大規模進行紡織品染色，生產過程中不使用、不排放一滴水——這件過去不可能的事，已經成為現實。
近日，全國首條低壓無水染色產業線正式運行。走進位于嘉興海寧市長安鎮的浙江綠宇紡織科技(下稱“綠宇”)有限公司生產車間，機械臂輕巧地將紡織品送入銀色密封染缸。不見蒸騰水汽，不聞刺鼻藥味，300公斤素白滌綸筒子紗便在無水環境中完成了色彩的華麗蛻變。
面對這項由紡織化學與染整工程領域專家王際平帶領的綠宇團隊自主研發的原創染色技術，中國紡織工業聯合會副會長李陵申評價：“這項技術發明是顛覆性的，后續的廣泛推廣，有望突破我國印染行業-1.html">印染行業受污水制約的困境，助力整個行業的高質量發展和可持續發展。”
千年染藝的現代困境
在現代，人們對七彩霓裳已經習以為常，但你可曾想過，古人是如何把布染成各種顏色的呢？
早在兩萬五千年前，我們的祖先就開始探索從大自然中獲取色彩的方法。研究者在北京周口店山頂洞遺址就發現過遠古人類在裝飾品上用赤鐵礦石進行染色。此后，礦物顏料被廣泛地應用于巖畫、祭祀、墓葬等社會活動。
“隨著技術的進步，古人發現某些植物的根、莖、葉、皮經過加工后，同樣可用于染色，由此發展出‘草木染’工藝�！鄙虾９こ碳夹g大學紡織服裝學院副教授裴劉軍說，植物染料染色相較于礦物染料染色，在環保性、健康安全性、資源可持續性及文化內涵等方面具有顯著優勢，逐漸成為古代主流的染色方式。
到了近現代，化學染料的出現，讓染料家族越來越龐大。但不管染色技術如何更新，始終離不開水。
“染色的本質，是染料分子進入紡織纖維內部�！迸釀④娊忉專八顷P鍵的介質，幫助染料完成這一過程。這種傳統工藝因此被稱為‘水浴染色’。”
但為追求鮮艷牢固的色彩，染色過程需在水中添加大量化學助劑，染后需大量水洗滌去除浮色，直接導致了巨量污水的產生。傳統水浴染色工藝中，每印染加工1噸紡織品需耗水100至200噸，其中80%至90%的耗水會轉化為廢水。染色廢水含有紡織纖維上的污物、油脂、鹽類，以及加工過程中添加的漿料、染料、表面活性劑、助劑、酸堿等。這些物質導致廢水具有高鹽度、高色度、高有機物含量等特點，對水生生物和生態環境構成嚴重威脅。
隨著環保要求的提高和環境意識的增強，全球印染界意識到：污水將成為扼住行業咽喉的難題�！盁o水印染”的構想應運而生。
20世紀80年代末，德國科學家在“無水染色”技術研發上有了重大發現。當二氧化碳處于一種特殊的“超臨界”狀態時，它能像水一樣溶解染料，把染料“送”進纖維里。染完后，讓二氧化碳退出“超臨界”狀態，變回普通氣體，染料則變成固體分離出來。整個過程完全不用水。
這項名叫超臨界二氧化碳無水染色的技術，在當時是個了不起的突破。然而，直到2010年，荷蘭一家公司才生產出全球首臺超臨界二氧化碳染色生產設備，實現聚酯纖維無水染色的規�；瘧谩�
裴劉軍分析，原因是該技術適用的染料很有限：一方面，天然纖維常用的活性染料、直接染料等染料幾乎不適用；另一方面，操作條件苛刻，需在高壓和高溫條件下運行。由于設備成本高、染料適配性較低和工藝復雜，大多數企業對這一技術望而卻步。
與此同時，盡管冷軋堆染色、熱轉印、數碼噴印、色母粒著色等其他減少用水量的新技術不斷涌現，但只要染布過程中還涉及用水沖洗、去除浮色這些步驟，就一定會產生污水。區別只是水量多少。
1959年出生的王際平，從小就癡迷于化學，1985年從原中國紡織大學(現東華大學)紡織化學系碩士畢業后，留校任教。1990年，他又赴美留學攻讀有機及高分子化學博士學位。2011年，王際平放棄了在美國日化品企業的高薪工作，回國擔任浙江理工大學先進紡織材料與制備技術教育部重點實驗室主任，專攻非水介質/無水染色技術。
當時，行業技術攻關的重點始終在產業終端，也就是治理污水方面徘徊。王際平領銜的研發團隊則把目光重新聚焦在產業前端——如果一開始就不用水，自然不會有污水問題。王際平坦言，當時“初生牛犢不怕虎”的他并未料到，這是一場近二十年的技術攻關“長征”。
萬種溶劑中覓“替身”
化學世界溶劑萬千，篩選出能高效促染、結合纖維且可循環回收的“替身”，如同大海撈針。18年前，生活中的一件小事，給王際平帶來了靈感。
他在美國日化品企業負責環保型技術開發時發現，純干洗溶劑不串色，加入微量水后就會嚴重串色。他敏銳意識到：這種“串色”現象，本質就是染色。
