印染工业主要工序与清洁生产方案

准备胚布烧毛退浆煮练漂白开幅轧水烘燥丝光燃气气体稀烧碱/双氧水/酶烧碱双氧水/次氯酸钠蒸汽浓烧碱碱性废水棉印染行业1.印染前处理1.1工序烧毛：将布匹边不整齐的毛线烧走，以免影响后续工序，常用的方法有两种，即燃气烧毛和炽热金属表面烧毛，现企业多采用前者，只有灯芯绒厂仍使用后者。退浆：织经纱时常需要经过上浆处理，以增强经纱的耐磨性和光滑程度，故后续染色前需进行预处理退浆。常用的浆有天然和合成两种，例如淀粉和聚乙烯醇（PVA）,根据浆料的性质，退浆的方法也大致分了三种，分别是酶退浆法（天然浆料，无需高温高压，但酶容易受外界环境影响且有专一性），回用碱及碱酸溶胀退浆法（适用各种浆料，成本低，但退浆效果在60%~80%，效果一般且需适用大量碱）和氧化退浆法（主要用双氧水，专门用于PVA极其混合浆的退浆）。煮练：可以去除退浆后残留的浆料、棉纤维伴生物、棉仔壳，使纤维获得良好的润湿性及外观。烧碱，即氢氧化钠是棉织物进行煮练的主要用剂。漂白：经过煮练，织物上大部分天然及人为杂质已经除去，毛细管效果显著提升，已能满足一些产品的加工要求。但对漂白织物及色泽鲜艳的浅色花布、色布类，还需要提高亮度，因此需要进一步使其洁白。常用到的药剂有次氯酸盐（氯漂）、过氧化氢（氧漂）及亚氯酸钠漂（亚漂）。开幅、轧水、烘燥：展开布料，用轧车轧水，将布料的水分烘干。丝光：浸透于弄烧碱当中，纤维由于溶胀作用变得肥大饱满，纤维长度缩短，目的是使纤维光泽持久保留。1.2主要污染源一般印染厂废水的主要污染源有：1)退浆。废水含碱、酶等退浆剂和各种浆料，如淀粉、变性淀粉、PVA、CMC等，用水量虽不大，但污染物较多，总固体和悬浮物也较多，COD、BOD值高，对印染废水指标的影响常达1／3以上。这种废水必须处理，如果化学浆料多，可用膜分离法浓缩退浆废水中的浆料(超滤回收)，回收利用降低污染负荷。2)煮练。废水含碱、表面活性剂、洗涤剂，以及各种原棉杂质，用水量大，污染物也较多；色深、碱性强；总固体和悬浮物指标很高；COD、B()D值较高。如在煮练蒸箱下面做一个蓄碱槽，则可以适度利用废水中的碱剂，经处理后再排放。3)漂白。废水中含双氧水和次氯酸钠等漂白剂，COD、BOD值较低，用水量大，污染轻，可直接排放，也可略加处理后回用。4)丝光。丝光过程中从织物上洗下来的烧碱量很大，大多进行烧碱回收，回收后排出的废水BOD值和总固体含量都不高，经简单处理后可回用。1.3清洁生产方案针对前处理用碱及用水量大的特点，提出以下方案：1.3.1棉布前处理冷轧堆一步法工艺(少用水)棉机织坯布在印花和染色加工之前的前处理包括退浆、煮炼、漂白三个主要工序。采用酶法、碱法、碱氧法等退浆及碱煮炼和双氧水等漂白工艺，可分别完成上述三个工序，每个工艺过程均需用较大量的漂洗水。冷轧堆一步法（又称短流程）工艺是针对不同织物一次性通过投加不同复合型高效退浆剂、高效煮炼剂等，再经过一定的堆置时间，三个工序合并，最后再漂洗完成前处理。针对不同类坯布，其投加各类高效助剂量不同、堆置时间也不同。一般对高支纱产品由于纤维质量较好，上浆量较低，也可仅采用碱氧工艺即可完成前处理。冷轧堆一步法采用的各类药剂虽然价格较高，但用量较少，加工总成本不变可节水30-60%。1.3.2酶法退浆（低碱无碱）利用微生物发酵而成的淀粉酶与其他有效物质组成的复合物，应用于纺织行业中，可将织物浆料中的淀粉分解成短链糊精和低聚糖，使之极易在后道工序中去除。目前退浆所用淀粉酶有两种：耐高温α-淀粉酶和中温淀粉酶(BF-7658、BAA)。酶法退浆其优越性很多，被愈来愈多工厂所采纳，特别是一些高级织物非用酶退浆不可。在国外，酶法退浆工艺占很大比例。其特点是：高效高速，适合高温退浆，时间短，退浆率可达90％一95％；织物不受损伤，退浆后织物手感柔软、丰满，光洁度强，染色鲜艳；退浆和固色可以同浴处理，缩短工艺流程，提高劳动生产率；用于炼白，能提高毛细管效应，并能改善劳动生产条件、节约燃料、降低成本，能用于连续化大生产。1.3.3丝光淡碱回收技术丝光时采用250克/升以上的浓碱液（NaOH）浸轧织物，丝光后产生50g/l的残碱液。通过采用过滤（去除纤维等杂质），蒸浓（三效真空蒸发器）技术，使残碱液浓缩至260g/l以上。再回用于丝光、煮炼等工艺。