染整產(chǎn)業(yè)歷來是我國(guó)出口創(chuàng)匯的支柱產(chǎn)業(yè),同時(shí)又是耗能、用水和排污較大的工業(yè)部門之一,是影響紡織產(chǎn)品的安全和健康性能、影響生態(tài)環(huán)境的關(guān)鍵產(chǎn)業(yè),是紡織工業(yè)發(fā)展和技術(shù)水平的綜合體現(xiàn),是對(duì)未來中國(guó)紡織行業(yè)可持續(xù)發(fā)展影響最大的產(chǎn)業(yè)之一。印染工業(yè)的生產(chǎn)過程和廢棄物對(duì)自然環(huán)境造成的污染又將導(dǎo)致資源的日趨枯竭及自然環(huán)境的日益惡化,從而威脅人類和自然界其它生命的生存。這種資源消耗猛增、資源利用效率過低、生態(tài)環(huán)境破壞日益嚴(yán)重所造成的問題,使人和自然的矛盾從來沒有像今天這樣突出。為此,我們的政府和人民正在尋求各種方式,最大限度地控制不可再生資源的消耗,減少生產(chǎn)過程的廢棄物排放。清潔生產(chǎn)、綠色加工、節(jié)能減排、降低消耗、保護(hù)環(huán)境將成為今后生產(chǎn)和技術(shù)發(fā)展的主要目標(biāo),也成為經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。
正因如此,近段時(shí)間以來,“節(jié)能降耗、減排增效”、“清潔生產(chǎn)”、“綠色加工”、“生態(tài)紡織品”、“生態(tài)系統(tǒng)”、“生態(tài)環(huán)境”、“生態(tài)平衡”、“環(huán)境保護(hù)”、“環(huán)境友好”、“可持續(xù)發(fā)展”、“資源綜合利用”、“開源節(jié)流”、“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”、“低碳經(jīng)濟(jì)”等是講得最多的名詞,國(guó)內(nèi)外的政府機(jī)構(gòu)連續(xù)出臺(tái)了許多有關(guān)這方面的法律、法規(guī)和政策。染整生產(chǎn)節(jié)能節(jié)水、降耗減排是一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)工程,涉及的范圍很廣,本文主要從紡織纖維、印染半制品、染料和助劑、染整設(shè)備和染整新技術(shù)等幾項(xiàng)關(guān)鍵的技術(shù)[1]進(jìn)行闡述。
近幾年來國(guó)際上提出了“綠色生態(tài)材料(Ecomaterials)”的概念,它是一種與資源、能源和環(huán)境協(xié)調(diào)的材料。從生態(tài)角度來說,綠色生態(tài)紡織纖維是從原料選用、纖維加工、使用方向和用后棄置四個(gè)方面來評(píng)判的。理想的綠色生態(tài)紡織纖維是指生產(chǎn)纖維的原料主要來自于再生資源或可利
1·采用綠色生態(tài)紡織纖維
用的廢棄物,不會(huì)造成生態(tài)平衡的失調(diào)和掠奪性的資源開發(fā)。纖維在加工過程中未受有毒化工原料的污染,天然纖維在生長(zhǎng)過程中未受污染,特別是農(nóng)藥、化肥和重金屬等,也不會(huì)對(duì)人類的生存環(huán)境造成不利影響。纖維及其制品對(duì)人體具有某種或多種保健作用,至少不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生不良影響。纖維制成的紡織品在失去使用價(jià)值而遺棄后可再回收利用或可在自然條件下自然降解,不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成危害[2]。
摘要:印染產(chǎn)業(yè)歷來是我國(guó)出口創(chuàng)匯的支柱產(chǎn)業(yè),同時(shí)又是耗能、用水和排污較大的工業(yè)部門之一,是影響紡織產(chǎn)品的安全和健康性能、影響生態(tài)環(huán)境的關(guān)鍵產(chǎn)業(yè),是對(duì)未來中國(guó)紡織行業(yè)可持續(xù)發(fā)展影響最大的產(chǎn)業(yè)之一。染整生產(chǎn)節(jié)能節(jié)水、降耗減排是一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)工程,本文主要從綠色生態(tài)紡織纖維、印染半制品、染料和助劑以及節(jié)能節(jié)水、降耗減排的染整設(shè)備和染整新技術(shù)等幾方面進(jìn)行闡述。
關(guān)鍵詞:染整技術(shù);節(jié)能;節(jié)水;降耗;減排
染整產(chǎn)業(yè)歷來是我國(guó)出口創(chuàng)匯的支柱產(chǎn)業(yè),同時(shí)又是耗能、用水和排污較大的工業(yè)部門之一,是影響紡織產(chǎn)品的安全和健康性能、影響生態(tài)環(huán)境的關(guān)鍵產(chǎn)業(yè),是紡織工業(yè)發(fā)展和技術(shù)水平的綜合體現(xiàn),是對(duì)未來中國(guó)紡織行業(yè)可持續(xù)發(fā)展影響最大的產(chǎn)業(yè)之一。印染工業(yè)的生產(chǎn)過程和廢棄物對(duì)自然環(huán)境造成的污染又將導(dǎo)致資源的日趨枯竭及自然環(huán)境的日益惡化,從而威脅人類和自然界其它生命的生存。這種資源消耗猛增、資源利用效率過低、生態(tài)環(huán)境破壞日益嚴(yán)重所造成的問題,使人和自然的矛盾從來沒有像今天這樣突出。為此,我們的政府和人民正在尋求各種方式,最大限度地控制不可再生資源的消耗,減少生產(chǎn)過程的廢棄物排放。清潔生產(chǎn)、綠色加工、節(jié)能減排、降低消耗、保護(hù)環(huán)境將成為今后生產(chǎn)和技術(shù)發(fā)展的主要目標(biāo),也成為經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。
正因如此,近段時(shí)間以來,“節(jié)能降耗、減排增效”、“清潔生產(chǎn)”、“綠色加工”、“生態(tài)紡織品”、“生態(tài)系統(tǒng)”、“生態(tài)環(huán)境”、“生態(tài)平衡”、“環(huán)境保護(hù)”、“環(huán)境友好”、“可持續(xù)發(fā)展”、“資源綜合利用”、“開源節(jié)流”、“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”、“低碳經(jīng)濟(jì)”等是講得最多的名詞,國(guó)內(nèi)外的政府機(jī)構(gòu)連續(xù)出臺(tái)了許多有關(guān)這方面的法律、法規(guī)和政策。染整生產(chǎn)節(jié)能節(jié)水、降耗減排是一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)工程,涉及的范圍很廣,本文主要從紡織纖維、印染半制品、染料和助劑、染整設(shè)備和染整新技術(shù)等幾項(xiàng)關(guān)鍵的技術(shù)[1]進(jìn)行闡述。
近幾年來國(guó)際上提出了“綠色生態(tài)材料(Ecomaterials)”的概念,它是一種與資源、能源和環(huán)境協(xié)調(diào)的材料。從生態(tài)角度來說,綠色生態(tài)紡織纖維是從原料選用、纖維加工、使用方向和用后棄置四個(gè)方面來評(píng)判的。理想的綠色生態(tài)紡織纖維是指生產(chǎn)纖維的原料主要來自于再生資源或可利
1·采用綠色生態(tài)紡織纖維
用的廢棄物,不會(huì)造成生態(tài)平衡的失調(diào)和掠奪性的資源開發(fā)。纖維在加工過程中未受有毒化工原料的污染,天然纖維在生長(zhǎng)過程中未受污染,特別是農(nóng)藥、化肥和重金屬等,也不會(huì)對(duì)人類的生存環(huán)境造成不利影響。纖維及其制品對(duì)人體具有某種或多種保健作用,至少不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生不良影響。纖維制成的紡織品在失去使用價(jià)值而遺棄后可再回收利用或可在自然條件下自然降解,不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成危害[2]。
事實(shí)上,至今為止,要找到全部滿足上述要求的真正意義上的綠色生態(tài)紡織纖維是不現(xiàn)實(shí)的,通常是指滿足以上其中一項(xiàng)或多項(xiàng)要求的紡織纖維。為了便于說它們的生態(tài)性,通常用紡織纖維生態(tài)學(xué)指數(shù)表示。
紡織纖維生態(tài)學(xué)指數(shù)=紡織纖維的實(shí)際生態(tài)學(xué)指數(shù)/紡織纖維的理想生態(tài)學(xué)指數(shù)=紡織纖維的實(shí)際生態(tài)學(xué)指數(shù)/30。
一般將綠色生態(tài)紡織纖維定義為實(shí)際生態(tài)學(xué)指數(shù)大于或等于21,即生態(tài)學(xué)指數(shù)大于或等于0.7的紡織纖維[3]。
1.1天然纖維
