紡織染整技術研發(fā)的漫漫之路

紡織染整技術研發(fā)的漫漫之路——梅士英梅士英：1962年畢業(yè)于華東紡織工學院染整工單位：中國毛業(yè)協(xié)會專業(yè)。長期從事紡織（絲中國中心綢）染整方面的教學與科研工作。曾任蘇州絲綢工學院染化系副教授、教授,教研室主任、系副主任，碩士研究生導師。1993年6月任蘇州絲綢工學院教授。先后講授“纖維化學和物理”“紡織品練漂工藝學”“毛織物染整”“蠶絲纖維結構與性能“新纖維染整”等課程。擔任紡織工業(yè)部及外國專家局項目（中澳合作項目）“絲/毛織物防皺整理技術”的負責人；紡織工業(yè)部項目“加強捻真絲綢高溫高壓精練技術”獲江蘇省科學技術進步獎三等獎；科技部項目“絲/棉復合絲牛仔織物加工技術研發(fā)”（參與者）獲國家科技發(fā)明獎二等獎；紡織總會項目“真絲綢多功能整理技術”（負責人）獲江蘇省科學技術進步獎二等獎；“真絲蛋白質(zhì)整理劑防皺整理技術”（負責人）獲江蘇省科學技術進步獎二等獎，并獲一項發(fā)明專利授權；科技部項目“含大豆蛋白纖維紡織品加工技術及產(chǎn)業(yè)化應用”（負責人之一）獲科技部科學技術進步獎二等獎；科技部項目“竹纖維紡織染整加工技術及產(chǎn)業(yè)化”（參與起草可行性報告）獲科技部科學技術進步獎二等獎。梅士英蘇州大學材料工程學院教授梅士英：撰寫專著《絲織物染整工藝學》（1980年版）米部分章節(jié)、《yoce紡織品染整加工技術》部分章節(jié)和《雙組分纖維紡發(fā)織品的染色》部分章節(jié)。參編論文集以及在國內(nèi)外雜志和學術會議上發(fā)表論文近百篇，主要有：第四、五、六、七屆全國染色學術會議論文集（編路輯）；《蠶絲纖維聚集態(tài)結構》(《印染》，1980年)；《絲/毛混紡織物防皺整理技術》（第一屆國際絲綢會議論文集，1991年）;《蠶絲/棉復合絲織物檸檬酸防皺整理工藝研究》（《絲綢》，1998年第1期）；《蠶絲/其它天然纖維復合絲織物前處理加工性能研究》（《染整技術》，1998年第2期）；《真絲蛋白質(zhì)整理劑防皺整理工藝及機理研究》（《染整技術》，1999年第3期）；《紡織品功能整理發(fā)展趨勢》（《上海絲綢》，2000年第2期）；《再生蛋白纖維性能及其織物染整加工技術》（《江蘇絲綢》，2002年第5—6期）；《大豆纖維/絹絲混紡針織面料染整加工和產(chǎn)品性能》（《染整技術》，2005年第2期）；《功能性紡織品開發(fā)及功能整理技術》（《印染》，2007年第10-11期）；《新型多組分纖維染整》（《印染》，2009年第15—24期、2010年第1—10期連載講座）；《竹纖維結構性能與染色性》（第五屆全國染色學術討論會專題報告，2003年10月，無錫）。曾兼任第21、22、23屆中國紡織工程學會印染專業(yè)委員會染色學組組長，兼任蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術學院紡化系專家委員會專家。1992年起享受國務院政府特殊津貼。我是1938年10月7日出生的，我父親是經(jīng)商的，那時候開了一個商店。原來我家在上海郊區(qū)崇明縣，新中國成立前夕我念小學三年級時，全家搬到了虹口區(qū)居住。