印染行业节能减排实用技术
关键字： 印染 节能减排 实用技术 一 前言
我国是纺织品生产大国，加入WTO后，纺织业得到了快速发 展，出口比重不断增大，2005年，我国纤维加工量已占全球总量的 36%，化纤、纱、丝、布、呢绒、服装的产量位居世界第一， 2007 年，全国纺织工业总产值突破3万亿元，占工业总产值的15%。然 而，纺织工业作为我国支柱产业的同时也是我国工业污染排放大 户，据国家环保总局统计，2005年纺织行业排放废水总量位居全国 各工业部门排放总量的第五位，污染物排放总量（以COD计）位居 各工业部门第六位。印染是纺织废水的主要来源，排放量占80%， 2005年达13.5亿立方米。我国印染废水排放量如此之大，其主要原 因还是我国中小印染企业比较多，印染工艺设备相对落后，以中低 档产品为主，目前，我国印染企业废水平均回用率仅为7%，单位产 品耗水量为发达国家的3倍左右，纺织染化料用量也比发达国家多 20%—30%。可见，我国印染行业节能减排势在必行。国家纺织工业 “十一五”发展纲要提出：纺织行业要推行环保、节能、清洁生产 印染加工技术，实现印染行业污染防治从“末端治理”向“源头预 防”转变；到“十一五”末，单位产值的污水排放量比2005年降低 22%，万元产值耗电比2005年降低10—15%。 因此，必须在印染行业大力推行节能减排技术才能实现 “十一五”的控制目标。目前，我们可喜地看到，印染业界当中一些 大中型企业对节能减排技术产生了浓
厚兴趣，并不遗余力地引进 消化，提高了企业竞争力，收到了预期的效果。因此，本文从实用 性出发，介绍几例在印染实际生产中工艺成熟有待大量推广的节 能减排技术。
二 印染前处理节能减排技术
织物前处理是印染行业必不可少的工序，坯布必须经过前处 理工序除去各种杂质（浆料、果胶物、油脂、蜡质、棉籽壳、含氧物 质、色素）才能顺利进行染色等后加工工序，传统的前处理工序流 程长，废水排放量大，污染物浓度高，处理难度大，如棉和棉型混 纺织物前处理产污工序就包括：退浆—煮练—漂白—丝光，工艺原 理如下： 退浆主要是去除织造过程中加到经纱上的浆料，以消除浆料 对染料上染的影响。传统的碱法退浆工艺原理是利用NaOH和渗透 剂在高温下能使淀粉浆和PVA浆等溶胀而从纤维上脱落的特性，以 达到去除浆料的目的。 煮练主要是去除棉纤维的伴生物（果胶物、油脂、蜡质、棉籽 壳、含氧物质），使织物具有良好的吸水性，有利于染色过程中染 料的上染。传统的煮练工艺原理是通过NaOH和精练剂在高温下的作用，这些杂质大部分可以转化为水溶性的物质或被皂化，皂化物 又可以乳化蜡质等物质，最终使杂质脱落。 漂白的目的是去除棉织物上的色素，增加织物的白度，还可以 去除上工序残留的蜡质和含氮物质，常用氧化剂进行漂白，如次氯 酸钠漂白和过氧化氢漂白，漂白工序排放的废水COD虽然不高，但 耗水量大。 丝光是使织物在一定张力作用下通过浓碱和高温处理，使纤 维膨化，增加
棉织物的光泽，从而提高产品的档次，其排放废水的 碱度和COD都很高，处理难度大。 综上所述，传统的前处理工艺需要3—4道工序，利用强碱、渗 透剂、精练剂、螯合剂和氧化剂等化学品在高温条件下去除织物的 杂质，其废水排放量大、PH值高、污染物浓度高，污染大，能耗大。 缩短加工流程、降低处理温度、以生化酶代替化学品是当前前处 理节能减排的方向。为此，近年开发了各种节能减排前处理工艺， 如：退浆+煮漂碱氧一浴二步法工艺、退煮+常规漂白二步法工艺、 退煮漂汽蒸一步法工艺、冷轧堆一步法工艺、酶氧一步法工艺等， 目前企业从节能减排的综合效益考虑，基本选用冷轧堆一步法工 艺、酶氧一步法工艺，其工艺如下：1 冷轧堆一步法工艺 冷轧堆一步法前处理工艺就是室温条件下的退煮漂汽蒸 一步法工艺，此法所使用的染化助剂配方与退煮漂汽蒸一浴 法工艺基本相同，工作液基础配方（g/L）：NaOH(100%)40-50H2O2(100%)15-20 稳定剂5-8 煮练剂3-6 ，该法适用于梭织棉及 棉混纺织物前处理，工艺流程为：轧液→打卷→堆置（14～24h）→ 充分水洗。