一般來說,天然纖維具有良好的生態(tài)學(xué)性質(zhì),其生長(zhǎng)、生產(chǎn)、消費(fèi)和廢棄過程中對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響較小,容易自然降解。但因天然纖維一般含雜較多,需要用化學(xué)方法進(jìn)行預(yù)處理及染整前處理加工,不可避免地易產(chǎn)生“三廢”污染,因而降低了它們的生態(tài)性。這類纖維除了通常的棉、毛、絲、麻外,還有采用基因工程生產(chǎn)的有色天然彩棉、轉(zhuǎn)基因棉花(生態(tài)棉花)、兔毛、駱駝毛、牦牛毛(一般不需染色)、鵝絨、鴨絨、采用基因工程生產(chǎn)的天然彩色蠶絲、采用分子生物學(xué)和基因工程生產(chǎn)的含蜘蛛絲的蛋白蠶絲、大麻、黃麻、羅布麻等。此外,還有很多其它的新型天然綠色生態(tài)紡織纖維,如天然竹纖維(原竹纖維)、構(gòu)樹纖維、菠蘿葉纖維、月桃抗菌纖維、香蕉莖纖維、粽葉纖維等。值得注意的是,即使是同一類天然纖維,因種植和生長(zhǎng)方式方法不同,它們的生態(tài)性相差甚遠(yuǎn)。如天然彩色棉不需染色,節(jié)能、節(jié)水、降耗,無“三廢”排放,廢棄后能在自然環(huán)境中降解,真正實(shí)現(xiàn)從纖維到成衣再到廢棄全過程的“零污染”。生態(tài)棉花的棉株不會(huì)生蟲,因而無需噴灑農(nóng)藥。這種棉花只對(duì)以棉花為食的昆蟲有毒,而對(duì)人、畜和益蟲無害。山羊在吃草時(shí)會(huì)將草連根拔起,會(huì)造成草場(chǎng)退化和荒漠化,對(duì)植被和生態(tài)環(huán)境破壞較大,而綿羊則不會(huì),因此,山羊絨盡管檔次比綿羊毛高很多,但生態(tài)性卻比綿羊毛低很多。藏羚羊絨制品的保暖性很好,但藏羚羊是國(guó)家一級(jí)保護(hù)動(dòng)物,藏羚羊絨以及其它藏羚羊制品是不允許生產(chǎn)和銷售的。
1.2天然再生高分子生態(tài)纖維
再生纖維是利用天然原料,經(jīng)過化學(xué)加工制成的紡織纖維,一般會(huì)保留原來纖維的一些特性,可大大緩解對(duì)石油、天然氣和煤炭等不可再生資源的需求,同時(shí)纖維也容易自然降解,因此其生態(tài)學(xué)性質(zhì)要好于合成纖維。主要應(yīng)關(guān)注的是其在加工過程中對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。這類纖維主要有Lyocell/Tencel纖維、莫代爾(Modal)纖維、甲殼素/殼聚糖纖維、聚乳酸(PLA)纖維、大豆蛋白質(zhì)纖維、牛奶蛋白纖維、蠶蛹蛋白纖維、再生竹纖維(竹漿纖維)等。值得注意的是,即使是同一類再生纖維,因加工方法不同,它們的生態(tài)性相差甚遠(yuǎn)。如粘膠纖維和Lyocell纖維都是采用天然纖維素為原料,但前者在制取漿粕和磺化過程時(shí)要使用燒堿和二硫化碳,且工藝路線很長(zhǎng),環(huán)境污染嚴(yán)重,物耗、能耗和水耗高。而后者主要采用有機(jī)溶劑NMMO,NMMO回收率高(高達(dá)99.7%),工藝路線短,生產(chǎn)過程中不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),無毒副產(chǎn)品排出,屬典型的天然再生高分子綠色生態(tài)纖維。
1.3可降解的合成纖維
合成纖維往往需要利用石油、天然氣和煤炭等不可再生資源,加工過程中的能耗、水耗和物耗較大,“三廢”排放較多,許多合成纖維很難生物降解,對(duì)環(huán)境的影響較嚴(yán)重。生物合成纖維,如PLA類生物可降解聚酯纖維是一類天然的高分子聚酯,作為一種能量和碳的貯存介質(zhì)存在于微生物體內(nèi),它是微生物合成聚酯的總稱,包括均聚物和共聚物,在活化的污水污泥中,細(xì)菌可以很快地分解[1]。對(duì)于常規(guī)的非生物降解型合成纖維材料可采用將淀粉與高分子材料共混熔融紡絲以及在高分子材料中加入光降解劑和輔助助劑兩種方法[4]。
2·采用綠色生態(tài)的印染半制品
染整加工用到的半制品范圍很廣,從半制品的形態(tài)分主要有紡織纖維(包括短纖和長(zhǎng)絲)、紗線(包括絞紗、筒子紗、經(jīng)軸紗等)、織物(包括機(jī)織物、針織物和無紡織物等)和成衣等。這些半制品上可能含有重金屬的油污、抗靜電劑、棉絮條與丁腈皮輥摩擦帶來的有害物質(zhì)、機(jī)織物上的化學(xué)漿料及漿料中的添加劑等[3]。其中影響較大的是機(jī)織物上的漿料。國(guó)家工業(yè)和信息化部在《印染行業(yè)準(zhǔn)入條件(2010年修訂版)》指出:“印染企業(yè)要按照環(huán)境友好和資源綜合利用的原則,選擇可生物降解(或易回收)漿料的坯布。”
坯布上的漿料主要有天然漿料、變形漿料和合成漿料。天然漿料主要來自于植物(各類淀粉和植物膠)和動(dòng)物(主要是動(dòng)物膠);變形漿料主要是變性淀粉和糊精等。這些漿料易于生物降解,可用生物酶退漿,對(duì)環(huán)境的危害較小,可替代部分合成漿料。目前用得較多的合成漿料是聚乙烯醇漿料(PVA)和丙烯酸類漿料。聚乙烯醇漿料因難以生物降解,環(huán)境污染較嚴(yán)重,要盡量不用或少用,或者對(duì)其進(jìn)行改性處理,使之成為易于降解的產(chǎn)品。丙烯酸類漿料易于退漿、易于降解,BOD5/CODCr值>0.45,具有良好的生態(tài)性,有利于環(huán)境保護(hù),可以部分或完全替代PVA,是今后綠色環(huán)保漿料的發(fā)展方向,目前也有許多其它新型的綠色環(huán)保漿料正在開發(fā)和應(yīng)用中。
經(jīng)紗上漿時(shí),為改善漿液性能、提高經(jīng)紗質(zhì)量,還需要在漿液中加入分解劑、滲透劑、柔軟劑、防腐劑、抗靜電劑、吸濕劑和消泡劑等漿料助劑,對(duì)它們的環(huán)保要求是無毒無害,對(duì)環(huán)境污染少。
3·采用綠色生態(tài)的染料及助劑
關(guān)注環(huán)保、追求健康是當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的主題。染料和助劑在染整加工中是不可缺少的,是影響染整生產(chǎn)節(jié)能節(jié)水、降耗減排效果的關(guān)鍵,紡織品中的有毒有害物質(zhì)及其排放在廢水中不利于環(huán)境保護(hù)的物質(zhì)主要來自于紡織印染用化學(xué)品,包括染料和助劑。近年來,隨著紡織品出口配額的取消和新的貿(mào)易保護(hù)主義的抬頭,國(guó)際紡織品進(jìn)口國(guó)相繼實(shí)施了各種技術(shù)性貿(mào)易措施,以期在獲得更大利益的同時(shí),規(guī)避競(jìng)爭(zhēng)壓力。目前,各國(guó)對(duì)紡織品及服裝在穿著使用過程中的安全性和生態(tài)性方面提出了更高的要求,陸續(xù)出臺(tái)了一系列新的、嚴(yán)格的法律、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn),禁用和限用的范圍越來越廣,指標(biāo)越來越嚴(yán)。因此應(yīng)使用符合綠色環(huán)保和生態(tài)要求的、降低水資源、能源、各種原材料消耗的、提高生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量、檔次和附加價(jià)值的染料和助劑。
3.1天然染料
天然染料(天然色素)一般可以自然降解,大部分無毒性和副作用、不污染環(huán)境。天然染料主要來源是植物的根、莖、葉、花、果,動(dòng)物、微生物或天然彩色礦石等,其中主要來源于植物。植物染料不僅使我們的染色環(huán)?;?,而且某些天然染料還可賦予紡織品抗菌、消炎等保健功能。21世紀(jì)以來,隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和科技的進(jìn)步,環(huán)境科學(xué)迅速發(fā)展,人們開始逐漸認(rèn)識(shí)到,一些以合成染料染色加工的傳統(tǒng)紡織品對(duì)人體的安全健康和人類的生存環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的損害和破壞,人們青睞和推崇一種有益于人體健康和無害于環(huán)境的生態(tài)紡織品,于是天然植物染料重新回到了人們的視線。因此天然色素染色也是實(shí)現(xiàn)清潔染整和獲得生態(tài)紡織品的重要途徑之一。如以天然礦粉作著色劑,可以在沸水或常溫中染色,不使用任何化學(xué)合成助劑,不需要特殊設(shè)備,對(duì)人體和生態(tài)均不會(huì)造成危害[5]。
香云紗是表面烏黑光滑、類似涂漆且有透孔小花的絲織物,因利用薯莨液(天然植物染料)凝膠涂于綢面經(jīng)后加工而成產(chǎn)品,曾經(jīng)是中國(guó)歷史上身價(jià)很高的一種絲綢品種,是富人們青睞的奢侈品,有穿著涼爽、耐汗、易洗、耐曬等優(yōu)異的服用性能,具有清熱化瘀、防霉、除菌、除臭等功效,所以業(yè)內(nèi)一般認(rèn)為,用香云紗做成的服裝也具有相同的“醫(yī)用”效果。香云紗在失去穿用價(jià)值后,可完全降解,不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。2008年6月7日順德的香云紗被國(guó)務(wù)院列入“國(guó)家級(jí)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)”(890VⅢ-107),全國(guó)唯一一家正宗的生產(chǎn)企業(yè)就在廣東省佛山市順德區(qū)倫教鎮(zhèn)的成藝晾曬廠,該廠獲得了“國(guó)家級(jí)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)”項(xiàng)目的唯一一家“香云紗染整技藝”稱號(hào)。
