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印染行業(yè)節(jié)能減排工藝技術(shù)
集萃印花網(wǎng)  2009-04-24 00:00:00

    【集萃網(wǎng)觀察】“節(jié)能減排”已成為當(dāng)前國家宏觀經(jīng)濟(jì)調(diào)控的重點(diǎn),肩負(fù)紡織行業(yè)節(jié)能減排重任的印染設(shè)備及技術(shù)成為關(guān)注的焦點(diǎn)。特別是印染企業(yè)是耗能大戶,更加要注重能源的節(jié)約和減少廢物廢水的排放,加強(qiáng)環(huán)境保護(hù),做好節(jié)能減排,是貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、構(gòu)建社會(huì)主義和諧社會(huì)的重大舉措,是建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的必然選擇!笆晃濉逼陂g將是我國印染工業(yè)蓬勃發(fā)展的時(shí)期,提高產(chǎn)品檔次和節(jié)能、減排是未來印染工業(yè)的主要發(fā)展方向。這也就要求我國印染機(jī)械在保證所加工的紡織品品質(zhì)不變或提高的前提下,向環(huán)保、節(jié)能、智能化和信息化的方向發(fā)展。

    節(jié)能減排是全面貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展的基本要求。我國當(dāng)前面臨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展和人口增長與資源環(huán)境約束的突出矛盾。目前我國的生態(tài)破壞和環(huán)境污染已經(jīng)達(dá)到自然生態(tài)環(huán)境所能承受的極限,為了使經(jīng)濟(jì)增長可持續(xù),緩解巨大的環(huán)境壓力,必須以環(huán)境友好的方式推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長。節(jié)能減排就是要從源頭預(yù)防污染產(chǎn)生,最有效地減少資源消耗,不排放廢棄物,從而真正解決當(dāng)代中國的發(fā)展困境。

    節(jié)能減排是應(yīng)對(duì)全球氣候變化的迫切需要。溫室氣體排放引起的全球氣候變化一直備受國際社會(huì)的關(guān)注。07年以來,從世界環(huán)境日、八國峰會(huì)、亞太經(jīng)合組織(APEC)峰會(huì)到夏季達(dá)沃斯峰會(huì)等,氣候變化、節(jié)能減排幾乎是逢會(huì)必談的主題。目前,全球氣候變暖已經(jīng)是一個(gè)不爭的事實(shí),這與使用煤炭、石油等化石燃料的過程中排放二氧化碳的量密切相關(guān)。氣候變暖是人類共同面臨的挑戰(zhàn),需要國際社會(huì)共同應(yīng)對(duì)。

    中國作為發(fā)展中國家,盡管發(fā)展經(jīng)濟(jì)、消除貧困依然是我們的主題,但在全球氣候變暖的大背景下,也要主動(dòng)承擔(dān)節(jié)能減排的國際責(zé)任。因?yàn)闇p少排放、保護(hù)環(huán)境是我們以人為本的發(fā)展理念的要求,是我們可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在要求。我們要努力走出一條低消耗、低排放、高效益、高產(chǎn)出的新型工業(yè)化道路,努力實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和保護(hù)環(huán)境“雙贏”的目標(biāo),這是對(duì)世界可持續(xù)發(fā)展和應(yīng)對(duì)氣候變化的一大貢獻(xiàn)。

    節(jié)能減排倡導(dǎo)正確的政績觀。去年8月26日,國家發(fā)改委主任馬凱在向全國人大常委會(huì)作國務(wù)院“關(guān)于節(jié)約能源保護(hù)環(huán)境工作情況”的報(bào)告中透露,今年下半年全國省級(jí)領(lǐng)導(dǎo)班子換屆,節(jié)能減排工作將成為綜合考核評(píng)價(jià)的重要內(nèi)容。這就表明,干部考核中節(jié)能減排指標(biāo)的硬化,將塑造一個(gè)嶄新的政績觀。

