前言
水是生命之源,是維持生命的基本液體。全球水資源總量不足140億億噸,其中淡水占2.5%,而供給人及生物享用僅有0.01%的地面河流和部分湖泊的水。20世紀世界人口增長了兩倍,而人類用水量增加了5倍之多。我國的人均水資源只有2200噸,僅為世界平均水平的四分之一,我國每萬元工業產值取水量為90噸,約為發達國家的3-7倍。我國每年的工業污水只有不到30%經過處理, 而處理過的污水不到50%達到國家排放標準。[1]
2006年全國規模以上印染企業戶數1948家,同比增加7.27%,全國印染產量430.30億米,同比增加10.47%。[2] 有關資料介紹:我國紡織工業年用水量為90多億噸,其中印染工業總用水量為紡織工業的70%,新鮮水取水量達60億噸,占紡織工業新鮮水取水量的88%,而重復利用率較低[3]。印染工業既是一個用水大戶,又是污水排放大戶。據悉印染行業每天都有400多萬噸污水排入江河湖海。印染廢水成份復雜多變,色度大、堿性大,COD變化大及BOD極高,而處理難度很大,致使印染廢水的回用率不到10%,同時排放的污水又會污染20倍量的水體。[1] 所以搞好污水處理首先要從源頭做起。首先要樹立節約用水和環保的理念,提高到可持續發展和對后代負責的高度上來認識,其次要建立節水管理制度,同時要注重染整工藝的優化。部分產品做到不需水洗染色或少水染色,進一步向無水染色工藝發展。
1、無水染色和少水染色的現狀
關于無水染色的高新技術不少刊物已有介紹, 圍繞全球關注的節水問題,印染行業除設備上采取改造回流使用減少排放外,在工藝上選用了較好的染料、助劑,減少工序,科學地改革了工藝。節約用水造福于人類,就染色工藝簡單歸納如下:
1.1納米生態染料
納米染料是指染料利用納米技術制造,其產品三維尺寸小于100nm,而普通染料粒徑小于175μm。納米生態染料具有一系列神奇而優良的性能,是由于它具有不同染料和涂料粒子的結構。染料存在于納米級(粒子小于100nm)粘合劑之中,因而它具有優良的粘合性能,干、濕摩均為4-5級,沒有浮色,不用水洗,不產生廢水。[4]
1.2超臨界二氧化碳染色
超臨界二氧化碳染色屬于生態染色,主要適用于非離子類難溶解性的分散染料。它有以下優點:上染速率快,10min內可以完成上染;勻染、透染、重演性好;染色過程短,大多數情況下不必還原清洗;屬于非水染色,染后不必烘干,無廢水產生;未上染的染料可重復使用,減少污染,提高利染料用率。[4]
1.3低溫等離子體的應用
低溫等離子體不僅在前處理中應用,在染色加工中也得到應用。纖維經等離子體處理后,表面化學組成和物理動態都發生變化,在纖維素表面引入了更多極性基團,從而降低了纖維表面張力,增加了纖維表面潤濕性能,增大了染料與纖維之間的作用力,有利于染料的吸附入及向纖維內部擴散,使染色時間縮短、生產率提高……所以低溫等離子加工技術在染整工業應用是符合清潔生產的要求,能大幅度節水、節能、無公害。[5]
1.4氣相升華染色
氣相升華染色后不用水作為介質,它在較高溫度或真空條件下,使染料升華成氣相,并吸附和擴散于纖維中,即發生上染過程。目前主要是一些非離子型的分散染料或易升華的顏料,染后不必水洗,有利于環境的保護。[5]
1.5開發新型節能染料
