棉印染行业清洁生产的技术探析
罗曼
(清远市环境工程设计研究所广东省清远市 500515)
摘要:清洁生产是一种全新的工业生产和企业发展模式,它是以技术、管理为手段,以节能、降耗、减污、增效为目标,通过对生产的全过程的排污审核筛选并实施污染防治措施,以消除和减少工业生产对人类健康和生态环境的影响,从而达到防治工业污染、提高经济效益双重目的的综合性措施。本文主要对棉印染行业清洁生产的技术进行分析。
关键词:清洁生产创新生物酶
中图分类号:Q69文献标识码:A文章编号:1674-098X(2008)05(c)-0152-02
0引言
在确保产品满足人类物质文化需要的前提下,通过降低资源消耗、减少乃至消除废物的产生,使企业生产过程以及与之相关的产品消费过程无损于生态环境,是清洁生产的核心,也是其全部意义的根基所在,对于棉印染行业更是如此。
1 清洁生产的技术机制
推行清洁生产首先是对企业的生产技术和工艺进行审计盘查,特别是棉印染行业这种技术密集型和劳动密集型产业,通过对生产技术和工艺进行排查,寻找一切可能减少排放物,废弃物和能源使用的机会,然后通过改进相关的技术和工艺流程,达到减少对环境和人类的风险。实施清洁生产的关键是对技术的改进,即通过技术创新来达到环境与经济的协调。
1.1 提高企业的技术创新能力
如何提高企业的技术创新能力是进行清洁生产的关键之一。企业的技术创新一方面是企业自主开发相关的清洁生产技术,这对于大中型企业而言比较合适,这类开发的清洁生产技术具有较强的专属性,也容易使企业在竞争中获得利益;另一方面是企业购买相关的清洁生产技术,这对于中小企业而言比较合适,因为对中小企业来说,独立开发相关技术成本过高,但购买的技术不会完全符合企业的实际,应避免技术的不适用性。两者都需要企业投入资金和人力资源,与国外的企业相比,我国企业在环境技术创新方面的投入要多得多,这不仅仅是我们企业资金的匾乏,更重要的是长期以来的生产方式延续所导致的对清洁生产的忽略和轻视,因而企业必须从观念上有所转变。
1.2 加大清洁生产技术研发的投入
清洁生产技术研发投入的力度,也直接关系企业技术创新能力的提高。目前,我国社会所需的最终产品仅占原材料的20%～30%,而其余的70%～80%资源均在生产过程中转化为环境中的废弃物,造成资源的极大浪费和环境污染的加剧,企业必须通过清洁生产改变以往的粗放型的经济发展战略。
2 主要的清洁生产工艺
目前通用的清洁生产技术价值性要从企业外部和企业内部两方面来解决。其中重要的还是从企业内部改善管理,积极推行清洁生产制度,采用清洁生产工艺和新的生产设备,加强废物的回收和利用。通过对印染工艺过程的污染分析,提出了酶在前处理退浆工艺中的作用,丝光淡碱回用,卷染改轧染,剩余染料重复利用,中水回用等清洁生产工艺。
2.1 改革前处理工艺
一是使用高效助剂,适当增加精炼剂浓度。另外,据俄印染专业杂志报道,俄罗斯的研究人员研制成功一种新的方法,用于纯棉织物漂白。据称,该方法可获得较高的白度,高效脱除坯布上的碱土离子和重金属离子,反应条件温和且对纤维损伤小,漂白速度快,节水并节约化学助剂。除此之外,等离子体处理技术由于其是一种不需要水、化学品的干式加工而被广泛应用,因而可以大幅度节水、节能、减少环境污染。选择合适的等离子体处理所用的气体种类及处理条件,对织物表面进行物理刻蚀,可以改变织物的表面特性,如亲水性、表面粗糙度等。
棉印染行业清洁生产的技术探析
罗曼
(清远市环境工程设计研究所广东省清远市 500515)
摘要:清洁生产是一种全新的工业生产和企业发展模式,它是以技术、管理为手段,以节能、降耗、减污、增效为目标,通过对生产的全过程的排污审核筛选并实施污染防治措施,以消除和减少工业生产对人类健康和生态环境的影响,从而达到防治工业污染、提高经济效益双重目的的综合性措施。本文主要对棉印染行业清洁生产的技术进行分析。
关键词:清洁生产创新生物酶
中图分类号:Q69文献标识码:A文章编号:1674-098X(2008)05(c)-0152-02
0引言
在确保产品满足人类物质文化需要的前提下,通过降低资源消耗、减少乃至消除废物的产生,使企业生产过程以及与之相关的产品消费过程无损于生态环境,是清洁生产的核心,也是其全部意义的根基所在,对于棉印染行业更是如此。
1 清洁生产的技术机制