    1  當(dāng)前紡織行業(yè)節(jié)能減排技術(shù)現(xiàn)狀

    近年來,紡織工業(yè)一直保持兩位數(shù)的增長速度,2006年,紡織工業(yè)總產(chǎn)值為25016.89億元,占全國比重15.18%,紡織品服裝出口額達(dá)1651.36億美元,占全國比重72.71%。紡織行業(yè)在獲得較大發(fā)展的同時(shí),清潔生產(chǎn)的實(shí)施和節(jié)能減排工作也取得一定成效,通過采用先進(jìn)工藝和設(shè)備,推廣應(yīng)用紡織印染廢水治理技術(shù)等手段,廢水治理率和達(dá)標(biāo)率得到大幅提高。然而,在水資源日益短缺、環(huán)境污染不斷惡化的情況下,資源和環(huán)境制約著紡織行業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展。

    當(dāng)前,國際紡織技術(shù)的發(fā)展趨勢是以生產(chǎn)生態(tài)紡織品和綠色制造技術(shù)為引導(dǎo),從工藝、助劑、設(shè)備等多渠道著手,抓住源頭,注重生產(chǎn)過程中每一個(gè)環(huán)節(jié)的生態(tài)問題,努力優(yōu)化紡織工藝,減少化學(xué)藥劑、水、能源的消耗,以達(dá)到高效、高速、環(huán)保的目的。國外已投入較大力量開發(fā)環(huán)保型染料助劑,節(jié)水、節(jié)能、減排新工藝和新設(shè)備,在無水和少水印染技術(shù)方面,涂料印染方面以及紡織節(jié)能、節(jié)水實(shí)用新型技術(shù)等方面都有較大的發(fā)展。

    我國印染企業(yè)總體上與國外相比單位產(chǎn)品取水量是發(fā)達(dá)國家的2-3倍,能源消耗量則為3倍左右。通常,印染環(huán)節(jié)能耗占紡織產(chǎn)品鏈能耗的30%以上,而印染環(huán)節(jié)的能源利用效率卻很低,目前,只有少部分企業(yè)采用的余熱回收利用技術(shù),而量大面廣的企業(yè)熱廢氣、熱廢水直接排放,設(shè)備控制沒有節(jié)能裝置。

    目前階段,紡織節(jié)能減排技術(shù)發(fā)展目標(biāo)是,圍繞新時(shí)期我國紡織業(yè)的重點(diǎn)任務(wù)和發(fā)展目標(biāo),以紡織印染后整理為突破口,在提高我國紡織印染后整理的生產(chǎn)技術(shù)水平,增強(qiáng)產(chǎn)品的國際競爭力的同時(shí),從源頭上節(jié)約水資源,減少污染排放,逐步實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。通過聯(lián)合攻關(guān)和新技術(shù)推廣應(yīng)用,在無水化、少(節(jié))水、降耗、減排和生態(tài)環(huán)保的印染生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)上取得突破,并擁有一批自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和設(shè)備,在“十一五”末期,實(shí)現(xiàn)“萬元增加值的能源消耗下降20%;噸纖維耗水下降20%”的國家節(jié)能減排的目標(biāo)。

    為了實(shí)現(xiàn)這目標(biāo),印染行業(yè)重點(diǎn)技術(shù)發(fā)展的主要工作是:一是調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu),淘汰低檔產(chǎn)品;二是開發(fā)、應(yīng)用和推廣節(jié)能、節(jié)水、降耗紡織加工新技術(shù);三是研制開發(fā)高效、節(jié)水、節(jié)能新設(shè)備;四是采用高效、環(huán)保、安全的符合安全和生態(tài)紡織品生產(chǎn)需求的染化料和紡織生產(chǎn)助劑;五是推廣和應(yīng)用節(jié)能、節(jié)水等實(shí)用新型新技術(shù)。