如開發高濕牢度的新型直接交聯型染料Optisal染料,它有好的耐熱性和光牢度,很好的濕牢度,適宜于低鹽染色等特點。還有新型的適用于滌棉混紡織物一浴一步法染色的直接染料Kayacelon TR型染料和Cibafix Eco染料等,染色工藝節水節能。這些染料具有優異的染色重現性和好的耐還原性,不影響分散染料對滌綸的染色,染色后水洗時染料脫落少。[6]
1.6滌棉分散/活性一浴法染色新工藝
滌棉混紡織物染色的傳統工藝為:二浴二段,新工藝為:一浴二段。使用熱遷移提升級(分散固色劑)Thermofix TMR+TMF及特殊凈洗劑 Apan-one 其皂洗牢度提高0.5-1級,每噸布節水50t,加上蒸汽動力,助劑等節約成本428元/噸布。[7]
1.7涂料染色 蘇州印染廠有限公司開發生產特寬布環保型涂料軋染產品。滌棉、全棉織物采用涂料軋染一浴法工藝。選用BASF公司的FWT粘合劑及汽巴SPD系列涂料。其具有成膜速度慢,染液穩定性好,不易粘輥,牢度好,手感柔軟等特點。該工藝節能節水縮短工藝流程,減少廢水排放,降低了成本,相應提高了經濟效益,與活性相比每百米節水0.982T,總成本百米節約14.51元。[8]
1.8 深色涂料/活性一浴法染色
清江印染有限公司 深色涂料/活性一浴法染色流程為:涂料/活性同浴打底-焙烘-上柔軟-予縮
原工藝為:活性染料軋烘-軋蒸-皂洗-水洗-烘干-拉幅-涂料軋染-焙烘-上柔軟拉幅-予縮
新工藝與原工藝相比,減少了工序,縮短了工藝,減少了廢水排放量,降低了成本30-50%。[9]
1.9活性染料染色和生物酶一浴法處理工藝
紡織品的染色和生物酶一浴法處理加工是一種具有發展前景的復合型染整加工,具有簡化工藝過程、節能節水、污水排放量低、環境公害少、省時省力、降低染化料用量、相應降低成本等優點。[10]
2、不需水洗染色的實踐
根據染色理論和有關染色工藝改革的經驗,我公司圍繞無需水洗染色進行了一系列試驗、嘗試并實現了工業化批量生產:純棉織物的涂料軋染、滌棉混紡織物的分散染料軋染和分散/涂料一浴短流程軋染。
2.1淺色純棉織物的涂料軋染代替還原染料染色。例如:純棉16×12 108×58紗卡石頭色原工藝為:原工藝為: 軋染還原染料懸浮體—烘干-汽蒸還原—水洗—氧化—水洗—皂洗—水洗—烘干-拉幅等
原處方: 還原灰BG 0.62 g/L
還原棕BR 0.396 g/L
還原黃G 0.16 g/L
六偏 1 g/L
海藻酸鈉漿 20 g/L
JFC 2 g/L
保險粉 22 g/L
NaOH 18 g/L
同一品種現工藝為:涂料軋染 熱風打底機軋染-焙烘-拉幅整理等后工序,省去汽蒸還原、氧化、水洗等工序。日曬牢度、干磨、濕磨、皂洗等各項牢度均達到還原染料的水平?! ?/p>
現處方為: 采用環保型涂料
涂料黑 0.4 g/L
涂料棕 0.05 g/L
涂料黃 0.216 g/L
固色交鏈劑618 20 g/L
柔軟劑 20 g/L
尿素 3 g/L
2.2滌棉(滌/棉含量:65/35)混紡織物,采用分散/涂料一浴法染色工藝,代替原分散/還原染料染色工藝。如駝色、粉紅等。
原工藝為:軋染分散染料-烘干-高溫焙烘-軋染還原染料懸浮體—烘干-汽蒸還原—水洗—氧化—水洗—皂洗—水洗—烘干-拉幅等
現工藝為:浸軋分散/涂料-熱風烘干-高溫焙烘
例如:T/C 65/35 45×45 96×72 駝色
原處方: 分散染料 (略)
分散染色助劑 (略)
還原染料 (略)
還原劑 (略)
還原染色助劑 (略)
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