3.2綠色生態(tài)的合成染料
天然染料也存在一些不足,如天然染料的來源、產(chǎn)量和牢度等問題。天然染料需要大量開采礦物或采摘砍伐植物、獵取動(dòng)物,又會(huì)造成生態(tài)環(huán)境的破壞,違背了用天然染料染色生態(tài)和環(huán)保的初衷。為此,需要大量土地種植植被,但又面臨土地資源問題。因此天然染料在現(xiàn)階段很難完全取代合成染料。隨著人們對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體生命、安全、健康和可持續(xù)發(fā)展的日益重視,世界各國(guó)出臺(tái)了許多相關(guān)的法律法規(guī),淘汰了許多禁用偶氮染料、致癌染料和致敏染料[6],開發(fā)了許多新型的綠色生態(tài)合成染料,以替代非環(huán)保的合成染料。它們必須滿足下列要求[5]:
(1)不含致癌物質(zhì);
(2)不使人體產(chǎn)生過敏作用;
(3)不含急性毒性反應(yīng)物質(zhì);
(4)不含有環(huán)境荷爾蒙(或環(huán)境激素);
(5)嚴(yán)格限制重金屬的品種和含量;
(6)不含對(duì)環(huán)境有污染的化學(xué)物質(zhì);
(7)不含持續(xù)性有機(jī)污染物;
(8)嚴(yán)格限制甲醛的含量;
(9)不含對(duì)染色性能產(chǎn)生較大不利影響的化學(xué)物質(zhì);
(10)印染加工節(jié)能節(jié)水、降耗減排。 如活性染料開發(fā)和發(fā)展的重點(diǎn)集中在“五高一低”,即高固著率、高色牢度、高提升性、高勻染性、高重現(xiàn)性和低鹽染色等。高親和力及高固色率的活性染料、易洗除的活性染料、低鹽染色的活性染料、低堿染色的活性染料、含活性基的分散染料等。
3.3色生態(tài)的染化助劑
染化助劑是在染整加工中,為了改善加工效果、簡(jiǎn)化工藝流程、提高生產(chǎn)效率、節(jié)能節(jié)水、降耗減排、降低加工成本、提高紡織品質(zhì)量、附加價(jià)值和服用性能而加入的一些輔助化學(xué)品。染化助劑是染整加工過程中必需的重要添加劑,也是影響紡織品生態(tài)安全指標(biāo)的重要因素,雖然其用量不大,但對(duì)整個(gè)染整生產(chǎn)過程中的作用非常大。環(huán)保型染化助劑除具有染整行業(yè)所要求的質(zhì)量與應(yīng)用性能外,還必須滿足:具有很好的安全性、低毒或無毒性;具有良好的生物降解性或可去除性等環(huán)保質(zhì)量要求。出于環(huán)境保護(hù)和人體健康的一般考慮,染化助劑應(yīng)不含VOC、FA、DS、AOX、EH、PFOS與PFOA,全面限制APEO的含量[7]。
3.3.1生物酶助劑
隨著以基因工程和蛋白質(zhì)工程為代表的分子生物學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和生物酶應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大,把酶制劑產(chǎn)業(yè)帶入了一個(gè)全新的發(fā)展時(shí)期。生物酶是具有生物活性的蛋白質(zhì),酶制劑是一種生態(tài)型的高效催化劑,具有溫和、高效、專一、安全、生態(tài)、環(huán)保、節(jié)能、節(jié)水、降耗、減排等特點(diǎn)。酶制劑給現(xiàn)代紡織印染業(yè)帶來的效益可歸納為4E,即效益(Efficience)、效果(Effectiveness)、經(jīng)濟(jì)(Economy)和生態(tài)(Ecology)。應(yīng)用酶制劑對(duì)紡織品進(jìn)行處理,是一種清潔生產(chǎn)工藝,具有顯著的社會(huì)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益,酶制劑產(chǎn)業(yè)已成為二十一世紀(jì)最有希望的新興產(chǎn)業(yè)之一。
生物酶已廣泛用于染整加工的前處理、印染后處理、后整理、印染廢水的生化處理等各大工序,在印染行業(yè)應(yīng)用得比較成功的生物酶主要有用于退漿的淀粉酶、用于真絲脫膠的蛋白酶、用于牛仔服酶洗及洗舊整理和纖維素織物生物拋光的纖維素酶、雙氧水漂白除氧用雙氧水除氧酶等。目前已開發(fā)并應(yīng)用于前處理的生物酶制劑品種主要有淀粉酶、纖維素酶、果膠酶、蛋白酶、木聚糖酶、過氧化氫酶、漆酶、葡萄糖氧化酶等。
3.3.2表面活性劑
染化助劑中約80%左右的產(chǎn)品是以表面活性劑作為原料的,有些染化助劑是主要由表面活性劑配制而成,因此它是各類染化助劑的重要組成部分。對(duì)表面活性劑的要求除了上述對(duì)染化助劑的總體要求外,還應(yīng)具備改善加工工藝、提高生產(chǎn)效率、節(jié)能節(jié)水、降耗減排、降低加工成本、提高紡織品質(zhì)量和服用性能,對(duì)皮膚無刺激性(刺激性小),無致畸性、致變異性和致癌性等。
3.3.3前處理助劑
近年來所開發(fā)的綠色生態(tài)的前處理助劑主要集中在退漿、煮練和漂白的生物酶制劑,節(jié)能、節(jié)水、降耗、減排的前處理助劑,如適用于高效短流程前處理的助劑,適用于低溫處理的退漿、煮練助劑,適用于冷軋堆處理的精練劑,高效、低泡、耐堿和雙氧水的環(huán)保型精練劑,高效的雙氧水穩(wěn)定劑,能除氧、染色一浴的雙氧水分解酶,高效精練劑、無(低)污染氧漂穩(wěn)定劑、一浴精練漂白染色助劑、新的多功能前處理劑、耐強(qiáng)堿的雙氧水穩(wěn)定劑和螯合劑(如聚羧酸型分散螯合劑)、雙氧水低溫漂白助劑(雙氧水活化劑)、PVA退漿劑、退煮漂一浴處理的無堿前處理劑、低溫下發(fā)揮最佳效果的凈洗劑等。
3.3.4染色、印花助劑
主要有活性染料代用堿、高性能分散勻染劑、涂料染色助劑、低溫染色助劑、羊毛快速染色助劑、不含聯(lián)苯氯化物及芳烴類有害物質(zhì)的滌綸染色載體、純棉織物分散染料轉(zhuǎn)移印花助劑、節(jié)水型的的還原清洗劑、低溫節(jié)水皂洗劑、常溫洗滌劑、提高各種染色牢度的助劑、棉纖維生坯染色助劑、新型還原劑、活性染料低溫全吸收免皂洗染色助劑、多道工序合一的助劑、各種染色增深劑、仿生染色助劑、稀土、膨潤(rùn)土、低溫焙固型粘合劑、納米級(jí)印花粘合劑、無醛粘合劑、天然糊料、無火油乳化糊、高性能的合成增稠劑、酸性皂洗劑等。
3.3.5整理助劑
主要有多功能后整理劑、無醛固色劑、無醛(低醛或超低醛)抗皺整理劑、無醛防水整理劑、無醛和無溴阻燃整理劑、不含某些重金屬(如砷、銻、鉛、汞、鎘等)的阻燃整理劑、無醛柔軟整理劑、超級(jí)柔軟劑、新型氨基改性的有機(jī)硅柔軟劑、無毒副作用及生物降解性好的陽(yáng)離子柔軟劑、反應(yīng)型柔軟劑、安全健康高效耐久的抗菌抗臭整理劑、新型無醛防水拒油整理劑、安全無毒的抗紫外線整理劑、無毒安全的涂層整理劑、天然抗菌整理劑等。
4·采用節(jié)能節(jié)水、降耗減排的染整設(shè)備和設(shè)施
目前染整設(shè)備技術(shù)發(fā)展總的趨勢(shì)是:環(huán)保節(jié)能、降耗減排、省時(shí)高效、短流程方面發(fā)展,重視無水加工技術(shù)、無版印花技術(shù)、低溫等離子處理等新技術(shù)。染整設(shè)備和設(shè)施是實(shí)現(xiàn)染整加工節(jié)能節(jié)水、降耗減排的重要手段,是染整工業(yè)能否向前發(fā)展的重要因素之一。先進(jìn)的染整工藝技術(shù)必須有先進(jìn)的染整機(jī)械設(shè)備才能得以實(shí)施,因此印染機(jī)械設(shè)備是確保印染產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性、再現(xiàn)性,達(dá)到節(jié)能、降耗、低成本、安全、可靠、少污染的清潔生產(chǎn)的關(guān)鍵,以提高印染企業(yè)的綜合技術(shù)實(shí)力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。
因此染整設(shè)備一是要以現(xiàn)代電子信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、生物技術(shù)為手段,推廣高效短流程、無水或少水印染技術(shù)和設(shè)備,提高生產(chǎn)自動(dòng)控制水平,重點(diǎn)解決印染行業(yè)自動(dòng)化程度低、能耗和水耗高、環(huán)境污染重等問題;二是增加新產(chǎn)品和高附加值產(chǎn)品的開發(fā)生產(chǎn);三是重點(diǎn)淘汰74型染整生產(chǎn)線、落后型號(hào)的平網(wǎng)印花機(jī)、熱熔染色機(jī)、熱風(fēng)布鋏拉幅機(jī)、短環(huán)烘燥定型機(jī)及其它高能耗、高水耗的落后生產(chǎn)工藝設(shè)備。
4.1前處理設(shè)備
前處理工藝向著高速、高效、優(yōu)質(zhì)、短流程、節(jié)能降耗、生態(tài)環(huán)境友好方向發(fā)展。燒毛機(jī)應(yīng)采用高效節(jié)能的火口和無煙塵污染的燒毛單元裝置,自動(dòng)控制火焰寬度和調(diào)整最佳油氣比。練漂設(shè)備采用高效短流程退煮漂聯(lián)合機(jī)、前處理堿氧冷堆一浴設(shè)備、連續(xù)式酶精練設(shè)備、超聲波前處理設(shè)備、電化學(xué)前處理設(shè)備、低浴比前處理設(shè)備、均勻滲透及高給液裝置、濕短蒸前處理設(shè)備、用于針織物的低張力的高效平幅連續(xù)練漂設(shè)備。絲光設(shè)備采用松堆絲光機(jī)、濕布絲光機(jī)、熱堿絲光機(jī)、短流程打卷直輥絲光機(jī)等設(shè)備。
