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環(huán)保上漿促進(jìn)染整加工節(jié)能減排

來(lái)源:印染在線(xiàn) 發(fā)布時(shí)間:2015年06月17日

面對(duì)坯布、印染布產(chǎn)量逐年增加(見(jiàn)表1),污水排放節(jié)能環(huán)保要求越來(lái)越嚴(yán)的形勢(shì),我們必須在生態(tài)環(huán)保的保證下,又好又快的發(fā)展。據(jù)專(zhuān)家介紹,印染行業(yè)前處理廢水的COD值約占印染行業(yè)COD排放總量的40-60%,漿料是主要誘因,是難降解的PVA等漿料的問(wèn)題。因此解決紡織上漿的環(huán)保性、降低退漿廢液的COD值,是我們棉紡織行業(yè)與印染行業(yè)共同追求的目標(biāo)。從治污要從源頭治理的方針出發(fā),紡織上漿的工作者們更感責(zé)任重大,必須要加快推進(jìn)環(huán)保上漿的進(jìn)程。這里我想就環(huán)保上漿探討以下問(wèn)題。

表1:2006~2009年產(chǎn)量級(jí)布及印染布產(chǎn)量


2006年

2007年

2008年

2009年(規(guī)模以上)

布產(chǎn)量(億米)

550

675

710

567.44

印染布(億米)

430.3

490.19

494.33

539.8

一、紡織上漿的必要性與無(wú)用性

紡織上漿在整個(gè)織造工序是不可缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié),因?yàn)橥ㄟ^(guò)對(duì)紗線(xiàn)上漿要賦予經(jīng)紗可織性,使紗線(xiàn)強(qiáng)力增強(qiáng)、紗線(xiàn)耐磨性提高、紗線(xiàn)毛羽減少,保證織造的順利進(jìn)行,上漿效果的優(yōu)劣對(duì)織造的生產(chǎn)效率起著決定性的作用。然而,經(jīng)緯紗在織機(jī)上交織形成織物后,附著在紗上的漿料即完成其使命。盡管上漿對(duì)織造非常重要,但對(duì)后道的染整加工卻是一道障礙。因?yàn)樵谌菊庸で氨仨氁藵{,且必須去除干凈。按照減排的要求,退漿廢液應(yīng)是可降解并可回收利用的,因此研究紡織上漿,既要上得好,又要退得凈,還必須要達(dá)到節(jié)能環(huán)保要求。因此保證紡織上漿的環(huán)保性,對(duì)染整加工的節(jié)能減排就顯得非常重要,

二、環(huán)保上漿

環(huán)保上漿,除了漿料性能和應(yīng)用需滿(mǎn)足經(jīng)紗上漿的工藝與技術(shù)要求外,還應(yīng)符合下列要求:

1、制取漿料的原材料的選用,符合生態(tài)標(biāo)準(zhǔn)的要求;

2、漿料成分中不含《環(huán)境標(biāo)志》所列出的不應(yīng)有的物質(zhì);

3、漿料生產(chǎn)過(guò)程符合清潔化生產(chǎn)及環(huán)保要求;

4、上漿過(guò)程中漿料不應(yīng)散發(fā)出“有害氣體”和有害揮發(fā)物;

5、退漿、煮練后的織物上應(yīng)該不含甲醛、含氯有機(jī)物等有害、有毒殘留物質(zhì)及難降解的物質(zhì)

6、退漿廢液中的殘漿應(yīng)有高的生物降解性或易被分解處理、可回收再用。

三、PVA對(duì)紡織上漿的貢獻(xiàn)與問(wèn)題

1、優(yōu)良的上漿性能

聚乙烯醇(PVA)是一種成膜性?xún)?yōu)良的高分子化合物,它是常用漿料中成膜性能最好的一種,漿膜常被稱(chēng)為“堅(jiān)而韌”。PVA是在1940年第一次用于紡織上漿,它解決了滌棉織物上漿的難題。而我國(guó)是自20世紀(jì)60年代開(kāi)始大量使用PVA,由于它具有優(yōu)良的上漿性能,即使是現(xiàn)在也還是被認(rèn)為是滌棉混紡織物、合成纖維、純棉高緊度及細(xì)支、高支高密、高難度品種的首選漿料,據(jù)上分析,PVA對(duì)紡織上漿貢獻(xiàn)及作用很大。