一套碱回收装置及配套设备，总投资300-400万元，年回收碱液5400吨，价值约270万元，减少废水COD排放量40%，并改善废水pH值。2染色2.1工序浸轧染液预烘焙烘后处理一浸一轧，室温红外线，热风120~160°C2~5min2.2主要污染源染色废水含各种染料和染色助剂，水质随染料不同而不同，色泽深，COD值较高，而BOD值一般不高，可生化性较差，因此除常规处理外还需进行脱色处理。可采用残液集中专项处理某些染化料，如采用超滤法回收还原染料等疏水性染料，以降低色度和COD值。2.3清洁生产方案2.3.1超临界CO2染色技术(节水)2.3.2涂料染色新工艺（节水）采用涂料着色剂（非致癌性）和高强度粘合剂（非醛类交联剂）制成轧染液，通过浸轧均匀渗透并吸附在布上，再通过烘干、焙烘，使染液（涂料和粘合剂）交链，固着在织物上，常温自交链粘合，不需要焙烘即可固着在织物上，染后不需洗涤可直接出成品。调浆印花烘干显色/固色皂洗水洗染料、颜料COD、BOD高浓度废水2.3.3使用高吸尽率染料（降耗）采用新型双活性基团（一氯均三嗪和乙烯砜基团）代替普通活性染料，提高染料上染率，减少废水中染料残留量。适用于使用活性染料较多的棉印染行业及针织、巾被等行业。该法可使企业每百米节约染料费10-20元，节约能源（水、电、汽）费用4元；年产2000万米中型企业，年节约费用280-480万元。2.3.4超滤法回收染料（降低废水色素、COD产生量）将聚砜材料（成膜剂）、二甲基甲酰胺（溶剂）、乙二醇甲醚（添加剂）通过铸膜器，采用急剧凝胶工艺制成具有一定微孔的聚砜超滤膜，组装成超滤器，在压力0.2Mpa下，对氧化后的还原染料残液进行过滤、回收。适用于棉印染行业，回收还原性染料等疏水性染料。购买超滤器约5万元/台，一年左右可以回收设备费用。降低了废水中的色度，减少了印染废水中COD的产生量。3.印花印花工艺是用染料或颜料在纺织物上施印花纹的工艺过程。印花织物是富有艺术性的产品，根据设计的花纹图案选用相应的印花工艺。常用的有直接印花、防染印花和拔染印花三种。直接印花是在白色或浅色织物上先直接印以染料或颜料，再经过蒸化等后处理获得花纹，工艺流程简短，应用最广。防染印花是在织物上先印以防止染料上染或显色的物质，然后进行染色或显色，从而在染色织物上获得花纹。拔染印花是在染色织物上印以消去染色染料的物质，在染色织物上获得花纹的印花工艺。3.1工序染料与糊料织物在印花前必须先经过预处理，使之具有良好的润湿性。印花所用的染料基本上与染色相同，有些面积较小的花纹可用涂料(颜料)。此外，还有印花专用的快色素、快胺素、快磺素等染料。在同一织物上可以选用不同类染料印出各色花纹。印花时将染料或颜料调成色浆。印花、烘干后，通常要进行蒸化、显色或固色处理，然后再行皂洗、水洗，充分除去色浆中的糊料、化学药剂和浮色。3.2主要污染源废水含各种染料、添加剂和大量浆料，BOD、COD值都较高，其中，BOD约占印染厂废水总量的l5％～20％，应处理后排放。3.3清洁生产方案3.3.1转移印花新工艺（减少废水产生量）利用分散染料将预先绘制的图案印在纸上（80g/m重新闻纸），再利用分散染料加热升华及合成纤维加热膨胀特性，通过加热、加压将染料转移到合成纤维中，冷却后达到印花的目的。适用于涤纶、锦纶、丙纶等合成纤维织物。印纸机：20-30万元/台，转移印花机10-20万元/台，投资回收期为0.5-1年，设备寿命10-15年。同时消除了印染废水的产生和排放。3.3.2涂料印花新工艺(降耗、减少废水产生量)采用涂料（颜料超细粉）、着色剂及交联粘合剂制成印浆，通过印花、烘干、焙固三个步骤即可完成印花，比传统的染料印花减少了显色、固色、皂洗、水洗等诸多工序，节约了水、汽、电，并减少了废水排放量。适用于棉印染行业、针织印染行业。利用原有设备，不需再投资。与传统印花相比，各项费用可节省15-20%。目前涂料印花数量占印花织物总量的60%。节约了水、汽、电，并减少了废水排放量。4.整理指印花、染色之后的物理和化学处理过程，包括机械烘干和抗皱、抗菌、阻燃等处理过程。4.1工序对于一般的物理平整工序可总结如下，4.2主要污染源废水中含各类树脂和各种功能性整理剂，废水量不大，但有部分整理剂有毒性，排放时应加以控制。根据上述特点，应尽量选用环保型的整理剂，较少有毒整理剂对环境的毒害。