4.2印染設(shè)備
主要采用氣流染色機(jī)、低浴比的筒子紗(經(jīng)軸)染色機(jī)、冷軋堆染色機(jī)、濕短蒸染色機(jī)、超臨界CO2介質(zhì)染色設(shè)備、電化學(xué)染色機(jī)、微波染色設(shè)備、軋卷染色機(jī)、小批量連續(xù)軋染機(jī)、超聲波染色設(shè)備;數(shù)碼印花機(jī)、冷轉(zhuǎn)移印花機(jī)、靜電印花機(jī)、高效節(jié)能節(jié)水的平網(wǎng)印花和圓網(wǎng)印花設(shè)備、自動(dòng)印花調(diào)漿系統(tǒng)、電腦一體化噴墨制網(wǎng)系統(tǒng)、激光制網(wǎng)系統(tǒng)、噴蠟、噴墨制網(wǎng)系統(tǒng)、快速蒸化機(jī)等。
4.3整理設(shè)備
主要采用低給液設(shè)備(如輸液帶給液、凹版給漿輥、刀輥給液軋車、泡沫整理設(shè)備等)[8]、節(jié)能環(huán)保型的拉幅定形機(jī)、高性能的物理機(jī)械整理設(shè)備(如AIRO-1000整理,磨毛、起絨、拷花、軋光、軋花等)、無液氨(或少液氨)泄露的液氨整理設(shè)備等。
4.4節(jié)能節(jié)水、降耗減排的通用設(shè)施
主要采用工藝參數(shù)的在線自動(dòng)檢測(cè)、在線自動(dòng)控制和故障診斷設(shè)施、實(shí)現(xiàn)可編程控制器的智能化控制裝備;減壓抽吸和加壓吹散的氣體脫水設(shè)備、射頻烘燥設(shè)備、微波烘燥設(shè)備、遠(yuǎn)紅外加熱設(shè)備;新型低軋余率軋輥、高效軋車、單面給液輥系統(tǒng)、模塊化組合的軋洗烘蒸通用單元機(jī);振蕩水洗單元設(shè)備、強(qiáng)力噴射水洗單元設(shè)備、超聲波水洗設(shè)備、低水位和逆流水洗設(shè)備、循環(huán)水洗設(shè)備、高壓抽吸式水洗設(shè)備;高溫湍流式、轉(zhuǎn)鼓式、水刀式、滾軸式、交替式、旋轉(zhuǎn)式、打擊噴淋式水洗機(jī);控制染料和堿劑比例的比例計(jì)量泵、染化料自動(dòng)稱料及配送體統(tǒng)、印花調(diào)漿/染色配液系統(tǒng)、自動(dòng)調(diào)色系統(tǒng)。印染中水回用裝置、冷凝水和冷卻水的回收裝置、廢熱水熱量的回收裝置、熱泵能量提升裝置、廢氣熱量的回收裝置、高效能絲光淡堿回收蒸濃裝置、新能源利用裝置(如太陽(yáng)能、地?zé)崮艿龋⒂∪緩U水深度處理及回用裝置等;蒸汽管道及高溫設(shè)備的高效保溫設(shè)施、染整排水的清污分流設(shè)施、高效熱交換器、節(jié)能型照明設(shè)施等。
5·采用節(jié)能節(jié)水、降耗減排的染整新技術(shù)
5.1前處理技術(shù)
無水或非水前處理工藝技術(shù),如:極小浴比或泡沫浴精練工藝、溶劑精練工藝、低溫等離子體前處理技術(shù),超臨界二氧化碳退漿技術(shù)、其它離子濺射前處理技術(shù)、激光前處理技術(shù)、超聲波前處理技術(shù)和紫外線輻射前處理技術(shù)等。
合并或縮短工藝流程的工藝技術(shù),如退煮漂一浴法、退煮一浴+漂白法、退漿+煮漂一浴法、練漂-染色一步法技術(shù)、染色-整理一步法技術(shù)等。
低堿或無堿退煮漂技術(shù),如生物酶退漿技術(shù)、生物酶煮練(精練)技術(shù)、蠶絲和麻纖維的生物酶脫膠技術(shù)、生物酶漂白技術(shù)、生物酶的減量處理技術(shù)等其它生態(tài)環(huán)保的前處理工藝技術(shù),如冷堆前處理技術(shù)、氣相漂白技術(shù)、光照漂白新技術(shù)、低溫活化漂白技術(shù)、針織物平幅連續(xù)前處理技術(shù)、松堆絲光技術(shù)、濕布絲光技術(shù)、熱堿絲光技術(shù)、短流程打卷直輥絲光技術(shù)、生態(tài)環(huán)保的滌綸堿減量技術(shù)等。
5.2染色技術(shù)
無水、節(jié)水或低浴比的染色工藝技術(shù),如新型涂料染色技術(shù)、“織物變性涂料連續(xù)染色”新技術(shù)、超臨界二氧化碳染色技術(shù)、有機(jī)溶劑反相膠束溶液介質(zhì)染色技術(shù)、離子介質(zhì)液體染色技術(shù)、一缸水的漂染新技術(shù)、負(fù)壓條件下的氣相或升華染色技術(shù)、噴霧低給液染色技術(shù)、泡沫染色技術(shù)、針織物平幅染色新技術(shù)、其它小浴比或低給液染色新技術(shù)等。
降耗和減排的染色工藝技術(shù),如:綠色天然染料染色技術(shù)、仿生染色技術(shù)、活性染料受控染色技術(shù)、交聯(lián)染色和聚合染色技術(shù)、催化染色技術(shù)、活性染料的低鹽或無鹽染色技術(shù)、活性染料染色的代用堿、中性或低堿染色工藝[8]、FRT(一次性成功)染色技術(shù)、纖維的改性及其染色技術(shù)、電磁場(chǎng)靜電染色技術(shù)、助劑增溶染色工藝、微膠囊染料和涂料染色技術(shù)、染色增深技術(shù)、微懸浮體染色技術(shù)物理和物理化學(xué)法增強(qiáng)染色技術(shù)、紫外線和激光固色技術(shù)、溶膠-凝膠固色技術(shù)、多組分纖維的節(jié)能環(huán)保染色等。
節(jié)能的染色工藝技術(shù),如活性染料冷軋堆染色技術(shù)、陽(yáng)離子化改性冷軋堆染色技術(shù)、常溫載體染色技術(shù)、涂料低溫染色技術(shù)、低溫等離子體染色技術(shù)、生物酶皂洗技術(shù)、適用于還原、硫化和靛藍(lán)染料的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的電化學(xué)染色工藝、短流程染色技術(shù)、超聲波染色技術(shù)、微波遠(yuǎn)紅外染色技術(shù)、爆震波染色技術(shù)、活性染料濕短蒸染色技術(shù)等。
5.3印花技術(shù)
無水、節(jié)水和節(jié)能的印花工藝技術(shù),如新型涂料印花工藝、涂料低溫印花技術(shù)、轉(zhuǎn)移印花技術(shù)(包括天然纖維的分散染料、活性染料和涂料等的轉(zhuǎn)移印花和其它纖維的轉(zhuǎn)移印花)、無紙熱轉(zhuǎn)移印花工藝、冷轉(zhuǎn)移印花技術(shù)、噴霧低給液技術(shù)、泡沫印花技術(shù)、光電成像印花技術(shù)、靜電成像印花技術(shù)、離子成像印花技術(shù)和磁性成像印花技術(shù)等。降耗和減排的印花工藝技術(shù),如活性染料兩相法印花技術(shù)、微膠囊印花技術(shù)、紫外線或激光輻射印花技術(shù)、電子照相印花技術(shù)、新印花糊料印花技術(shù)等。
5.4整理技術(shù)
無水、節(jié)水和節(jié)能的整理工藝技術(shù),如高性能的物理機(jī)械整理技術(shù)、新型涂層整理技術(shù)、噴霧低給液技術(shù)、泡沫整理技術(shù)、超聲波整理技術(shù)、微膠囊整理技術(shù)、涂層和膜復(fù)合技術(shù)等。
降耗和減排的整理工藝技術(shù),如生物酶整理技術(shù)(包括拋光、酵素洗、石磨、超級(jí)柔軟整理、羊毛的防縮)、無醛后整理技術(shù)、液氨整理技術(shù)、納米整理技術(shù)、功能整理技術(shù)[10](包括保健、衛(wèi)生、舒適、防護(hù)、環(huán)保、易保管)等。
5.5染整通用技術(shù)
染整用水循環(huán)利用技術(shù)、清污分流和分質(zhì)用水技術(shù)、印染中水回用技術(shù)、冷凝水和冷卻水的回收技術(shù)、廢熱水熱量的回收技術(shù)、廢氣熱量的回收技術(shù)、新能源利用技術(shù)、高溫工序的節(jié)能技術(shù)、高效水洗技術(shù)、印染廢水中物料的回收利用技術(shù)(如燒堿回收、PVA的回收、羊毛脂的回收、蠶絲絲膠的回收、染料的回收等)、廢棄紡織品的化學(xué)處理及染整加工技術(shù)等。
6·印染廢水深度處理及回用技術(shù)
印染工業(yè)園區(qū)廢水集中處理技術(shù)、印染廢水的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)、印染廢水的高效預(yù)處理技術(shù)、印染廢水的高級(jí)氧化脫色技術(shù)(如均相光催化氧化脫色技術(shù)、光催化氧化處理技術(shù)、無極紫外光催化氧化+吸附催化氧化工藝技術(shù)、臭氧氧化技術(shù)等)、強(qiáng)化絮凝技術(shù)、膜分離技術(shù)(包括反滲透膜、納濾膜、超濾膜、微濾膜及陶瓷膜技術(shù)即亞濾技術(shù))[11]、生物/膜復(fù)合深度處理及回用技術(shù)、染浴的納濾膜技術(shù)、臭氧脫色及鹽回收處理技術(shù)、高效生物處理技術(shù)(如復(fù)合生物酶處理技術(shù)、生物活性炭池或生物曝氣濾池)、人工濕地處理技術(shù)、印染廢水中污泥的高效脫水及燃燒技術(shù)等。
印染廢水經(jīng)深度處理達(dá)到印染質(zhì)量要求后的水即可重新用于染整加工,可根據(jù)染整加工工序的不同要求加以使用,這樣可以大大減少?gòu)U水的排放量和凈水的取用量。