具体操作如下：坯布在室温下浸轧工作液，然后上卷， 用塑料薄膜包覆好，不使风干，再在冷堆设备上低速旋转约20h，此 过程工作液充分浸渍和渗透到纤维中，通过碱、渗透剂、氧化剂的 联合作用，使坯布上的浆料、蜡质、果胶、色素等杂质充分水解和 皂化，然后通过热碱溶液浸洗，使杂质从纤维上脱落，漂洗干净后 进入染色等后工序。冷轧堆一步法工艺把传统的退浆、煮练、漂白 合为一个工序，把高温蒸煮变为室温堆置，由于作用温和、均匀， 产品质量保障。该工
艺比传统的前处理工艺节省蒸汽80%，节约用 水50%，节能减排效果好，经济效益显著。2 酶氧一步法工艺 酶氧一步法工艺是一种无碱退煮漂一步法工艺，适用于针织 棉织物的前处理，该工艺利用复合精练酶代替NaOH的作用，并与 H2O2配合对针织棉织物进行前处理，工艺原理如下：复合精练酶 是由多种生物酶（如果胶酶、纤维素酶、脂肪酶和蛋白酶等）组成，这些生物酶在一定条件下对某种物质有专一的高效催化分解 作用，可使坯布上的浆料、蜡质、果胶等杂质裂解而易溶于水，在 机械作用下脱落，从而达到退浆、煮练的效果，配合H2O2 对织物的漂白作用，使退煮漂一步完成。基础配方为：精练酶1.0g/L润湿剂 0.5—1.0g/L H2O21% 稳定剂0.3% 过氧化氢酶0.1—0.3%。该工艺 配方不用强碱，大大地降低了前处理废水的PH值，消除了碱水解有 机产物，COD浓度可降低80%以上。另外，酶氧一步法工艺的处理液 不对染色造成危害，在前处理工序完成后可直接加入染料进行染 色，实现前处理与染色同浴，减少了两道水洗工序，节水效果显著， 还节省了染色初始升温的能耗。 三 染色节能减排技术
染色是纺织品生产重要的工序，也是耗能和排污的主要工序， 传统的染色工艺基本是高温或高温高压染色，温度一般控制在 90—130℃，需消耗大量的蒸汽。同时，染色也需消耗大量的水，如 一般的溢流染色机的浴比为1∶15，先进的喷射染色机浴比为1∶8， 也就是说：喷射染色机染1公斤织物总耗水量达40升，染色用水量 之大可见一斑。另外，因不同纤维需用不同的染色工艺，使用各种 不
同的染料和助剂，导致染色废水成分复杂、色度高，处理难度比 较大。 目前，染色节能减排技术概括起来主要从四个方向突破：一 是研制新型的低浴比染色机，减少染色废水的排放量；二是改进 工艺降低染色温度，以降低能耗；三是采用非水介质进行染色，实 现染色废水零排放；四是开发新型染料改变染色工艺，使之更加 清洁环保。目前低浴比染色机和冷染色技术已取得实质进展，并得 到了印染企业的青睐，介绍如下：1 气流染色工艺 气流染色是由德国特恩公司发明的一种新型染色方法，其与 常规的染色机原理不同，气流染色机是以鼓风机产生的气流作为 输布介质，气流驱动织物在染槽中高速运行，高速气流使绳状织物 展开，多组喷淋管向织物喷淋染液，使染液在织物表面均匀分布而 上染，由于气流传动的织物速率要高于液流系统，而且织物受到的 张力较小，所以染色效率高、重现性好。气流染色机与常规喷射染 色机相比，具有如下优点：1、浴比小（1∶3），每公斤织物只需用水 16升，耗水量可减少50%以上；2、染色时间缩短50%；3、节约蒸汽 50％；4、节省染化料40%，节能减排相当显著。前时，由于气流染色机售价甚高，不少企业望而却步。但目前国内已有多家工厂开始生 产气流染色机，售价大幅降低，使气流染色工艺大规模推广成为可 能。2 冷轧堆染色工艺 冷轧堆染色是一种新型的染色方法，与传统的高温染色不 同，冷轧堆染色过程是在常温下完成，工艺过程如下：织物浸轧染 液—堆置固色—水洗，具体操作如下：织物在常温下浸轧染液，利 用轧棍的轧压作用使染液吸附到织物上，然后打卷堆置，用塑料薄 膜包覆好，
印染行业节能减排实用技术
