1前言
生產過程的綠色化也就是綠色生產、清潔生產,包括清潔的原料、清潔的生產過程和清潔的產品。隨著科學技術的進步和社會經濟的發展,人們對生產過程的綠色化有了高度的重視,污染控制戰略已由末端治理轉向生產過程中的污染控制。在生產過程中,最大限度地減少源頭污染,對源頭不能消減的污染,采取無害于環境的循環控制利用,將污染解決在發生之前,減少對生態環境的影響,盡可能做到污水零排放或減少排放;采用無害或低害的反應物質,選擇溫和、安全的生產反應條件等措施[1]。
紡織工業廢水總排放量8O以上是染整廢水,含雜量大,色度深,水質變化大,治理困難。處理每噸污水最低需要0.70元的費用,有的甚至高達每噸3.00元L1]。印染助劑對環境的影響有安全性和生物降解性。印染助劑的安全性是能否投人生產使用應首先考慮的問題,它包括急性和慢性毒性、致癌性、對皮膚刺激性、致畸性、致變性,以及對水生物毒性和生理效應等,人們對安全性一直比較重視。近幾年來,生物降解性受到人們的關注,生物降解性差的印染助劑會積聚起來,對環境造成污染。染整污水的排放造成多數江河的污染,對生態環境構成危害,因此節約用水和污水處理是解決染整行業污染的重大問題L4j。從產生污水的源頭來看,主要是生產過程中產生的污水量大,含有難處理的化學物質,這就要求改進縮短工藝流程,減少污水的排放量,在生產過程中,不使用有害的或低害的助劑。本文從原料、產品角度考慮,對棉織物前處理過程(退漿、煮練、漂白、絲光)的綠色化加以分析。
2過程分析與結論
2.1退漿過程
坯布上的漿料來自紡織廠為了提高紗線的織造性能給紗線所上的一定漿料。傳統的漿料有天然的淀粉漿料和化學漿料PVA、PMA、CMC等。隨著人們環保意識的增強,淀粉漿以其極大的天然優勢,受到了人們的青睞和客戶的歡迎。其他的化學漿料由于本身存在的缺陷將逐步被淘汰。
漿料的存在為印染加工帶來許多困難,諸如阻礙滲透,浪費染化原
2.1.1酶退漿
該方法以BF一7658淀粉酶為主要反應劑。淀粉酶能催化淀粉大分子鏈發生水解,從而生成分子量較小、粘度較低、溶解度較高的一些低分子化合物,再經過水洗即可去除淀粉漿料[s]。淀粉酶的轉化率高,溶化速度快,適宜于連續化生產,效率高,退漿率高達8O以上,最大的優點是廢水治理簡單。
使用BF一7658淀粉酶要注意的問題是活化劑的配套適用。通常汽蒸法退漿液由BF一7658淀粉酶1~2g/L、食鹽5g/I醋酸調節pH為6.5~7、表面活性劑lg/L等組成[7]。加食鹽是為了增加酶的活性,醋酸是為了調節pH值,表面活性劑是提高棉織物的滲透性。除酶以外同樣要求其他的助劑也必需符合環保要求。使用大量的食鹽、醋酸、表面活性劑也能造成污染,希望除酶以外加入更好的助劑來活化酶,同時又不造成環境污染。
2.1.2堿退漿
該方法以氫氧化鈉為主要反應劑。氫氧化鈉不能使淀粉溶解,但它能使淀粉發生劇烈的膨化,使分子間距增大,結構變松;同時也使得淀粉與棉纖維上的羥基之間的氫鍵結合受到破壞,進而使淀粉在棉纖維上的附著力下降,提高了它脫離棉纖維而溶解于水的能力,使其水溶性增加,再經水洗就可將淀粉去除[5]。氫氧化鈉是腐蝕性很強的堿,溶解時污染空氣,運輸、貯藏要求高,廢水不宜治理。通常汽蒸法退漿液由氫氧化鈉10 g/I、表面活性劑1~2 g/I等組成口]。堿退漿污染比較嚴重,生產環境不友好。
2.1.3酸退漿
該方法以硫酸為主要反應劑。稀硫酸在適當的條件下使淀粉發生一定的水解而轉變為可溶性淀粉、糖類的混合物,這些水解產物的水溶性較高,基于從棉織物上洗去。硫酸是腐蝕性很強的酸,溶解時污染空氣,運輸、貯藏要求高,廢水也不宜治理。
2.1.4氧化劑退漿
該方法以雙氧水、次氯酸鈉和過醋酸為主要反應劑。氧化劑能使漿料氧化降解,不但水溶性增大,而且洗液的粘稠性也減小,很容易把漿料去除。雙氧水、次氯酸鈉和過醋酸都是腐蝕性很強的氧化劑。
(1)雙氧水退漿。雙氧水退漿以雙氧水為主要反應劑。雙氧水是氧化性極強的氧化劑,腐蝕性很強。軋蒸法退漿液由雙氧水4~6g/L、氫氧化鈉8~10g/L、表面活性劑2~4g/I等組成[5]。雙氧水本身對環境的污染不是很大,但其他助劑的污染要比雙氧水嚴重。現在已有過氧化物酶代替其他助劑來控制雙氧水的分解,從而減少污染。從另一個觀點出發,也可考慮一下能否開發出新的催化劑,既能控制雙氧水的分解,也能催化氧與漿料的反應,減少污染。
(2)次氯酸鈉退漿。次氯酸鈉退漿是以次氯酸鈉為主要反應劑的方法。次氯酸鈉是反應性很強的氧化劑,由于其價格低廉,操作方便,設備簡單,使用溫度低,應用較廣泛。軋堆法退漿液由次氯酸鈉2g/L(有效氯)、氫氧化鈉調節pH為9.5~10、表面活性劑lg/I等組成。退漿后還要以硫酸進行脫氯,以防氯損。在次氯酸鈉的使用過程中,會產生不可降解的可吸附有機氯化物AOX,很多國家制定了嚴格的排放標準。次氯酸鈉的使用將隨著清潔生產要求的提高而逐步被淘汰。歐共體最新標準規定在通常情況下漂白廢水中AOX排放量應控制在40mgCl/Kg。
(3)過醋酸退漿。過醋酸退漿是以過醋酸為主要反應劑的方法。過醋酸是冰醋酸與雙氧水的平衡反應物,也可以用醋酸酐與雙氧水反應制得。退漿液由過醋酸、焦磷酸鈉、氫氧化鈉、表面活性劑等組成。過醋酸具有較高的氧化電位,對環境無污染,退漿過程可在溫和的條件下進行,織物上殘留物易清洗,對織物損傷小,被認為是很有前途的“綠色氧化劑”。過醋酸作為氧化劑在漂白過程中
根據以上的分析,對幾種退漿方法加以比較,酶退漿、雙氧水退漿和過醋酸退漿是附合清潔生產的工藝方法,應加以提倡,推廣應用。
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