染整生產(chǎn)節(jié)能節(jié)水、降耗減排是一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)工程,牽涉到國(guó)家的行業(yè)政策、總體規(guī)劃與設(shè)計(jì)、企業(yè)管理、原材料和染化料及設(shè)備的選用以及新工藝和新技術(shù)的應(yīng)用等諸多方面,從產(chǎn)品來看,涉及到印染產(chǎn)品的整個(gè)壽命周期;從印染加工過程來看,涉及到印染加工的各道工序。因此,染整生產(chǎn)節(jié)能節(jié)水、降耗減排具有全員參與的、全面的和全過程的“三全”屬性,必須從綠色生態(tài)紡織纖維、印染半制品、染料和助劑的選用以及采用節(jié)能節(jié)水、降耗減排的染整設(shè)備和染整新技術(shù)等幾方面進(jìn)行全面的考慮,才能達(dá)到染整生產(chǎn)節(jié)能節(jié)水、降耗減排的綜合效果。
正因如此,近段時(shí)間以來,“節(jié)能降耗、減排增效”、“清潔生產(chǎn)”、“綠色加工”、“生態(tài)紡織品”、“生態(tài)系統(tǒng)”、“生態(tài)環(huán)境”、“生態(tài)平衡”、“環(huán)境保護(hù)”、“環(huán)境友好”、“可持續(xù)發(fā)展”、“資源綜合利用”、“開源節(jié)流”、“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”、“低碳經(jīng)濟(jì)”等是講得最多的名詞,國(guó)內(nèi)外的政府機(jī)構(gòu)連續(xù)出臺(tái)了許多有關(guān)這方面的法律、法規(guī)和政策。染整生產(chǎn)節(jié)能節(jié)水、降耗減排是一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)工程,涉及的范圍很廣,本文主要從紡織纖維、印染半制品、染料和助劑、染整設(shè)備和染整新技術(shù)等幾項(xiàng)關(guān)鍵的技術(shù)[1]進(jìn)行闡述。
近幾年來國(guó)際上提出了“綠色生態(tài)材料(Ecomaterials)”的概念,它是一種與資源、能源和環(huán)境協(xié)調(diào)的材料。從生態(tài)角度來說,綠色生態(tài)紡織纖維是從原料選用、纖維加工、使用方向和用后棄置四個(gè)方面來評(píng)判的。理想的綠色生態(tài)紡織纖維是指生產(chǎn)纖維的原料主要來自于再生資源或可利
1·采用綠色生態(tài)紡織纖維
用的廢棄物,不會(huì)造成生態(tài)平衡的失調(diào)和掠奪性的資源開發(fā)。纖維在加工過程中未受有毒化工原料的污染,天然纖維在生長(zhǎng)過程中未受污染,特別是農(nóng)藥、化肥和重金屬等,也不會(huì)對(duì)人類的生存環(huán)境造成不利影響。纖維及其制品對(duì)人體具有某種或多種保健作用,至少不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生不良影響。纖維制成的紡織品在失去使用價(jià)值而遺棄后可再回收利用或可在自然條件下自然降解,不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成危害[2]。
摘要:印染產(chǎn)業(yè)歷來是我國(guó)出口創(chuàng)匯的支柱產(chǎn)業(yè),同時(shí)又是耗能、用水和排污較大的工業(yè)部門之一,是影響紡織產(chǎn)品的安全和健康性能、影響生態(tài)環(huán)境的關(guān)鍵產(chǎn)業(yè),是對(duì)未來中國(guó)紡織行業(yè)可持續(xù)發(fā)展影響最大的產(chǎn)業(yè)之一。染整生產(chǎn)節(jié)能節(jié)水、降耗減排是一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)工程,本文主要從綠色生態(tài)紡織纖維、印染半制品、染料和助劑以及節(jié)能節(jié)水、降耗減排的染整設(shè)備和染整新技術(shù)等幾方面進(jìn)行闡述。
關(guān)鍵詞:染整技術(shù);節(jié)能;節(jié)水;降耗;減排
染整產(chǎn)業(yè)歷來是我國(guó)出口創(chuàng)匯的支柱產(chǎn)業(yè),同時(shí)又是耗能、用水和排污較大的工業(yè)部門之一,是影響紡織產(chǎn)品的安全和健康性能、影響生態(tài)環(huán)境的關(guān)鍵產(chǎn)業(yè),是紡織工業(yè)發(fā)展和技術(shù)水平的綜合體現(xiàn),是對(duì)未來中國(guó)紡織行業(yè)可持續(xù)發(fā)展影響最大的產(chǎn)業(yè)之一。印染工業(yè)的生產(chǎn)過程和廢棄物對(duì)自然環(huán)境造成的污染又將導(dǎo)致資源的日趨枯竭及自然環(huán)境的日益惡化,從而威脅人類和自然界其它生命的生存。這種資源消耗猛增、資源利用效率過低、生態(tài)環(huán)境破壞日益嚴(yán)重所造成的問題,使人和自然的矛盾從來沒有像今天這樣突出。為此,我們的政府和人民正在尋求各種方式,最大限度地控制不可再生資源的消耗,減少生產(chǎn)過程的廢棄物排放。清潔生產(chǎn)、綠色加工、節(jié)能減排、降低消耗、保護(hù)環(huán)境將成為今后生產(chǎn)和技術(shù)發(fā)展的主要目標(biāo),也成為經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。
正因如此,近段時(shí)間以來,“節(jié)能降耗、減排增效”、“清潔生產(chǎn)”、“綠色加工”、“生態(tài)紡織品”、“生態(tài)系統(tǒng)”、“生態(tài)環(huán)境”、“生態(tài)平衡”、“環(huán)境保護(hù)”、“環(huán)境友好”、“可持續(xù)發(fā)展”、“資源綜合利用”、“開源節(jié)流”、“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”、“低碳經(jīng)濟(jì)”等是講得最多的名詞,國(guó)內(nèi)外的政府機(jī)構(gòu)連續(xù)出臺(tái)了許多有關(guān)這方面的法律、法規(guī)和政策。染整生產(chǎn)節(jié)能節(jié)水、降耗減排是一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)工程,涉及的范圍很廣,本文主要從紡織纖維、印染半制品、染料和助劑、染整設(shè)備和染整新技術(shù)等幾項(xiàng)關(guān)鍵的技術(shù)[1]進(jìn)行闡述。
近幾年來國(guó)際上提出了“綠色生態(tài)材料(Ecomaterials)”的概念,它是一種與資源、能源和環(huán)境協(xié)調(diào)的材料。從生態(tài)角度來說,綠色生態(tài)紡織纖維是從原料選用、纖維加工、使用方向和用后棄置四個(gè)方面來評(píng)判的。理想的綠色生態(tài)紡織纖維是指生產(chǎn)纖維的原料主要來自于再生資源或可利
1·采用綠色生態(tài)紡織纖維
用的廢棄物,不會(huì)造成生態(tài)平衡的失調(diào)和掠奪性的資源開發(fā)。纖維在加工過程中未受有毒化工原料的污染,天然纖維在生長(zhǎng)過程中未受污染,特別是農(nóng)藥、化肥和重金屬等,也不會(huì)對(duì)人類的生存環(huán)境造成不利影響。纖維及其制品對(duì)人體具有某種或多種保健作用,至少不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生不良影響。纖維制成的紡織品在失去使用價(jià)值而遺棄后可再回收利用或可在自然條件下自然降解,不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成危害[2]。
事實(shí)上,至今為止,要找到全部滿足上述要求的真正意義上的綠色生態(tài)紡織纖維是不現(xiàn)實(shí)的,通常是指滿足以上其中一項(xiàng)或多項(xiàng)要求的紡織纖維。為了便于說它們的生態(tài)性,通常用紡織纖維生態(tài)學(xué)指數(shù)表示。
紡織纖維生態(tài)學(xué)指數(shù)=紡織纖維的實(shí)際生態(tài)學(xué)指數(shù)/紡織纖維的理想生態(tài)學(xué)指數(shù)=紡織纖維的實(shí)際生態(tài)學(xué)指數(shù)/30。
一般將綠色生態(tài)紡織纖維定義為實(shí)際生態(tài)學(xué)指數(shù)大于或等于21,即生態(tài)學(xué)指數(shù)大于或等于0.7的紡織纖維[3]。
1.1天然纖維
一般來說,天然纖維具有良好的生態(tài)學(xué)性質(zhì),其生長(zhǎng)、生產(chǎn)、消費(fèi)和廢棄過程中對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響較小,容易自然降解。但因天然纖維一般含雜較多,需要用化學(xué)方法進(jìn)行預(yù)處理及染整前處理加工,不可避免地易產(chǎn)生“三廢”污染,因而降低了它們的生態(tài)性。這類纖維除了通常的棉、毛、絲、麻外,還有采用基因工程生產(chǎn)的有色天然彩棉、轉(zhuǎn)基因棉花(生態(tài)棉花)、兔毛、駱駝毛、牦牛毛(一般不需染色)、鵝絨、鴨絨、采用基因工程生產(chǎn)的天然彩色蠶絲、采用分子生物學(xué)和基因工程生產(chǎn)的含蜘蛛絲的蛋白蠶絲、大麻、黃麻、羅布麻等。此外,還有很多其它的新型天然綠色生態(tài)紡織纖維,如天然竹纖維(原竹纖維)、構(gòu)樹纖維、菠蘿葉纖維、月桃抗菌纖維、香蕉莖纖維、粽葉纖維等。值得注意的是,即使是同一類天然纖維,因種植和生長(zhǎng)方式方法不同,它們的生態(tài)性相差甚遠(yuǎn)。如天然彩色棉不需染色,節(jié)能、節(jié)水、降耗,無“三廢”排放,廢棄后能在自然環(huán)境中降解,真正實(shí)現(xiàn)從纖維到成衣再到廢棄全過程的“零污染”。生態(tài)棉花的棉株不會(huì)生蟲,因而無需噴灑農(nóng)藥。這種棉花只對(duì)以棉花為食的昆蟲有毒,而對(duì)人、畜和益蟲無害。山羊在吃草時(shí)會(huì)將草連根拔起,會(huì)造成草場(chǎng)退化和荒漠化,對(duì)植被和生態(tài)環(huán)境破壞較大,而綿羊則不會(huì),因此,山羊絨盡管檔次比綿羊毛高很多,但生態(tài)性卻比綿羊毛低很多。藏羚羊絨制品的保暖性很好,但藏羚羊是國(guó)家一級(jí)保護(hù)動(dòng)物,藏羚羊絨以及其它藏羚羊制品是不允許生產(chǎn)和銷售的。