2、生物降解性能差

在七十年代以前,由于PVA具有十分低的BOD(生化需氧量),他對(duì)環(huán)保的危害未引起人們的重視,因而PVA用于紡織上漿的市場(chǎng)不斷擴(kuò)大。然而,隨著人們對(duì)環(huán)保要求的不斷提高,PVA在1978年被美國(guó)率先例入了污染物的行列,原因是他對(duì)酸、堿和一般微生物很穩(wěn)定,不易被分解。雖然PVA有十分低的BOD,但COD卻很高,可生化降解性能差(見(jiàn)表2)。

表2:漿料的BOD5/CODcr對(duì)比值

漿料種類(lèi)

BOD5/mg.L-1

CODcr/mg.L-1

BOD5/CODcr

淀粉醋酸酯

7968

8468

0.942

PVA

984

16107

0.061

摘自周永元編著《紡織漿料學(xué)》

3、退漿不凈

針對(duì)含有PVA的常用退漿工藝有,表面活性劑退漿工藝,適用于低粘度的PVA,要消耗大量的水和蒸汽;堿氧退漿工藝,淡堿不宜退凈PVA漿料,如要提高退凈率則要在濃堿條件下,需消耗大量的水和蒸汽;氧化劑退漿工藝,成本高,氧化劑造成纖維強(qiáng)力損傷5%左右。總之,無(wú)論那種退漿工藝,布面上或多或少帶一些退不凈的殘留PVA漿料,染整后的布面色澤不鮮亮,而且消耗大量的蒸汽和水,給染整加工的質(zhì)量及功能性整理要帶來(lái)一系列的問(wèn)題。

四、積極推行環(huán)保上漿,對(duì)環(huán)境負(fù)責(zé)

雖然PVA具有優(yōu)良的上漿性能,但其生物降解性能差,不能滿(mǎn)足環(huán)保要求,

必須用環(huán)保漿料

替代PVA上漿,這已是不爭(zhēng)的共識(shí)。中國(guó)棉紡織行業(yè)在紡織上漿方面,也一直在積極做好環(huán)保上漿技術(shù)的宣傳與推廣工作。早在1997年協(xié)會(huì)在年會(huì)上就提出了“少用、不用PVA”上漿的發(fā)展方向;2002年又提出了爭(zhēng)取早日不用PVA的發(fā)展方向;2003年開(kāi)展了第一次“無(wú)PVA上漿優(yōu)秀產(chǎn)品”的評(píng)審活動(dòng);2004年為了規(guī)范評(píng)審工作,特制定了《推薦無(wú)PVA上漿優(yōu)秀產(chǎn)品條例》;2005年協(xié)會(huì)對(duì)無(wú)PVA上漿優(yōu)秀產(chǎn)品申報(bào)工作提出了具體要求,并開(kāi)展了第二次的“推薦無(wú)PVA上漿優(yōu)秀產(chǎn)品”活動(dòng),但從申報(bào)的情況來(lái)看不是很理想,從試驗(yàn)檢測(cè)到專(zhuān)家評(píng)比等環(huán)節(jié),沒(méi)有滿(mǎn)足評(píng)比條件的產(chǎn)品,當(dāng)年“推薦無(wú)PVA上漿優(yōu)秀產(chǎn)品”空缺。因此,要做到科學(xué)配方不用PVA,最終達(dá)到降低成本,提高效率,環(huán)保上漿,這不是一項(xiàng)簡(jiǎn)單而單一的工作,而是需要以技術(shù)支撐、引導(dǎo)的協(xié)同效應(yīng)才可有效的解決環(huán)保上漿問(wèn)題;2006年開(kāi)展了第三次“推薦無(wú)PVA上漿優(yōu)秀產(chǎn)品”評(píng)審工作,有三家企業(yè)的產(chǎn)品獲獎(jiǎng);2008年協(xié)會(huì)與印染協(xié)會(huì)聯(lián)合開(kāi)展了不用PVA上漿的宣傳推廣活動(dòng),并對(duì)坯布的退漿廢液環(huán)境評(píng)價(jià)。通過(guò)對(duì)退凈率、CODcr、BOD5、生物降解性(BOD/COD)、氨氮含量、磷含量等指標(biāo)的綜合評(píng)定,“推薦無(wú)PVA上漿優(yōu)秀一等產(chǎn)品”10個(gè),“推薦無(wú)PVA上漿優(yōu)秀產(chǎn)品”9個(gè);“推薦無(wú)PVA上漿應(yīng)用產(chǎn)品”10個(gè)。今年棉紡織行業(yè)協(xié)會(huì)與印染協(xié)會(huì)繼續(xù)開(kāi)展“推薦無(wú)PVA上漿產(chǎn)品”的活動(dòng)。近幾年開(kāi)展這些活動(dòng)有效的推進(jìn)了替代PVA上漿的進(jìn)程,同時(shí)也得到了廣大紡織企業(yè)和漿料生產(chǎn)企業(yè)及專(zhuān)家學(xué)者們的積極響應(yīng)與大力支持。特別提出的是,山東華紡股份有限公司在2007年1月就主動(dòng)組織16家著名紡織企業(yè)的代表召開(kāi)了“保護(hù)生態(tài)環(huán)境,打造綠色紡織”的研討會(huì),提出減少和廢除紡織產(chǎn)品使用PVA漿料的倡議;紡織和印染聯(lián)手,共同努力促進(jìn)紡織上漿向環(huán)保生態(tài)的方向發(fā)展;2009年9月份代理德國(guó)伊埃斯集團(tuán)漿料的天華企
業(yè)發(fā)展(蘇州)有限公召開(kāi)“紡紗、織造、印染節(jié)能減排——新思維研討會(huì)”,請(qǐng)專(zhuān)家為紡織上漿、印染節(jié)能減排支招。他們的舉動(dòng)體現(xiàn)了企業(yè)在做好可持續(xù)發(fā)展、積極踐行到環(huán)保節(jié)能降耗工作的同時(shí),對(duì)環(huán)境友好社會(huì)負(fù)責(zé)的高度責(zé)任感。我也很希望今后有更多的企業(yè)行動(dòng)起來(lái),為節(jié)能減排做貢獻(xiàn)。