我是1962年從華東紡織工學院染整工程專業(yè)畢業(yè)的，這個學校后來改叫中國紡織大學，現(xiàn)在叫東華大學。我們是最后一年的四年制本科。畢業(yè)業(yè)部的紡織科學研究院在毛紡研以后就被統(tǒng)一分配到位于北京的幼織工組、毛織組毛印染組。我在毛印究室工作。毛紡研究室有三個組：毛紡染組搞科研項目，主要當技術員，大學生剛畢業(yè)就是技術員，我在這個“文革”開始以后，精簡機構，1969年研究院撤銷，人員都下放了。待了七年左右。在研究院工作時打下了較好的科研基礎那時候我離開北京，到了湖北安陸五七棉紡織廠。紡織工業(yè)部的“五七干?！庇袃蓚€農(nóng)場、一個工廠。我先在農(nóng)場里待了幾個月，然后就調(diào)到工廠里去了，在車間。當時主要還是以下放鍛煉為主，什么都干。棉紡織廠對我來講，專業(yè)也不是很對口的，廠里面沒有印染。后來建了一個針織工廠，里面有印染車間，我就去籌建那個印染車間。從設備安裝一直到技術人員培訓，我負責制定生產(chǎn)工藝和質(zhì)量管理。廠建成以后，工藝技術和產(chǎn)品質(zhì)檢由我負責。1977年“五七干?！遍_始陸陸續(xù)續(xù)解散了，有很少一部分人留在了湖北。紡織工業(yè)部下面有兩院，一個是設計院，另一個是研究院，有許多人都回去了。我當時不想回北方去，生活習慣不太適應，就調(diào)到了蘇州1978年9月底，我調(diào)到了蘇州絲綢工學院染化系。當時我們絲綢工學院主要有三個系，一個染化系，一個絲綢系，還有一個機電系，后來又成立了個美術與服裝系。我在研究院工作時打下了較好的科研基礎，比如怎么選題，怎么制定方案，怎么實施措施，怎么完成任務。這一套基本功，我在研究院的這幾年，都鍛煉出來了。在研究院，一個小課題讓你自己負責，獨立搞，從查資料、制定方案開始。所以那個時候，在六年多的時間里我搞了三個項目不到一點，主要是跟羊毛有關的，是毛滌的一些產(chǎn)品。20世紀60年代化纖還比較少，滌綸染不了深色，我就研究了滌綸深染色技術，然后又研究腈綸纖維的染色。1958年以后，國家大量發(fā)展化纖，工業(yè)化生產(chǎn)的化纖產(chǎn)量慢慢地多了，腈綸這一塊的染色（主要做毛線、腈綸衫）也有問題。我在研究院的時候，基本上是搞了滌綸的染色、腈綸的染色這兩個項目。后來第三個項目呢，是“毛織物的起毛”這個技術以及設備與工藝，這個搞到一半，“文革”開始了，研究工作也就停頓下來了。在“五七干?！蔽乙哺懔藥讉€課題，結合了我抓的工藝和質(zhì)量方面的一些問題，基本上都是結合生產(chǎn)實踐的。在研究院工作時打下了較好的科研基礎我憑借20年的教學和科研積累了豐富的經(jīng)驗和成果1978年調(diào)到蘇州絲綢工學院以后，我基本上與絲綢的關系就比較密切發(fā)了，參與的這些項目，得了一些國家級、省部級的獎項。隨著工作時間的增加，我積累了一點經(jīng)驗，對我們絲綢行業(yè)的發(fā)展也有了些了解。在這個情況之下，有的項目我跟其他老師一起搞，有的我個人承擔。我第一個承擔的國家科委項目是“蠶絲理化性能研究”。理化性能分兩大塊,一塊是絲素的結構,一塊是絲膠的。我們?nèi)净抵饕撠熃z素那一塊的研究,絲綢系負責絲膠那一塊的,我負責絲素一塊里面的一部分。