要把這個靈感變成真正的技術，挑戰巨大。研發團隊從清洗劑、干洗劑等常用的有機溶劑入手，開始了漫長的篩選和開發。染色不均、介質難回收、如何做到污水零排放……失敗的次數難以計數。
企業使用非水介質少水染色技術染出來的顏色均勻、色澤靚麗的散棉。受訪者供圖
2014年，王際平來到海寧創立綠宇。這是一個關鍵轉折點——從純理論研究轉向產業化探索。
5年后，技術攻關首次迎來重大突破。團隊從日用化學品類別的溶劑中，為棉、麻、絲、毛等天然纖維找到了一種合適介質�！叭静歼^程不使用鹽類化合物，不產生廢水，而且染料利用率特別高。”王際平將該技術命名為非水介質少水染色技術。
怎么把技術真正用到生產線上？王際平繼續思考。在他的帶領下，企業在新疆投建了一條非水介質少水染色示范線，用于散棉和筒子紗的染色生產，以此檢驗技術在大規模生產中的可行性。實踐證明：該生產線在保持色牢度等產品質量標準不降低的前提下，整個生產過程實現了廢水零排放。
經中國紡織工業聯合會鑒定，該技術達到國際領先水平，后又入選工信部《國家鼓勵的工業節水工藝、技術和裝備目錄(2023年)》。這期間，團隊不斷改進技術，又開發出了針對棉梭織布、針織布的非水介質連續軋染技術，同樣實現了污水零排放。
但是，王際平心里始終惦記著那個最終目標：從源頭開始，全然實現“無水印染”。
有了前面的基礎，團隊轉換思路，從化妝品級有機溶劑中，成功找到了一種性能優異的新型染色介質。
王際平給記者展示了這種介質，這是一種透明無色的液體。“它能和染料很好地作用在一起，在接近常壓的條件下，高質量完成針對滌綸紡織品的染色。”王際平告訴記者，測試顯示，其上染率可接近100%，固著率達90%以上，勻染性、色牢度以及染色效率等各項指標均比肩傳統水染，而且色彩鮮艷度大幅提高。
2023年年中，低壓無水染色技術的示范線終于組裝調試完成，然而第一次試產結果讓人失望：滌綸上染率和勻染性、色牢度等達不到產品設計要求，比實驗室數據差了不少。又經過半年左右時間對設備和工藝的不斷改進，2023年11月底，全國首條低壓無水染色產業化示范線誕生。
一場行業綠色革命
比照超臨界二氧化碳無水染色技術，低壓無水印染技術可以接近常壓的條件下，高質量完成針對滌綸紡織物類的染色。
此外，該技術還有生態和經濟成本優勢。以一個中小規模印染廠為例：傳統工藝染1噸合格布約產生100噸廢水，處理成本按10元/噸計。若該廠日產量10噸，采用新技術后，僅污水處理費一項，每天就能省下約1萬元。王際平補充道，“這還未計算節水、節能和介質循環帶來的綜合效益。”
“這不只是技術突破，也是中國印染業實現綠色轉型的重要跨越的新嘗試�！睎|華大學化學化工與生物工程學院教授蔡再生強調，紡織服裝產業是關乎國計民生的重要產業，尤其在浙江，它已成為規模超萬億元的傳統優勢產業。作為該產業的關鍵支撐環節，印染行業的綠色化升級至關重要。無水印染技術的成熟與推廣，正為整個紡織服裝領域注入嶄新的活力與發展動能，推動產業向更加清潔、高效、可持續的方向邁進。
新技術的誕生，總需要有人勇嘗“第一個螃蟹”。浙江省紡織品進出口集團有限公司董事長施聞雷對“無水印染”的概念早有耳聞，但實際落地的案例極少。當得知綠宇在非水介質染色技術取得進展時，他帶領團隊骨干，多次赴綠宇實地考察，并與王際平團隊深入交流。
王際平展示采用非水介質少水染色技術的衣服。通訊員張平攝
“它不是一個遙不可及的噱頭，而是可驗證、可實施的技術方案�！笨疾齑蛳耸┞劺椎念檻]。基于此，2021年，浙江省紡織品進出口集團與綠宇決定攜手，共同推進無水染色技術的產業化進程。
在綠宇的展廳內，色彩艷麗的襪子、素雅的男士襯衫、彈力舒適的緊身褲……這些服飾均由企業運用低壓無水印染技術染色的散棉、棉梭織布、針織布以及滌綸紗線等原材料制作而成。
盡管取得了突破性進展，但王際平坦言這項技術目前尚未盡善盡美，他還有進一步的目標：技術的介質回收率目前可達到98%以上，今后團隊將持續優化介質回收環節，力爭實現完全回收。
在一個個低壓染缸內，這場靜水深流的變革正持續涌動。王際平和他的團隊，正用科技的力量，為中國印染工業描繪一個碧水藍天的未來。印染業“高污染”的舊標簽，正被這項中國原創技術悄然撕下。