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幾年來(lái)從推進(jìn)替代PVA上漿的效果看,在純棉中、細(xì)支普通產(chǎn)品上可完全不用PVA上漿,對(duì)滌棉產(chǎn)品及純棉高支高密、高緊度產(chǎn)品,PVA的用量逐漸減少,在少用上也取得了成效。也希望印染企業(yè)積極采用無(wú)PVA上漿的坯布,助推無(wú)PVA上漿。

五、取代PVA上漿中的問(wèn)題

從十幾年的發(fā)展來(lái)看,取代PVA并非簡(jiǎn)單,有市場(chǎng)因素、技術(shù)因素、社會(huì)責(zé)任與效益、政策與法律法規(guī)等因素。具體分析,一是紗線(xiàn)及面料的產(chǎn)品檔次提高,上漿的要求及技術(shù)難度加大,如紗線(xiàn)的品種變化,多種纖維混紡、純棉紗支向高支化發(fā)展、超常規(guī)捻度紗(或低捻度或高捻度紗)、滌棉混紡紗的比列增大等;織造向無(wú)梭化、高速化、大張力發(fā)展,織造品種的高緊度、大寬幅,織造難度加大等;二是環(huán)保要求越來(lái)越高,生態(tài)紡織品的要求,漿料的低含磷或不含磷等有害物質(zhì)、易生物降解等;三是漿料生產(chǎn)、上漿生產(chǎn)、織造生產(chǎn)、染整生產(chǎn)等過(guò)程的清潔化、節(jié)能化要求越來(lái)越高;四是漿料研發(fā)的能力薄弱,可以與PVA上漿性能媲美、性?xún)r(jià)比優(yōu)、性能穩(wěn)定而成熟的替代產(chǎn)品太少;五是企業(yè)對(duì)社會(huì)責(zé)任與企業(yè)效益的追求不同,因此易受PVA價(jià)格下跌的影響,而又放棄無(wú)PVA上漿;七是市場(chǎng)的推動(dòng)力不足,下游印染企業(yè)尋求無(wú)PVA上漿坯布的需求不多,無(wú)PVA上漿還處于有需求的被動(dòng)行為。以上因素使完全替代PVA上漿進(jìn)程緩慢,但在少用PVA上還是取得了明顯的效果。

六、上漿與退漿協(xié)調(diào)發(fā)展,上下游聯(lián)手促進(jìn)無(wú)PVA上漿保證環(huán)境友好

現(xiàn)在研究紡織上漿生產(chǎn)工藝時(shí),紡織上漿的工程師們已轉(zhuǎn)變了以前只看織造不管染整退漿要求的觀(guān)念,已將染整加工退漿的環(huán)保性、節(jié)能性

作為選擇漿料和配方的重要因素之一。因此在滿(mǎn)足織造質(zhì)量的前提下,應(yīng)選擇滿(mǎn)足易退漿、易退凈、退漿耗能少、退漿廢液污染少、可降解性好等要求的漿料,才是紡織上漿的最終目標(biāo)。