這個項目是國家科委比較大的一個項目,是理論性項目,最后是以出版論文集的形式作為成果的,所以我們編了一本《蠶絲理化性能研究》論文集,作為這個項目的成果。當時國家科委給了20萬的經(jīng)費，1980年學校能拿到這些經(jīng)費也已經(jīng)算多了。我們在《印染》雜志有關絲素那個版塊發(fā)表了一些論文，這些論文也被國際上的一些學術刊物如《化學文摘》摘錄并轉載，這幾篇是理論性強一點的文章。當時第一個項目完成后，沒申報評獎，就評了優(yōu)秀論文什么的。大概搞了一兩年科研以后，因為當時老師緊缺，有個別老師調(diào)走了，我就開始上一些課了。比如“絲綢染整工藝學”，這門課學時數(shù)比較多，有200多個學時。我們分白線、色線這樣兩大塊，我基本上白線那一塊，染色印花我沒上，就是上脫膠前處理、后整理這一塊，上的是沒有顏色的這一塊。后來我又上了“纖維化學和物理”這一門專業(yè)基礎課。同時我搞些科研項目，基本上都是跟絲綢有關系的項目。比如新纖維、新產(chǎn)品的開發(fā)，新產(chǎn)品的染整應用技術、產(chǎn)業(yè)化等等。我一邊上課，一邊搞科研。1987年，我有一個比較重要的項目，就是“加強捻真絲綢高溫高壓精練技術”?？椢锛訌娔斫Y構，像一般雙縐、重磅雙縐,這些真絲綢脫膠比—一較難，如果采用快速的高溫這樣一個精練技術，由于溫度高、滲透性強，可以使它脫膠脫得均勻，對絲素的損害比較小。這個項目是我們學校牽桑下記憶頭，跟蘇州第一綢緞煉染廠合作的，他們主要生產(chǎn)真絲綢。當時項目組想自己造設備，高溫精練這樣的設備，但因為自己造的話不僅成本高，技術方面還不好過關，所以我們就從日本引進了一臺高溫精練的設備。我們在這個基礎上，研究開發(fā)了一些生產(chǎn)的工藝和技術，這個項目后來得了江蘇省科學技術進步獎二等獎，同時也發(fā)表了好多篇文章。我憑借20年的教學和科研積累了豐富的經(jīng)驗和成果項目是我牽頭的，也是科技部的一個支撐項目，有撥款的。項目由紡織總會牽頭，由我們學校、煉染廠和蘇州絲綢研究所三個單位共同完成，總的負責人是我。大概搞了三年，因為要引進設備，等了半年多，手續(xù)上有一些問題。1989年，我到澳大利亞做訪問學者，去了一年半。去之前，這個項目實驗室的實驗已全部完成，這一年多的時間里就在等這個設備進來。1990年我回國時，設備剛剛安裝好，正好一年多一點的時間,中試基本上完成;大試的時候正好設備來了,我也正好回國了，大家一起試。從設備一直到工藝,再到產(chǎn)品開發(fā),一條龍的生產(chǎn),算是比較大的一個項目,難度也比較大。本來是常壓間歇式的，不是連續(xù)化的，與常規(guī)精練是高溫精練設備及技術完全不同。完成以后，這個設備留在廠里一直在用。后來杭州也引進了一臺這樣的設備。這種設備國產(chǎn)較難，因為高壓容器的形狀不是圓的。高壓容器圓的還好制造，但耐高壓又是方的設備的制造很難，所以設備是從日本進口的。這個項目當時在絲綢行業(yè)也算一個比較大的革新吧，不是所有的品種都在這個上面做的，一般要加強捻厚重的織物在此設備上做比較好，做一次可以有1000斤左右,但大面積的推廣沒有。做真絲綢的后來越來越少了，1992年以后絲綢不景氣，好像是慢慢走下坡路了。