发的形态稳定整理工艺。气相整理也是缝制成衣后进行焙烘，和超级柔软整理工艺不同的是直接以甲醛和二氧化硫气体对棉织物进行改性加工。

H2O+CH2O+SO2=HOCH2SO3H

水甲醛二氧化硫烃甲基磺酸

气相法的反应取决于布上含有的水份、甲醛和二氧化硫三种材料，水作为溶剂，在三种成份呈气化状态下和棉纤维进行交联，产生较强的亚甲基键，由于反应强而且完全，布上几乎不再残留甲醛，这是它的优点，但是甲醛又是环境的污染源，所以反应控制要严。气相法不同于一般树脂用料，原料价廉，效果好，成品手感柔软，吸湿性好，而且耐久是其特点。此工艺用于衬衫成衣还是很合适的，目前国内使用这种间隙式气相整理工艺和设备还不多，一般是在服装成衣工厂中生产，宁波雅戈尔日中纺织印染有限公司已正常投入生产。

4氨的回收

液氨整理加工过程中有废气排出，其组成有水蒸汽、空气和氨气，其中氨气是有害气体，影响健康污染环境，为此要减少排放加强回收，一方面可降低成本，另方面可保护环境。

氨的回收常用吸收法，把来自液氨整理机排出的气体，通过管道输送至回收装置的洗涤塔(吸收塔)，把混有空气的氨气在此塔内用水吸收成氨水，此时空气被清洗并排出塔外，然后通过蒸馏塔将氨和水分离，氨被蒸馏吸收制成浓氨水，浓氨水经精馏即成浓氨气，再将浓氨气经压缩机加压和冷凝冷却成液氨，最后输入贮存罐。

在氨的回收装置中，洗涤塔顶部有排气口，要控制排放气体中的含氨量，要低于环保要求。澄江纺机厂和南京化工大学协作创制的氨回收系统，是吸收和压缩相结合的方法。2000年1月16日由中国纺机器材协会组织的专家现场考察，一致认为该氨回收循环系统是成功的，在整个回收系统创造性地运用了低压吸收入低压精馏、低温除水、压缩冷凝的

"三低一压"技术，既简化设备又节约能耗，该法是在低温低压下操作运转，安全系数大，还有利于减少维修力量。该回收系统如示意图，主要有洗涤塔(吸收塔)、精馏塔、压缩机、冷凝器、液氨储存罐(见图3)

5结语

技术改造是企业发展最为关切的措施，液氨整理曾是一些印染企业关注的一个技改项目，通过这些年对国内外液氨整理技术的发展历程的了解，许多企业对此有了比较全面的认识，液氨整理毕竟是一项高科技、高投入、高风险的技术，因此做好国内外市场调研，以市场定产品、以产品定工艺、最终以工艺定设备，综合分析本企业的具体情况和条件，做好科学的、经济的、可靠的综合平衡，慎重地规划好本企业的技术改造方向和项目是十分必要的。各个企业都有自已的优势和特点，譬如当今国内已具备了液氨整理设备的企业都有他们自己的强项:

a、他们有一定的经济和技术实力，以及科学管理的基础;b、既有染纱、织布工厂，又有成衣服装工厂，基本上已形成一条龙配套的生产条件，可根据客户需要满足各种工艺的成衣整理;c、己具备相当的国内外市场的销售渠道，保证了规模生产量;d、液氨整理设备和回收装置的生产区要和居民区相隔一定的距离，不宜安插在原有生产机器中间，以保证良好的周边环境和安全生产。因此要知己知彼，可少走弯路，如果盲目追风，重复雷同，定位不准，就容易失去机遇造成损失。