1、上漿要滿(mǎn)足可織造性要求

上漿質(zhì)量的優(yōu)劣,是保證可織造性的關(guān)鍵性因素,上漿的目的是要漿液均勻的粘附于紗線(xiàn)內(nèi)外,使紗線(xiàn)耐磨、貼伏毛羽紗身光潔,還要具有一定的柔韌性,以適應(yīng)高速織造的張力變化和強(qiáng)力要求。

2、優(yōu)選易降解、對(duì)環(huán)境污染小的漿料

主體漿料一定要滿(mǎn)足環(huán)保要求,還要考慮其他輔助漿料的環(huán)保性,才能保證整體漿液配方的環(huán)保要求。要選擇BOD5/CODcr≥0.3的主體漿料,廢水生物處理性較好;如高性能變性淀粉、可降解的聚丙烯酸類(lèi)漿料等,不含磷或低含磷量的主體漿料。

3、無(wú)PVA上漿的坯布對(duì)提高染整加工質(zhì)量提供了必要的保證條件

隨著人們對(duì)面料產(chǎn)品的品質(zhì)、色彩、手感、功能性等要求越來(lái)越高,而要實(shí)現(xiàn)這個(gè)要求,染整加工的前處理質(zhì)量是關(guān)鍵環(huán)節(jié),那么PVA退漿不凈的問(wèn)題也就凸顯出來(lái),如:有PVA的坯布因退漿不凈,會(huì)出現(xiàn)染色的邊中差、色光暗淡及深度差異;退漿不凈會(huì)影響功能性整理的耐久性、免燙的、防水、防油的整理效果。

4、無(wú)PVA上漿也是運(yùn)用生化染整工藝的前提條件。

生化染整工藝,不僅可以有效減少加工工序,縮短加工時(shí)間,降低能耗和用水量,而且能大大降低加工成本。生物技術(shù)的應(yīng)用可為印染行業(yè)實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)帶來(lái)希望。但應(yīng)用的前提條件是不能含有PVA。

因此,無(wú)PVA的上漿對(duì)提高染整加工的質(zhì)量和應(yīng)用生物技術(shù)已成為迫切要解決的問(wèn)題。

七、環(huán)保上漿的途徑

有專(zhuān)家曾提出,對(duì)PVA漿料帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題,紡織工業(yè)目前可以采取的對(duì)策是開(kāi)發(fā)商品化PVA降解酶及其退漿工藝,或推行氧化退漿工藝代替現(xiàn)行的堿推漿工藝。對(duì)于不用PVA的措施是:

1、開(kāi)發(fā)可降解的環(huán)保漿料:如,高性能深度變性淀粉,開(kāi)發(fā)天然高分子漿料、高性能易降解的聚丙烯酸類(lèi)漿料、低粘度的改性PVA;

2、優(yōu)化漿液配方:

少組分、多功能的環(huán)保配方;

3、使用先進(jìn)的紡紗工藝,改善紗線(xiàn)質(zhì)量,應(yīng)用先進(jìn)的上漿工藝技術(shù),減少上漿量;

4、PVA回收循環(huán)再利用技術(shù)的應(yīng)用,在目前還不能完全擯棄PVA上漿的情況下,減少PVA對(duì)環(huán)境的污染,回收PVA是有效的措施;

八、建議

1、推行無(wú)PVA上漿,需要國(guó)家節(jié)能減排方面的鼓勵(lì)政策的支持,特別是對(duì)紡織上漿的關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)和推廣應(yīng)用的支持;

2、棉紡織行業(yè)與印染行業(yè)聯(lián)手開(kāi)展不用PVA的示范工程,推進(jìn)環(huán)保上漿。

為實(shí)現(xiàn)環(huán)保漿好每一米布,降低每噸退漿廢液的COD,需棉紡織行業(yè)和印染行業(yè)攜手共同努力。

參考文獻(xiàn):

1、《紡織漿料學(xué)》作者:周永元,;

2、《2008年全國(guó)漿料和漿紗技術(shù)年會(huì)論文集》,作者:李錫軍等“不用PVA上漿實(shí)現(xiàn)清潔化生產(chǎn)”

3、《2009藍(lán)天中國(guó)印染行業(yè)節(jié)能環(huán)保年會(huì)論文集》上冊(cè),“我國(guó)織物退漿工藝對(duì)環(huán)境的污染與對(duì)策”作者:李戎等


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