這個設備蘇州絲綢煉染廠一直在使用，就一臺，但產(chǎn)品還是做了很多。我到澳大利亞去時是帶了項目去的，申請了一個“絲毛織物抗皺免燙菜整理”的項目，是跟澳大利亞合作的。后來通過了由國家外國專家局跟我們紡織總會一起組織的鑒定，但是這個項目沒報獎，因為牽涉許多原因，就只在國際絲綢會議上發(fā)表了幾篇文章，這也是我負責的。還有一個比較大的項目就是“絲棉復合絲織物的加工技術與產(chǎn)業(yè)化”，名字不一定很確切。這個項目的印染部分由我負責，絲棉復合絲是在繅絲機的改進基礎上面進行包覆的，這個是搞絲綢的專業(yè)人研究的?？壗z機上的包覆技術這方面，就是由我愛人總負責的，他負責這個項目，從繅絲設備的改進，到制造了多臺真絲復合絲的設備，同時又研究新產(chǎn)品織造。我憑借20年的教學和科研積累了豐富的經(jīng)驗和成果這個項目也搞了四五年，是一個比較大的產(chǎn)業(yè)化項目，得了國家技術發(fā)明獎二等獎。因為它有機器的制造，還有工藝的改革，都是比較新的，申報的不是科學技術進步獎，是發(fā)明獎。我主要負責解決蠶絲跟棉復合絲織物的染整問題，這兩種都是天然纖維，但是它們印染的性能不一樣，兩種纖維吸色深淺不同，顏色色光是不樣的。通過印染加工的一套工藝改革，在一浴里面染色，能夠比較一致。這是一種比較節(jié)能的加工技術，能夠染成同一個顏色，這個本身比較難，一直到最后也不一定所有顏色都能做到同色，因為蠶絲和棉纖維的纖維性能不一樣，有些顏色還有一些差別，但大部分顏色都能做到一致。我憑借20年的教學和科研積累了豐富的經(jīng)驗和成果牛仔綢也開發(fā)了一些不同的顏色，可以做成彩色的牛仔布，做出兩種不同的色彩，一個留白，一個藍的或者其他顏色的彩色牛仔，外觀也不錯，這種產(chǎn)品我也開發(fā)了一些。這種包覆機設備蘇州絲綢工學院設計與制造了好多臺，包括蘇北準陰，還有山東乳山都有轉讓，復合繅絲部件和技術工藝也轉讓給他們了，這是實施產(chǎn)業(yè)化成效比較大的一個項目。我憑借著20年的教學和科研積累了豐富的經(jīng)驗和成果?？蒲泄ぷ饕３謬乐敗嵤虑笫堑膽B(tài)度我是1999年退休的，退休以后我還繼續(xù)在學院搞科研。大概2003年的HAE2日校，想解決大豆蛋白纖維的產(chǎn)品開發(fā)問題。河南的李官奇當時發(fā)明了大豆蛋白纖維，里邊含有25%到30%的蛋白質(zhì)，其他的是聚乙烯醇（簡稱PVA）。這樣一種含大豆蛋白和PA的纖維是國產(chǎn)的，但是它的印染技術一點都沒辦法解決。我們立了橫向項目，搞了一年多的實驗幫他們解決，并申報了科技部的一個項目。后來李官奇他們制造纖維那一塊，又與我院立了一個橫向項目，搞了年多，基本能夠解決生產(chǎn)技術上的關鍵問題。我們在常熟建了一個工廠，建了一個有6條紡絲生產(chǎn)線的工廠，但是紡出來的纖維很黃。為了解決它的漂白和染色問題，我們在這樣一個技術問題的解決過程中，又獨立了一個科技部的項目，叫“含大豆蛋白纖維的染整加工技術與產(chǎn)業(yè)化”。因為印染難度很大，它紡出來的絲很黃，要漂的話，漂得厲害就把蛋白質(zhì)去掉了，不行。所以這個單獨立的項目，差不多經(jīng)過兩年左右的開發(fā)以后，才研發(fā)出一些新的方法和技術。