    2  近年來染整行業(yè)節(jié)能減排的工藝方法

    中國加入世貿(mào)組織以來,尤其是紡織印染行業(yè)受到了國外很大的限制,如何有效節(jié)能、減排是印染行業(yè)完成“十一五”規(guī)劃的關(guān)鍵環(huán)節(jié),也是進(jìn)行印染行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、優(yōu)化資源配置的重要杠桿。

    2.1實(shí)施“染色一次成功”是重點(diǎn)

    與國外先進(jìn)企業(yè)相比,我們的用工是他們的幾倍,能耗、水耗也遠(yuǎn)比他們高,而他們產(chǎn)品的優(yōu)等品率可以達(dá)到99%以上,返工回修率極低,原因何在?綜合應(yīng)用高科技技術(shù),實(shí)施“染色一次成功”技術(shù),是其中的關(guān)鍵。

    比如說:我們廠里在打小樣時(shí),盡量做到顏色有九分像,這樣在大缸染色時(shí)就能做到一次成功,不要一直加這加那的,有時(shí)在缸里好幾天也不出來,到時(shí)顏色不對(duì),色光不象,退回剝色回修,這樣又耗時(shí)又耽誤了以后定單的交期,形成惡性循環(huán),廠里的效益也提高不上去,其實(shí)要實(shí)現(xiàn)染色一次成功,僅僅依靠一、二項(xiàng)技術(shù)措施不行,這是一個(gè)系統(tǒng)工程,它關(guān)系到工藝技術(shù)的合理制定、高性能染料、助劑的選用、染料及助劑的自動(dòng)稱量及配送、性能優(yōu)異的染整設(shè)備的應(yīng)用、生產(chǎn)線自動(dòng)測控設(shè)施的應(yīng)用、坯布、中間半制品的品質(zhì)監(jiān)控與管理、打小樣、放中樣以及放大樣的技術(shù)管理及設(shè)施等,而把這些聯(lián)系在一起的是數(shù)字化管理技術(shù)。

    實(shí)現(xiàn)染色一次成功,也是一個(gè)逐步提高的過程,將影響染色質(zhì)量的諸多因素逐一地標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、準(zhǔn)確化、自動(dòng)化起來,才能得以實(shí)現(xiàn),這樣令我們經(jīng)常頭痛的色不符、修色、套色、剝色回修等問題,才能得以解決。在產(chǎn)品優(yōu)等品率提高的同時(shí),耗能、耗水、污水排放也能隨之減少。

    2.2 前處理短流程

    將退漿、煮練、漂白三步常規(guī)工藝改革為退煮漂高效短流程汽蒸一步法工藝,此工藝適用于輕漿含雜少的純棉輕薄織物和滌棉混紡織物。

    退煮漂汽蒸一步半工藝,先軋退漿液卷堆后軋堿氧液汽蒸一小時(shí)(100-102℃)高效水洗(堆置后一步完成故稱一步半工藝),對(duì)有漿布軋堿氧液堆置,對(duì)輕漿輕薄織物則軋淡堿堆置。

    高效短流程二步法工藝:一種為退漿+煮漂堿氧一浴的二步法工藝,即,浸軋退漿液卷裝堆置高效水洗一浸軋堿氧液汽蒸(100℃45—60min)一高效水洗也可軋堆退漿高效水洗一高給液浸軋堿氧液高效汽蒸(102℃短蒸2-4min)高效水洗,此工藝適用于重漿厚重織物。還有一種為退煮一浴+常規(guī)氧漂的二步法工藝:即浸軋堿氧液及精練劑100℃汽蒸50-60分鐘,高效水洗一浸軋雙氧水常規(guī)漂白100℃汽蒸50-60分鐘→高效水洗,此工藝適用于輕漿輕薄白度要求較高的織物。上述各短流程工藝可節(jié)約水、電、汽能耗30%-50%。