1.2天然再生高分子生態(tài)纖維
再生纖維是利用天然原料,經(jīng)過化學(xué)加工制成的紡織纖維,一般會(huì)保留原來纖維的一些特性,可大大緩解對(duì)石油、天然氣和煤炭等不可再生資源的需求,同時(shí)纖維也容易自然降解,因此其生態(tài)學(xué)性質(zhì)要好于合成纖維。主要應(yīng)關(guān)注的是其在加工過程中對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。這類纖維主要有Lyocell/Tencel纖維、莫代爾(Modal)纖維、甲殼素/殼聚糖纖維、聚乳酸(PLA)纖維、大豆蛋白質(zhì)纖維、牛奶蛋白纖維、蠶蛹蛋白纖維、再生竹纖維(竹漿纖維)等。值得注意的是,即使是同一類再生纖維,因加工方法不同,它們的生態(tài)性相差甚遠(yuǎn)。如粘膠纖維和Lyocell纖維都是采用天然纖維素為原料,但前者在制取漿粕和磺化過程時(shí)要使用燒堿和二硫化碳,且工藝路線很長(zhǎng),環(huán)境污染嚴(yán)重,物耗、能耗和水耗高。而后者主要采用有機(jī)溶劑NMMO,NMMO回收率高(高達(dá)99.7%),工藝路線短,生產(chǎn)過程中不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),無毒副產(chǎn)品排出,屬典型的天然再生高分子綠色生態(tài)纖維。
1.3可降解的合成纖維
合成纖維往往需要利用石油、天然氣和煤炭等不可再生資源,加工過程中的能耗、水耗和物耗較大,“三廢”排放較多,許多合成纖維很難生物降解,對(duì)環(huán)境的影響較嚴(yán)重。生物合成纖維,如PLA類生物可降解聚酯纖維是一類天然的高分子聚酯,作為一種能量和碳的貯存介質(zhì)存在于微生物體內(nèi),它是微生物合成聚酯的總稱,包括均聚物和共聚物,在活化的污水污泥中,細(xì)菌可以很快地分解[1]。對(duì)于常規(guī)的非生物降解型合成纖維材料可采用將淀粉與高分子材料共混熔融紡絲以及在高分子材料中加入光降解劑和輔助助劑兩種方法[4]。
2·采用綠色生態(tài)的印染半制品
染整加工用到的半制品范圍很廣,從半制品的形態(tài)分主要有紡織纖維(包括短纖和長(zhǎng)絲)、紗線(包括絞紗、筒子紗、經(jīng)軸紗等)、織物(包括機(jī)織物、針織物和無紡織物等)和成衣等。這些半制品上可能含有重金屬的油污、抗靜電劑、棉絮條與丁腈皮輥摩擦帶來的有害物質(zhì)、機(jī)織物上的化學(xué)漿料及漿料中的添加劑等[3]。其中影響較大的是機(jī)織物上的漿料。國(guó)家工業(yè)和信息化部在《印染行業(yè)準(zhǔn)入條件(2010年修訂版)》指出:“印染企業(yè)要按照環(huán)境友好和資源綜合利用的原則,選擇可生物降解(或易回收)漿料的坯布。”
坯布上的漿料主要有天然漿料、變形漿料和合成漿料。天然漿料主要來自于植物(各類淀粉和植物膠)和動(dòng)物(主要是動(dòng)物膠);變形漿料主要是變性淀粉和糊精等。這些漿料易于生物降解,可用生物酶退漿,對(duì)環(huán)境的危害較小,可替代部分合成漿料。目前用得較多的合成漿料是聚乙烯醇漿料(PVA)和丙烯酸類漿料。聚乙烯醇漿料因難以生物降解,環(huán)境污染較嚴(yán)重,要盡量不用或少用,或者對(duì)其進(jìn)行改性處理,使之成為易于降解的產(chǎn)品。丙烯酸類漿料易于退漿、易于降解,BOD5/CODCr值>0.45,具有良好的生態(tài)性,有利于環(huán)境保護(hù),可以部分或完全替代PVA,是今后綠色環(huán)保漿料的發(fā)展方向,目前也有許多其它新型的綠色環(huán)保漿料正在開發(fā)和應(yīng)用中。
經(jīng)紗上漿時(shí),為改善漿液性能、提高經(jīng)紗質(zhì)量,還需要在漿液中加入分解劑、滲透劑、柔軟劑、防腐劑、抗靜電劑、吸濕劑和消泡劑等漿料助劑,對(duì)它們的環(huán)保要求是無毒無害,對(duì)環(huán)境污染少。
3·采用綠色生態(tài)的染料及助劑
關(guān)注環(huán)保、追求健康是當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的主題。染料和助劑在染整加工中是不可缺少的,是影響染整生產(chǎn)節(jié)能節(jié)水、降耗減排效果的關(guān)鍵,紡織品中的有毒有害物質(zhì)及其排放在廢水中不利于環(huán)境保護(hù)的物質(zhì)主要來自于紡織印染用化學(xué)品,包括染料和助劑。近年來,隨著紡織品出口配額的取消和新的貿(mào)易保護(hù)主義的抬頭,國(guó)際紡織品進(jìn)口國(guó)相繼實(shí)施了各種技術(shù)性貿(mào)易措施,以期在獲得更大利益的同時(shí),規(guī)避競(jìng)爭(zhēng)壓力。目前,各國(guó)對(duì)紡織品及服裝在穿著使用過程中的安全性和生態(tài)性方面提出了更高的要求,陸續(xù)出臺(tái)了一系列新的、嚴(yán)格的法律、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn),禁用和限用的范圍越來越廣,指標(biāo)越來越嚴(yán)。因此應(yīng)使用符合綠色環(huán)保和生態(tài)要求的、降低水資源、能源、各種原材料消耗的、提高生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量、檔次和附加價(jià)值的染料和助劑。
3.1天然染料
天然染料(天然色素)一般可以自然降解,大部分無毒性和副作用、不污染環(huán)境。天然染料主要來源是植物的根、莖、葉、花、果,動(dòng)物、微生物或天然彩色礦石等,其中主要來源于植物。植物染料不僅使我們的染色環(huán)?;?,而且某些天然染料還可賦予紡織品抗菌、消炎等保健功能。21世紀(jì)以來,隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和科技的進(jìn)步,環(huán)境科學(xué)迅速發(fā)展,人們開始逐漸認(rèn)識(shí)到,一些以合成染料染色加工的傳統(tǒng)紡織品對(duì)人體的安全健康和人類的生存環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的損害和破壞,人們青睞和推崇一種有益于人體健康和無害于環(huán)境的生態(tài)紡織品,于是天然植物染料重新回到了人們的視線。因此天然色素染色也是實(shí)現(xiàn)清潔染整和獲得生態(tài)紡織品的重要途徑之一。如以天然礦粉作著色劑,可以在沸水或常溫中染色,不使用任何化學(xué)合成助劑,不需要特殊設(shè)備,對(duì)人體和生態(tài)均不會(huì)造成危害[5]。
香云紗是表面烏黑光滑、類似涂漆且有透孔小花的絲織物,因利用薯莨液(天然植物染料)凝膠涂于綢面經(jīng)后加工而成產(chǎn)品,曾經(jīng)是中國(guó)歷史上身價(jià)很高的一種絲綢品種,是富人們青睞的奢侈品,有穿著涼爽、耐汗、易洗、耐曬等優(yōu)異的服用性能,具有清熱化瘀、防霉、除菌、除臭等功效,所以業(yè)內(nèi)一般認(rèn)為,用香云紗做成的服裝也具有相同的“醫(yī)用”效果。香云紗在失去穿用價(jià)值后,可完全降解,不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。2008年6月7日順德的香云紗被國(guó)務(wù)院列入“國(guó)家級(jí)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)”(890VⅢ-107),全國(guó)唯一一家正宗的生產(chǎn)企業(yè)就在廣東省佛山市順德區(qū)倫教鎮(zhèn)的成藝晾曬廠,該廠獲得了“國(guó)家級(jí)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)”項(xiàng)目的唯一一家“香云紗染整技藝”稱號(hào)。
3.2綠色生態(tài)的合成染料
天然染料也存在一些不足,如天然染料的來源、產(chǎn)量和牢度等問題。天然染料需要大量開采礦物或采摘砍伐植物、獵取動(dòng)物,又會(huì)造成生態(tài)環(huán)境的破壞,違背了用天然染料染色生態(tài)和環(huán)保的初衷。為此,需要大量土地種植植被,但又面臨土地資源問題。因此天然染料在現(xiàn)階段很難完全取代合成染料。隨著人們對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體生命、安全、健康和可持續(xù)發(fā)展的日益重視,世界各國(guó)出臺(tái)了許多相關(guān)的法律法規(guī),淘汰了許多禁用偶氮染料、致癌染料和致敏染料[6],開發(fā)了許多新型的綠色生態(tài)合成染料,以替代非環(huán)保的合成染料。它們必須滿足下列要求[5]:
(1)不含致癌物質(zhì);
(2)不使人體產(chǎn)生過敏作用;
(3)不含急性毒性反應(yīng)物質(zhì);
(4)不含有環(huán)境荷爾蒙(或環(huán)境激素);
(5)嚴(yán)格限制重金屬的品種和含量;
(6)不含對(duì)環(huán)境有污染的化學(xué)物質(zhì);
(7)不含持續(xù)性有機(jī)污染物;
(8)嚴(yán)格限制甲醛的含量;
(9)不含對(duì)染色性能產(chǎn)生較大不利影響的化學(xué)物質(zhì);
(10)印染加工節(jié)能節(jié)水、降耗減排。 如活性染料開發(fā)和發(fā)展的重點(diǎn)集中在“五高一低”,即高固著率、高色牢度、高提升性、高勻染性、高重現(xiàn)性和低鹽染色等。高親和力及高固色率的活性染料、易洗除的活性染料、低鹽染色的活性染料、低堿染色的活性染料、含活性基的分散染料等。
3.3色生態(tài)的染化助劑
染化助劑是在染整加工中,為了改善加工效果、簡(jiǎn)化工藝流程、提高生產(chǎn)效率、節(jié)能節(jié)水、降耗減排、降低加工成本、提高紡織品質(zhì)量、附加價(jià)值和服用性能而加入的一些輔助化學(xué)品。染化助劑是染整加工過程中必需的重要添加劑,也是影響紡織品生態(tài)安全指標(biāo)的重要因素,雖然其用量不大,但對(duì)整個(gè)染整生產(chǎn)過程中的作用非常大。環(huán)保型染化助劑除具有染整行業(yè)所要求的質(zhì)量與應(yīng)用性能外,還必須滿足:具有很好的安全性、低毒或無毒性;具有良好的生物降解性或可去除性等環(huán)保質(zhì)量要求。出于環(huán)境保護(hù)和人體健康的一般考慮,染化助劑應(yīng)不含VOC、FA、DS、AOX、EH、PFOS與PFOA,全面限制APEO的含量[7]。
3.3.1生物酶助劑
隨著以基因工程和蛋白質(zhì)工程為代表的分子生物學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和生物酶應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大,把酶制劑產(chǎn)業(yè)帶入了一個(gè)全新的發(fā)展時(shí)期。生物酶是具有生物活性的蛋白質(zhì),酶制劑是一種生態(tài)型的高效催化劑,具有溫和、高效、專一、安全、生態(tài)、環(huán)保、節(jié)能、節(jié)水、降耗、減排等特點(diǎn)。酶制劑給現(xiàn)代紡織印染業(yè)帶來的效益可歸納為4E,即效益(Efficience)、效果(Effectiveness)、經(jīng)濟(jì)(Economy)和生態(tài)(Ecology)。應(yīng)用酶制劑對(duì)紡織品進(jìn)行處理,是一種清潔生產(chǎn)工藝,具有顯著的社會(huì)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益,酶制劑產(chǎn)業(yè)已成為二十一世紀(jì)最有希望的新興產(chǎn)業(yè)之一。
生物酶已廣泛用于染整加工的前處理、印染后處理、后整理、印染廢水的生化處理等各大工序,在印染行業(yè)應(yīng)用得比較成功的生物酶主要有用于退漿的淀粉酶、用于真絲脫膠的蛋白酶、用于牛仔服酶洗及洗舊整理和纖維素織物生物拋光的纖維素酶、雙氧水漂白除氧用雙氧水除氧酶等。目前已開發(fā)并應(yīng)用于前處理的生物酶制劑品種主要有淀粉酶、纖維素酶、果膠酶、蛋白酶、木聚糖酶、過氧化氫酶、漆酶、葡萄糖氧化酶等。
3.3.2表面活性劑
染化助劑中約80%左右的產(chǎn)品是以表面活性劑作為原料的,有些染化助劑是主要由表面活性劑配制而成,因此它是各類染化助劑的重要組成部分。對(duì)表面活性劑的要求除了上述對(duì)染化助劑的總體要求外,還應(yīng)具備改善加工工藝、提高生產(chǎn)效率、節(jié)能節(jié)水、降耗減排、降低加工成本、提高紡織品質(zhì)量和服用性能,對(duì)皮膚無刺激性(刺激性小),無致畸性、致變異性和致癌性等。
3.3.3前處理助劑
近年來所開發(fā)的綠色生態(tài)的前處理助劑主要集中在退漿、煮練和漂白的生物酶制劑,節(jié)能、節(jié)水、降耗、減排的前處理助劑,如適用于高效短流程前處理的助劑,適用于低溫處理的退漿、煮練助劑,適用于冷軋堆處理的精練劑,高效、低泡、耐堿和雙氧水的環(huán)保型精練劑,高效的雙氧水穩(wěn)定劑,能除氧、染色一浴的雙氧水分解酶,高效精練劑、無(低)污染氧漂穩(wěn)定劑、一浴精練漂白染色助劑、新的多功能前處理劑、耐強(qiáng)堿的雙氧水穩(wěn)定劑和螯合劑(如聚羧酸型分散螯合劑)、雙氧水低溫漂白助劑(雙氧水活化劑)、PVA退漿劑、退煮漂一浴處理的無堿前處理劑、低溫下發(fā)揮最佳效果的凈洗劑等。
3.3.4染色、印花助劑
主要有活性染料代用堿、高性能分散勻染劑、涂料染色助劑、低溫染色助劑、羊毛快速染色助劑、不含聯(lián)苯氯化物及芳烴類有害物質(zhì)的滌綸染色載體、純棉織物分散染料轉(zhuǎn)移印花助劑、節(jié)水型的的還原清洗劑、低溫節(jié)水皂洗劑、常溫洗滌劑、提高各種染色牢度的助劑、棉纖維生坯染色助劑、新型還原劑、活性染料低溫全吸收免皂洗染色助劑、多道工序合一的助劑、各種染色增深劑、仿生染色助劑、稀土、膨潤(rùn)土、低溫焙固型粘合劑、納米級(jí)印花粘合劑、無醛粘合劑、天然糊料、無火油乳化糊、高性能的合成增稠劑、酸性皂洗劑等。
3.3.5整理助劑
主要有多功能后整理劑、無醛固色劑、無醛(低醛或超低醛)抗皺整理劑、無醛防水整理劑、無醛和無溴阻燃整理劑、不含某些重金屬(如砷、銻、鉛、汞、鎘等)的阻燃整理劑、無醛柔軟整理劑、超級(jí)柔軟劑、新型氨基改性的有機(jī)硅柔軟劑、無毒副作用及生物降解性好的陽(yáng)離子柔軟劑、反應(yīng)型柔軟劑、安全健康高效耐久的抗菌抗臭整理劑、新型無醛防水拒油整理劑、安全無毒的抗紫外線整理劑、無毒安全的涂層整理劑、天然抗菌整理劑等。
4·采用節(jié)能節(jié)水、降耗減排的染整設(shè)備和設(shè)施
目前染整設(shè)備技術(shù)發(fā)展總的趨勢(shì)是:環(huán)保節(jié)能、降耗減排、省時(shí)高效、短流程方面發(fā)展,重視無水加工技術(shù)、無版印花技術(shù)、低溫等離子處理等新技術(shù)。染整設(shè)備和設(shè)施是實(shí)現(xiàn)染整加工節(jié)能節(jié)水、降耗減排的重要手段,是染整工業(yè)能否向前發(fā)展的重要因素之一。先進(jìn)的染整工藝技術(shù)必須有先進(jìn)的染整機(jī)械設(shè)備才能得以實(shí)施,因此印染機(jī)械設(shè)備是確保印染產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性、再現(xiàn)性,達(dá)到節(jié)能、降耗、低成本、安全、可靠、少污染的清潔生產(chǎn)的關(guān)鍵,以提高印染企業(yè)的綜合技術(shù)實(shí)力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。
因此染整設(shè)備一是要以現(xiàn)代電子信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、生物技術(shù)為手段,推廣高效短流程、無水或少水印染技術(shù)和設(shè)備,提高生產(chǎn)自動(dòng)控制水平,重點(diǎn)解決印染行業(yè)自動(dòng)化程度低、能耗和水耗高、環(huán)境污染重等問題;二是增加新產(chǎn)品和高附加值產(chǎn)品的開發(fā)生產(chǎn);三是重點(diǎn)淘汰74型染整生產(chǎn)線、落后型號(hào)的平網(wǎng)印花機(jī)、熱熔染色機(jī)、熱風(fēng)布鋏拉幅機(jī)、短環(huán)烘燥定型機(jī)及其它高能耗、高水耗的落后生產(chǎn)工藝設(shè)備。
4.1前處理設(shè)備
前處理工藝向著高速、高效、優(yōu)質(zhì)、短流程、節(jié)能降耗、生態(tài)環(huán)境友好方向發(fā)展。燒毛機(jī)應(yīng)采用高效節(jié)能的火口和無煙塵污染的燒毛單元裝置,自動(dòng)控制火焰寬度和調(diào)整最佳油氣比。練漂設(shè)備采用高效短流程退煮漂聯(lián)合機(jī)、前處理堿氧冷堆一浴設(shè)備、連續(xù)式酶精練設(shè)備、超聲波前處理設(shè)備、電化學(xué)前處理設(shè)備、低浴比前處理設(shè)備、均勻滲透及高給液裝置、濕短蒸前處理設(shè)備、用于針織物的低張力的高效平幅連續(xù)練漂設(shè)備。絲光設(shè)備采用松堆絲光機(jī)、濕布絲光機(jī)、熱堿絲光機(jī)、短流程打卷直輥絲光機(jī)等設(shè)備。
4.2印染設(shè)備
主要采用氣流染色機(jī)、低浴比的筒子紗(經(jīng)軸)染色機(jī)、冷軋堆染色機(jī)、濕短蒸染色機(jī)、超臨界CO2介質(zhì)染色設(shè)備、電化學(xué)染色機(jī)、微波染色設(shè)備、軋卷染色機(jī)、小批量連續(xù)軋染機(jī)、超聲波染色設(shè)備;數(shù)碼印花機(jī)、冷轉(zhuǎn)移印花機(jī)、靜電印花機(jī)、高效節(jié)能節(jié)水的平網(wǎng)印花和圓網(wǎng)印花設(shè)備、自動(dòng)印花調(diào)漿系統(tǒng)、電腦一體化噴墨制網(wǎng)系統(tǒng)、激光制網(wǎng)系統(tǒng)、噴蠟、噴墨制網(wǎng)系統(tǒng)、快速蒸化機(jī)等。