在常熟大豆纖維制造廠里，我們另建了一個車間，生產(chǎn)出漂白大豆纖維。出來的纖維先經(jīng)過漂白，然后再紡紗，織成布以后，我們印染后道加工這塊就好加工。當時在常熟搞了幾年，投入也很大，但是這個蛋白纖維的確是先天不足，因為它里邊用的交聯(lián)劑是甲醛。當時我們也提出來不能用甲醛，含甲醛的話，我們紡織品都是被限制使用的，對環(huán)境也有污染，車間也有污染，希望改用其他的。大豆纖維的發(fā)明者、董事長不聽，后來就基本無聲無息了。常熟那個廠嘛，基本上也轉讓了，老板不想搞了。從實際開發(fā)的產(chǎn)品來看，研發(fā)針織產(chǎn)品較好，技術含量比較高。大豆蛋白纖維和其他纖維混紡交織的這些產(chǎn)品，也是有一些發(fā)展前景的。那個大豆榨了油以后的豆渣里面大多是蛋白質(zhì)，把這個蛋白質(zhì)提取出來，用PVA跟它混在一起，紡絲前攪拌均勻，然后噴絲頭噴絲出來。噴絲出來以后，這個蛋白質(zhì)跟PVA基本上都混融在一起了，而不是包在PVA的表面，可以相混在一起，所以紡出來的一根絲里邊，有一部分是大豆蛋白質(zhì)部分是PVA。這樣一個纖維呢，它手感柔軟，像羊絨一樣。把它織布做成衣服，皮膚感覺很柔軟很舒服。它的吸濕性也比較好，這是由于它有孔隙，出了汗散濕散得比較快，穿著比較舒服。據(jù)說大豆里面還有一種成分，它有抗菌作用，在里面這個成分也沒有測，到底有沒有抗菌效果也不好說?？咕亲隽藱z測的，的確是有一點，但是甲醛也有抗菌作用，所以這兩個無法區(qū)別開。在這個項目里，我們主染要給它解決一個漂白問題，一個染色問題，還有一個是去除甲醛。如果件衣服甲醛超標的話，那根本沒有發(fā)展前途的，所以我們得把好每一關發(fā)和每道工序，把甲醛都去掉。纖維剛出來時甲醛的含量差不多有400到500Ppm，而接觸皮膚的紡織品的要求是75ppm以下。假如做兒童衣服或內(nèi)衣那種，則要求在20pm以下，基本上不能有甲醛。科研工作要保持嚴謹、實事求是的態(tài)度我們在印染加工過程中，就要想辦法既去掉甲醛又不能損傷纖維，若蛋白質(zhì)流失的話，就等于是化學纖維，純化學纖維就沒什么優(yōu)點了，所以在這個攻關過程中難度比較大。最后我們完成了這個染整加工技術項目，得到了國家科學技術進步獎二等獎。的確，我們那時候大概做了有三年多，包括產(chǎn)業(yè)化做了不少工作，也開發(fā)了很多產(chǎn)品。有大豆蛋白纖維和絹絲混紡做針織的T恤衫，也有大豆蛋白纖維和棉混紡的，還有和化纖混在起的,做的產(chǎn)品很多。后來為了大力推廣大豆蛋白纖維，我們做了手感比較柔軟的毯子，但是彈性沒有羊毛好,容易壓扁平，而羊絨、羊毛有回彈性，壓了以后它還很蓬松，所以在這點上大豆蛋白纖維有很大的缺點?？蒲泄ぷ饕３謬乐?、實事求是的態(tài)度最大的問題還是甲醛問題，所以我們也申請了一個發(fā)明專利授權。怎么去掉纖維中的甲醛，發(fā)明人是我，還有我們學校的唐人成老師，是我們兩個人發(fā)明的專利。我在這些項目里，申報了兩個專利，都授權了。一個是真絲綢的抗皺整理，用蛋白質(zhì)生物整理劑來解決抗皺問題。還有一個就是大豆蛋白纖維去掉甲醛的這個方法，在企業(yè)里推廣應用了。當時市場上生產(chǎn)的大豆蛋白纖維，基本上都去除甲醛了。