    推廣短流程前處理工藝的新進(jìn)展——酶氧無堿工藝:由于全棉織物的前處理工藝,不論是傳統(tǒng)的工藝,還是短流程工藝,都要在高溫條件下采用燒堿表面活性劑等化學(xué)藥品來完成去雜任務(wù),而短流程冷軋堆工藝,雖是低溫,但采用的燒堿濃度很高。這樣的工藝所產(chǎn)生的廢水對(duì)環(huán)境污染較為嚴(yán)重,為此各國都研發(fā)了生物酶工藝來替代傳統(tǒng)的燒堿工藝和短流程的堿氧工藝,進(jìn)入2l世紀(jì)后,生物酶在前處理工藝上的應(yīng)用進(jìn)展很快,已取得不少成就,由于生物酶制劑特有的專一性、高效性,反應(yīng)條件低,可自然降解、水耗少易洗盡,去雜效果好。對(duì)環(huán)境無害、耗能少、流程短和質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)已成為前處理工藝的發(fā)展方向,如江蘇某印染廠采用先酶退漿,后酶精練、氧漂工藝,效果較好,具有堆置時(shí)間短,處理時(shí)間比冷堆工藝縮短10小時(shí)以上,成本較低(酶用量少),退漿效果好,特別是廢水污染程度大大降低,其COD值比傳統(tǒng)工藝要降低10倍以上,特適合含漿重的高支高密厚重純棉織物的前處理,完全符合清潔生產(chǎn)工藝,值得推廣。 

    2.3 冷軋堆染色工藝

    這是一種半連續(xù)化的染色工藝,非常適合小批量多品種的生產(chǎn),生產(chǎn)靈活性大,節(jié)約染料和能源顯著,用于冷軋堆的活性染料要求有較高的反應(yīng)性和耐水解穩(wěn)定性,能在室溫下完成固色反應(yīng),有較高的固色率。根據(jù)上述條件,B型活性染料完全適用于冷軋堆染色,在純棉織物染色中,采用冷軋堆工藝染淺色,效果好,但對(duì)深色特別是黑色,則國產(chǎn)活性染料達(dá)不到要求,而采用雷馬索活性染料能解決上述問題.

    2.4 濕一濕工藝

    如濕布絲光,濕布上加白劑,濕布上整理劑及濕布染色,可減少一道烘燥工序而節(jié)約能源,如活性染料的短流程濕蒸新工藝(濕短蒸工藝),是利用安裝在反應(yīng)蒸箱內(nèi)入口處的遠(yuǎn)紅外輻射器,將經(jīng)過染色液浸漬的濕織物預(yù)熱,使織物迅速升溫,經(jīng)反應(yīng)箱內(nèi)少量蒸汽和干熱空氣的混合氣體而受熱2-3分鐘的固色,使活性染料的給色率提高,并充分滲透、色澤均勻,據(jù)有關(guān)資料表明,活性染料常規(guī)汽蒸工藝的得色率要比常規(guī)焙烘工藝的得色率高(其得色率僅為汽蒸工藝的70%),而濕短蒸工藝的得色率,要比常規(guī)汽蒸工藝的得色率高10%-20%,經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐,濕短蒸工藝確具有流程短固色率高、色澤鮮艷重現(xiàn)性好、節(jié)能、省染料等優(yōu)點(diǎn)。