4.3整理設(shè)備
主要采用低給液設(shè)備(如輸液帶給液、凹版給漿輥、刀輥給液軋車、泡沫整理設(shè)備等)[8]、節(jié)能環(huán)保型的拉幅定形機(jī)、高性能的物理機(jī)械整理設(shè)備(如AIRO-1000整理,磨毛、起絨、拷花、軋光、軋花等)、無液氨(或少液氨)泄露的液氨整理設(shè)備等。
4.4節(jié)能節(jié)水、降耗減排的通用設(shè)施
主要采用工藝參數(shù)的在線自動(dòng)檢測(cè)、在線自動(dòng)控制和故障診斷設(shè)施、實(shí)現(xiàn)可編程控制器的智能化控制裝備;減壓抽吸和加壓吹散的氣體脫水設(shè)備、射頻烘燥設(shè)備、微波烘燥設(shè)備、遠(yuǎn)紅外加熱設(shè)備;新型低軋余率軋輥、高效軋車、單面給液輥系統(tǒng)、模塊化組合的軋洗烘蒸通用單元機(jī);振蕩水洗單元設(shè)備、強(qiáng)力噴射水洗單元設(shè)備、超聲波水洗設(shè)備、低水位和逆流水洗設(shè)備、循環(huán)水洗設(shè)備、高壓抽吸式水洗設(shè)備;高溫湍流式、轉(zhuǎn)鼓式、水刀式、滾軸式、交替式、旋轉(zhuǎn)式、打擊噴淋式水洗機(jī);控制染料和堿劑比例的比例計(jì)量泵、染化料自動(dòng)稱料及配送體統(tǒng)、印花調(diào)漿/染色配液系統(tǒng)、自動(dòng)調(diào)色系統(tǒng)。印染中水回用裝置、冷凝水和冷卻水的回收裝置、廢熱水熱量的回收裝置、熱泵能量提升裝置、廢氣熱量的回收裝置、高效能絲光淡堿回收蒸濃裝置、新能源利用裝置(如太陽(yáng)能、地?zé)崮艿龋⒂∪緩U水深度處理及回用裝置等;蒸汽管道及高溫設(shè)備的高效保溫設(shè)施、染整排水的清污分流設(shè)施、高效熱交換器、節(jié)能型照明設(shè)施等。
5·采用節(jié)能節(jié)水、降耗減排的染整新技術(shù)
5.1前處理技術(shù)
無水或非水前處理工藝技術(shù),如:極小浴比或泡沫浴精練工藝、溶劑精練工藝、低溫等離子體前處理技術(shù),超臨界二氧化碳退漿技術(shù)、其它離子濺射前處理技術(shù)、激光前處理技術(shù)、超聲波前處理技術(shù)和紫外線輻射前處理技術(shù)等。
合并或縮短工藝流程的工藝技術(shù),如退煮漂一浴法、退煮一浴+漂白法、退漿+煮漂一浴法、練漂-染色一步法技術(shù)、染色-整理一步法技術(shù)等。
低堿或無堿退煮漂技術(shù),如生物酶退漿技術(shù)、生物酶煮練(精練)技術(shù)、蠶絲和麻纖維的生物酶脫膠技術(shù)、生物酶漂白技術(shù)、生物酶的減量處理技術(shù)等其它生態(tài)環(huán)保的前處理工藝技術(shù),如冷堆前處理技術(shù)、氣相漂白技術(shù)、光照漂白新技術(shù)、低溫活化漂白技術(shù)、針織物平幅連續(xù)前處理技術(shù)、松堆絲光技術(shù)、濕布絲光技術(shù)、熱堿絲光技術(shù)、短流程打卷直輥絲光技術(shù)、生態(tài)環(huán)保的滌綸堿減量技術(shù)等。
5.2染色技術(shù)
無水、節(jié)水或低浴比的染色工藝技術(shù),如新型涂料染色技術(shù)、“織物變性涂料連續(xù)染色”新技術(shù)、超臨界二氧化碳染色技術(shù)、有機(jī)溶劑反相膠束溶液介質(zhì)染色技術(shù)、離子介質(zhì)液體染色技術(shù)、一缸水的漂染新技術(shù)、負(fù)壓條件下的氣相或升華染色技術(shù)、噴霧低給液染色技術(shù)、泡沫染色技術(shù)、針織物平幅染色新技術(shù)、其它小浴比或低給液染色新技術(shù)等。
降耗和減排的染色工藝技術(shù),如:綠色天然染料染色技術(shù)、仿生染色技術(shù)、活性染料受控染色技術(shù)、交聯(lián)染色和聚合染色技術(shù)、催化染色技術(shù)、活性染料的低鹽或無鹽染色技術(shù)、活性染料染色的代用堿、中性或低堿染色工藝[8]、FRT(一次性成功)染色技術(shù)、纖維的改性及其染色技術(shù)、電磁場(chǎng)靜電染色技術(shù)、助劑增溶染色工藝、微膠囊染料和涂料染色技術(shù)、染色增深技術(shù)、微懸浮體染色技術(shù)物理和物理化學(xué)法增強(qiáng)染色技術(shù)、紫外線和激光固色技術(shù)、溶膠-凝膠固色技術(shù)、多組分纖維的節(jié)能環(huán)保染色等。
節(jié)能的染色工藝技術(shù),如活性染料冷軋堆染色技術(shù)、陽(yáng)離子化改性冷軋堆染色技術(shù)、常溫載體染色技術(shù)、涂料低溫染色技術(shù)、低溫等離子體染色技術(shù)、生物酶皂洗技術(shù)、適用于還原、硫化和靛藍(lán)染料的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的電化學(xué)染色工藝、短流程染色技術(shù)、超聲波染色技術(shù)、微波遠(yuǎn)紅外染色技術(shù)、爆震波染色技術(shù)、活性染料濕短蒸染色技術(shù)等。
5.3印花技術(shù)
無水、節(jié)水和節(jié)能的印花工藝技術(shù),如新型涂料印花工藝、涂料低溫印花技術(shù)、轉(zhuǎn)移印花技術(shù)(包括天然纖維的分散染料、活性染料和涂料等的轉(zhuǎn)移印花和其它纖維的轉(zhuǎn)移印花)、無紙熱轉(zhuǎn)移印花工藝、冷轉(zhuǎn)移印花技術(shù)、噴霧低給液技術(shù)、泡沫印花技術(shù)、光電成像印花技術(shù)、靜電成像印花技術(shù)、離子成像印花技術(shù)和磁性成像印花技術(shù)等。降耗和減排的印花工藝技術(shù),如活性染料兩相法印花技術(shù)、微膠囊印花技術(shù)、紫外線或激光輻射印花技術(shù)、電子照相印花技術(shù)、新印花糊料印花技術(shù)等。
5.4整理技術(shù)
無水、節(jié)水和節(jié)能的整理工藝技術(shù),如高性能的物理機(jī)械整理技術(shù)、新型涂層整理技術(shù)、噴霧低給液技術(shù)、泡沫整理技術(shù)、超聲波整理技術(shù)、微膠囊整理技術(shù)、涂層和膜復(fù)合技術(shù)等。
降耗和減排的整理工藝技術(shù),如生物酶整理技術(shù)(包括拋光、酵素洗、石磨、超級(jí)柔軟整理、羊毛的防縮)、無醛后整理技術(shù)、液氨整理技術(shù)、納米整理技術(shù)、功能整理技術(shù)[10](包括保健、衛(wèi)生、舒適、防護(hù)、環(huán)保、易保管)等。
5.5染整通用技術(shù)
染整用水循環(huán)利用技術(shù)、清污分流和分質(zhì)用水技術(shù)、印染中水回用技術(shù)、冷凝水和冷卻水的回收技術(shù)、廢熱水熱量的回收技術(shù)、廢氣熱量的回收技術(shù)、新能源利用技術(shù)、高溫工序的節(jié)能技術(shù)、高效水洗技術(shù)、印染廢水中物料的回收利用技術(shù)(如燒堿回收、PVA的回收、羊毛脂的回收、蠶絲絲膠的回收、染料的回收等)、廢棄紡織品的化學(xué)處理及染整加工技術(shù)等。
6·印染廢水深度處理及回用技術(shù)
印染工業(yè)園區(qū)廢水集中處理技術(shù)、印染廢水的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)、印染廢水的高效預(yù)處理技術(shù)、印染廢水的高級(jí)氧化脫色技術(shù)(如均相光催化氧化脫色技術(shù)、光催化氧化處理技術(shù)、無極紫外光催化氧化+吸附催化氧化工藝技術(shù)、臭氧氧化技術(shù)等)、強(qiáng)化絮凝技術(shù)、膜分離技術(shù)(包括反滲透膜、納濾膜、超濾膜、微濾膜及陶瓷膜技術(shù)即亞濾技術(shù))[11]、生物/膜復(fù)合深度處理及回用技術(shù)、染浴的納濾膜技術(shù)、臭氧脫色及鹽回收處理技術(shù)、高效生物處理技術(shù)(如復(fù)合生物酶處理技術(shù)、生物活性炭池或生物曝氣濾池)、人工濕地處理技術(shù)、印染廢水中污泥的高效脫水及燃燒技術(shù)等。
印染廢水經(jīng)深度處理達(dá)到印染質(zhì)量要求后的水即可重新用于染整加工,可根據(jù)染整加工工序的不同要求加以使用,這樣可以大大減少?gòu)U水的排放量和凈水的取用量。
染整生產(chǎn)節(jié)能節(jié)水、降耗減排是一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)工程,牽涉到國(guó)家的行業(yè)政策、總體規(guī)劃與設(shè)計(jì)、企業(yè)管理、原材料和染化料及設(shè)備的選用以及新工藝和新技術(shù)的應(yīng)用等諸多方面,從產(chǎn)品來看,涉及到印染產(chǎn)品的整個(gè)壽命周期;從印染加工過程來看,涉及到印染加工的各道工序。因此,染整生產(chǎn)節(jié)能節(jié)水、降耗減排具有全員參與的、全面的和全過程的“三全”屬性,必須從綠色生態(tài)紡織纖維、印染半制品、染料和助劑的選用以及采用節(jié)能節(jié)水、降耗減排的染整設(shè)備和染整新技術(shù)等幾方面進(jìn)行全面的考慮,才能達(dá)到染整生產(chǎn)節(jié)能節(jié)水、降耗減排的綜合效果。