大豆蛋白纖維在棉、絲綢行業(yè)和針織這一塊用得還是比較多的。科研工作要保持嚴謹、實事求是的態(tài)度如果解決了這些問題，發(fā)揮它的優(yōu)點，那么它還是一種新型的國產(chǎn)纖維。當時我們紡織總會的領導也給它定調(diào)了，調(diào)子定得較高由于當時對它太肯定了，沒有把它的缺點指出來下因此那個發(fā)明人也有點驕傲了。我再三跟他說，科研工作要保持嚴謹、實事求是的態(tài)度，有缺點不怕，就是要想辦法怎么樣解決，但是捂在那里不讓消費者知道，你不講清楚的話，人家時間長了都要投訴的呀。現(xiàn)在常熟不生產(chǎn)這個纖維了，河南大概還在生產(chǎn)吧。這個纖維一定要跟其他纖維混紡，純的話它太軟，抗皺性比較差，跟其他化纖混用的話彈性就好一點。跟棉混紡了能夠發(fā)揮棉纖維的舒適性和吸汗效果，跟蠶絲混在一起做針織衫，做那個吸汗的針織衫，做得好的話就像全羊絨一樣，但價格只是羊絨的百分之幾，很便宜的。所以做得好能夠達到環(huán)保生態(tài)要求的話，還是有一定前途的。但是很鮮艷的顏色，像這種淺藍的、紫的，總是還帶一點黃的不夠鮮艷。漂好以后，一般的顏色都做得到，甲醛也能去掉，我們也經(jīng)過商檢局檢測，基本上甲醛能夠達到75ppm以下，有的做兒童內(nèi)衣的、嬰兒服裝的，都能夠達到要求了。在20世紀90年代后期，萊賽爾纖維（lyocell）是國外一個叫蘭精的化學纖維制造公司生產(chǎn)的，它的商品名叫Tencel。我們國家現(xiàn)在也有國產(chǎn)的這個纖維，投入比較大，要差不多10億到20億，才能建這樣一個化纖廠。我們國家把這個蘭精公司的Tencel纖維稱為“天絲”，天絲就是萊賽爾纖維，萊賽爾纖維是它的學名。.我們將Tencel纖維與其他材料做了很多的對比，實際上它是再生纖維素纖維是跟粘膠、莫代爾屬同一個大類的再生纖維素纖維，它跟粘膠纖維和莫代爾也差不多。莫代爾比粘膠的模量高一點，強力高一點，所以稱為莫代爾，實際上它的化學結構、制造過程基本跟粘膠纖維是一樣的。Tencel的制造過程呢？跟莫代爾和天絲的溶劑不一樣，粘膠和莫代爾溶劑用的是二硫化碳，在堿性條件下用二硫化碳作為溶劑。二硫化碳有毒，生產(chǎn)過程對環(huán)境也有一些污染；天絲不用二硫化碳作為溶劑，它用N-甲基嗎啉氧化物（一種有機化合物），這個有機化合物溶解纖維素纖維素溶解變成流體以后才能紡絲。這個化合物溶劑是可以99.8%回收的，但是回收技術要求很高，投入也很大，回收的設備大概要投入好幾個億。溶劑回收以后，可以再生循環(huán)使用，在生產(chǎn)過程中就沒有污染環(huán)境的這樣一個問題，這種新的纖維就叫萊賽爾纖維（天絲）。這個天絲跟粘膠纖維和莫代爾結構大同小異，生產(chǎn)原理基本上是一樣的，只是工藝條件有所差別，吸濕性、吸收染料的能力和色牢度也有些差別。我們對這種纖維的染色性能與其他的材料做了一些對比。我們將Tencel纖維與其他材料做了很多的對比關于Tencel纖維的染整加工性能跟粘膠纖維、莫代爾有什么區(qū)別，我們也做了很多的試驗工作。天絲這個纖維有一個特殊的性質(zhì)，叫原纖化。它可以做成桃皮絨風格，在專用設備里面滾動以后，表面出現(xiàn)很短的絨毛，像桃子的皮一樣