    2.5 松堆絲光新工藝

    針對(duì)傳統(tǒng)緊式絲光工藝存在的浸軋堿液透芯度差溶脹僅為1/5-1/3,纖維面積、織物尺寸穩(wěn)定性差,燒堿耗量高、拉幅易破邊、上染率低工藝再現(xiàn)性差等關(guān)鍵問題,采用了上海紡專陶乃杰教授研發(fā)的“松堆絲光”工藝后進(jìn)行了工藝優(yōu)化、技術(shù)創(chuàng)新,縮短了流程合理組合單元設(shè)備,達(dá)到了節(jié)水、節(jié)電、節(jié)汽、節(jié)堿的目的,并降低了成本,解決了以前“松堆絲光”工藝設(shè)備未能解決的技術(shù)關(guān)鍵(經(jīng)向縮水率大和短碼問題),將設(shè)計(jì)理念“恒堆置時(shí)間”及“恒張力控制”更新為“恒堆置縮率控制”及 “定長控制”,從理論和生產(chǎn)實(shí)踐證明“松堆絲光”工藝,在燒堿濃度較常規(guī)工藝降低1/3條件下,纖維能透而勻地溶脹,既提高了染色得色率,提高了勻染質(zhì)量,又提高了低級(jí)棉的可染性。降低了纖維的內(nèi)應(yīng)力,使織物門幅容易擴(kuò)展,相應(yīng)降低了縮水率。據(jù)報(bào)導(dǎo)資料,以兩臺(tái)絲光機(jī)日產(chǎn)12萬米織物計(jì)算可節(jié)約燒堿225噸/年,因減少淡堿回收蒸堿蒸發(fā)量,可節(jié)約蒸汽2000噸/年。

    2.6  活性染料濕轉(zhuǎn)移印花工藝

    該轉(zhuǎn)移印花工藝是先將棉織物浸軋堿液,然后與轉(zhuǎn)移印花紙相復(fù)合,再施加一定的壓力,織物所帶堿液使轉(zhuǎn)移印花紙上色漿溶解。由于染料對(duì)織物的親和力比對(duì)轉(zhuǎn)移印花紙的親和力大,染料即轉(zhuǎn)移到織物上,并進(jìn)入到織物纖維間隙中,在收卷堆置過程中染料逐步完成吸附、擴(kuò)散、固色過程,然后對(duì)織物進(jìn)行水洗,洗去微量漿料和水解染料等雜質(zhì)(洗至中性),約有95%的印漿可轉(zhuǎn)移到織物上,其中90%-98%可以固著,和傳統(tǒng)的直接印花比較,可節(jié)約大量用水和減少污水排放量,由于轉(zhuǎn)移印花時(shí)色漿吸收的水分要比直接印花工藝少,所以選擇活性染料時(shí)要考慮溶解性要好,固色速率要快,水解穩(wěn)定性要好,而乙烯砜型的KN型活性染料具有水溶性好及低親水性的特點(diǎn),水解后轉(zhuǎn)化成p—羥乙基砜,親水性很大,易于洗凈。其纖維化學(xué)鍵很穩(wěn)定,對(duì)簡化印染工藝、節(jié)能、降低生產(chǎn)成本有現(xiàn)實(shí)意義。

    因此,活性染料濕轉(zhuǎn)移印花工藝與常規(guī)印花工藝比較,此印花工藝可節(jié)約能耗50%,無色漿污水,用水量很少,各項(xiàng)染色牢度均優(yōu),得色濃艷、花紋精細(xì),很有前途。

    2.7  絲光新工藝

    貝寧格公司的熱堿絲光工藝突出節(jié)能與環(huán)保,并保證了織物的絲光質(zhì)量。熱堿絲光主要特點(diǎn)是堿作用時(shí)間短,傳統(tǒng)的冷絲光工藝,堿作用時(shí)間為45~50sec,而熱絲光工藝堿作用時(shí)間僅25~30sec,且由于堿液在熱浸漬中更能快捷地滲透至織物內(nèi)部,使纖維膨化更全面,絲光效果更好。熱堿絲光工藝充分利用熱能。因?yàn)檎{(diào)制堿液時(shí)產(chǎn)生的反應(yīng)熱,在熱絲光過程中可以完全被利用,而不必在冷絲光中耗費(fèi)能源來冷卻堿液。熱堿絲光工藝還可降低堿液、蒸汽和水的耗量。據(jù)介紹,可節(jié)省30%以上的堿液、蒸汽和水。 

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