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科技前沿

紡織印染業清潔生産技術的研究

      随着社會生産的高速發展及工業化進程的加快,環境污染問題日益突出。工業生産和城市建設産生的廢水成為一種嚴重的污染源。水污染導緻水源短缺、水質惡化,其已成為目前制約經濟和社會可持續發展的重要因素。因此,廢水污染的控制及防治愈來愈受到人們的普遍關注,推行清潔生産成為社會經濟發展的必然趨勢。
  多年來對于印染行業加工廢棄物和廢水的治理,多以末端治理為主,但單一的末端治理已成為經濟發展的沉重負擔,而且不能有效地解決環境污染問題,需要重新考慮環境治理政策。對此,發達國家率先提出了一種促進經濟與環境協調發展的新方法――清潔生産。
  随着清潔生産的深入開展,世界各國在實踐中不斷開辟新的領域,已從最初的化工企業逐步擴大到第一、二、三産業。雖然目前還沒有成熟的印染行業清潔生産的指标體系和技術規範,但是我們完全可以借鑒其他企業清潔生産的成功經驗。引入清潔生産理論。推行印染行業的清潔生産,可以從根本上預防和減少對環境的污染,保證環境質量持續不斷地改善。
  一、印染行業清潔生産的概念和内容
  印染行業的清潔生産是将污染預防戰略持續應用于印染生産的全過程,通過采用科學合理的管理,不斷改進印染技術,提高原料的利用率,減少污染物的排放。以降低對環境和人類的危害。推行清潔生産是解決我國印染行業的環境問題、生産安全合格的産品、實現印染企業可持續發展的重要手段,印染行業的清潔生産貫穿生産和廢棄物處置的全過程。生産的全過程控制包括清潔的能源及原料輸人、清潔的工作環境、清潔的印染産品;廢棄物處置全過程包括印染行業廢棄物減量化、無害化、資源化綜合利用過程。
  二、染整清潔生産技術的前處理過程
  前處理過程産生的廢水量是很可觀的,占印染廢水量的5O%~6O%,節約用水意義重大。采用高效短流程工藝,使用高效助劑,縮短處理時間,能夠減少助劑和水的用量。采用高效煉漂助劑及堿氧一步法冷軋堆工藝與傳統的退、煮、漂三步法工藝相比,可節約用水約2倍,節電1.8倍,節省蒸氣3倍,其節約資源和能源效果明顯;采用低溫、低堿前處理工藝既可節能、又可減少廢水的含堿量,利于廢水的處理;開發新一代的綠色表面活性劑、生态助劑在前處理工藝中的應用技術,如生物酶退漿、精煉等生物酶前處理技術,不但可避免使用堿劑,大大降低化學品的使用量,減少廢水排放量,還可改善廢水中污染物的可生物降解性。複合生物酶可用于無堿常溫退煮工藝,高溫強堿去除坯布漿料及其共生物也已逐步開始被複合生物酶的退漿精煉所替代。對一些含雜質少的紡織品,可采用小浴比或泡沫浴,在少水條件下加工。近年來,采用等離子體技術或其他離子濺射技術、激光技術、超聲波技術和紫外輻射技術去除織物表面的雜質有了很大的進展。
  三、染整清潔生産技術的染色過程
  染色過程是印染業污染的主要工序,在此過程中推行清潔生産意義重大。如對纖維進行改性,提高其染色性能和應用高固色率及高利用率的染料,開發高染料利用率的染色工藝、設備都是很好的清潔生産的方法。BURKINSHAW等研究認為樹狀大分子預處理的純棉織物能夠顯着提高活性染料的上染率,甚至可達到無鹽染色。研究人員在對織物改性實現活性染料無鹽染色方面也做了大量研究工作。
  利用紫外線、微波以及高能射線處理紡織品,也可改善纖維的染色性質,有的還能直接用于固色。采用小浴比染色設備浴比可達(1:4)~(1:6),不僅節省染料和助劑,還可減少廢水排放量和染料的殘留量,可節省染化料3O%,節省用水量4O%。有學者研究利用超聲波染色可在低溫短時間内提高染料的上染率,節約能源。
  清潔生産的目的之一就是最大限度地減少水、染化料及能源的消耗,無水染色技術使其成為可能。非水或無水染色是清潔染色的重要方法。近年來,應用超臨界二氧化碳作為染色介質,染色不用水,染後一般情況下不經水洗或輕度水洗,二氧化碳可反複利用。此法具有不用水、無污染、染色時間短、能耗少、殘留染料可回收利用的優點,是未來染色發展的一個方向。
  四、染整清潔生産技術的印花過程
  印花糊料的污染比較嚴重。目前一些新型糊料主要是通過對天然高分子化合物進行改性和利用石油化工原料合成而得到。這些新型的糊料用量低,易于回收和淨化。塗料印花工藝流程短,不需水洗,符合生态學原則,應積極開發新型塗料、無害黏合劑及高效增稠劑,解決手感、牢度和鮮豔度問題。近年來,印花技術發展很快,數字噴墨印花、轉移印花、電子照相印花等綠色印花工藝取得不斷發展。數字噴墨印花可以節省一定的用水量,是符合清潔生産要求的生産工藝。轉移印花在生産過程中做到無水或少水印花。天然纖維織物轉移印花耗水量僅為傳統印花的1/10。在印花後不必蒸化或再焙烘,可節約大量水資源并減少對環境的污染。但需要使用大量的轉移紙,這些轉移紙使用後很難再利用。
  五、染整清潔生産技術的後整理過程
  後整理過程中可采用以下措施來實施清潔生産:充分利用軋光、軋紋、電光、軋花、磨毛、柔軟、預縮、起絨等機械整理。例如:新開發的柔軟整理技術,它是将多種物理機械作用,如氣流傳導膨化、機械揉搓拍打等手段融合在一起對織物進行加工的方法。整理後的織物手感柔軟豐滿、滑爽蓬松、結構活絡。在加工中減少了化學物品的使用,使得織物纖維受損減小,對人體和環境的損害降低。利用物理化學方法,如低溫等離子體處理,可獲得減量柔軟,改善吸濕性和合成纖維的抗靜電性,改善纖維的光澤,增加纖維間的抱合力等效果。采用生物酶進行纖維素纖維及蛋白質纖維紡織品的抛光、柔軟整理,以及苎麻等紡織品的改善刺癢等。
  泡沫染整是将染整工作液通過發泡,制成泡沫體系後施加于織物上的一種低給液染整工藝。泡沫加工可以提高生産效率,減少廢水,減少化學品的消耗。在紡織品後整理的拒水、拒油、親水、柔軟、阻燃等加工中,使用泡沫技術可以得到很好的效果,并能減少能耗,同時降低對環境的污染。
  由于我國印染行業清潔生産工作起步較晚,積累的經驗不多,在推廣的過程中難免要出現各種各樣的問題。但應該相信,随着清潔生産的不斷推廣,經驗的不斷豐富,這些問題都将迎刃而解。