推行清洁生产首先是对企业的生产技术和工艺进行审计盘查,特别是棉印染行业这种技术密集型和劳动密集型产业,通过对生产技术和工艺进行排查,寻找一切可能减少排放物,废弃物和能源使用的机会,然后通过改进相关的技术和工艺流程,达到减少对环境和人类的风险。实施清洁生产的关键是对技术的改进,即通过技术创新来达到环境与经济的协调。
1.1 提高企业的技术创新能力
如何提高企业的技术创新能力是进行清洁生产的关键之一。企业的技术创新一方面是企业自主开发相关的清洁生产技术,这对于大中型企业而言比较合适,这类开发的清洁生产技术具有较强的专属性,也容易使企业在竞争中获得利益;另一方面是企业购买相关的清洁生产技术,这对于中小企业而言比较合适,因为对中小企业来说,独立开发相关技术成本过高,但购买的技术不会完全符合企业的实际,应避免技术的不适用性。两者都需要企业投入资金和人力资源,与国外的企业相比,我国企业在环境技术创新方面的投入要多得多,这不仅仅是我们企业资金的匾乏,更重要的是长期以来的生产方式延续所导致的对清洁生产的忽略和轻视,因而企业必须从观念上有所转变。
1.2 加大清洁生产技术研发的投入
清洁生产技术研发投入的力度,也直接关系企业技术创新能力的提高。目前,我国社会所需的最终产品仅占原材料的20%～30%,而其余的70%～80%资源均在生产过程中转化为环境中的废弃物,造成资源的极大浪费和环境污染的加剧,企业必须通过清洁生产改变以往的粗放型的经济发展战略。
2 主要的清洁生产工艺
目前通用的清洁生产技术价值性要从企业外部和企业内部两方面来解决。其中重要的还是从企业内部改善管理,积极推行清洁生产制度,采用清洁生产工艺和新的生产设备,加强废物的回收和利用。通过对印染工艺过程的污染分析,提出了酶在前处理退浆工艺中的作用,丝光淡碱回用,卷染改轧染,剩余染料重复利用,中水回用等清洁生产工艺。
2.1 改革前处理工艺
一是使用高效助剂,适当增加精炼剂浓度。另外,据俄印染专业杂志报道,俄罗斯的研究人员研制成功一种新的方法,用于纯棉织物漂白。据称,该方法可获得较高的白度,高效脱除坯布上的碱土离子和重金属离子,反应条件温和且对纤维损伤小,漂白速度快,节水并节约化学助剂。除此之外,等离子体处理技术由于其是一种不需要水、化学品的干式加工而被广泛应用,因而可以大幅度节水、节能、减少环境污染。选择合适的等离子体处理所用的气体种类及处理条件,对织物表面进行物理刻蚀,可以改变织物的表面特性,如亲水性、表面粗糙度等。
2.2 生物酶煮练和整理技术
酶是一种“生物催化剂”,用于对各类织物进行煮练和整理可获得良好的效果;同时,酶在使用过程中不会像传统使用的碱产生有害副产品,排放也不会污染环境。各类的酶有不同的用途:“淀粉酶”特别适用于色织布退浆;“蛋白酶”适用于羊毛的防毡缩整理和丝绸的酶精练;“纤维素酶”可用于靛蓝牛仔服的酶洗和棉、T e n c e l、黏胶、黄麻、亚麻及其混纺织物的生物整理;“果胶酶”和“纤维素酶”混合使用可去除棉织物上的棉籽壳并提高白度。利用生物酶进行前处理是一种前沿性工艺,对棉布前处理的稳定性问题基本解决。生物酶网回不但具有高效性,可以在常温常压下和温和酸碱度下高效地进行反应,不仅转化效率高,而且其催化能力比一般催化剂的催化能力高1000万倍到10万倍。而且具有高度的专一性,温和性,可以在常温常压下进行反应,从而在生产过程中不需要高温高压耐腐蚀的设备,改善了劳动条件,减少了污水排放。
2.3 冷轧堆一步法工艺
将退浆,煮练,漂白工艺合并成一道工序。可应用于不同棉织物的前处理加工，使高温短时间处理变为室温长时间处理,可节约大量物料和劳动力,成品质量可以达到三道工序的水平。生产实践表明,冷堆后的热碱洗比热水洗效果好,冷堆后进行轻度的碱氧洗会更有利于半成品质量;国产助剂能适应现行冷堆工艺要求,碱氧冷堆前处理的织物性能指标仅次于绳状练漂和氯冷堆工艺。通过对在棉织物前处理过程中所使用的助剂对空气和水污染的分析,认为酶的退煮漂和液氨丝光是理想的清洁生产过程。这种由不连续轧卷漂白法发展起来的前处理工艺,具有工艺路线短、耗能低、适于小批量等诸多优点。
2.4 丝光淡碱液回用新技术
丝光是氧(氯)漂染色印花生产工艺中非常重要的一个工段。棉布在烧碱的水溶液中浸渍之后,蜡质与其它杂质一起被碱化而除去,降低缩水率,使织物的吸水性得到提高,稳定织物尺寸,提高染料上染率,使织物具有良好的光泽。在传统的丝光生产工艺流程中,煮练、退浆、氧漂、丝光、皂洗、烧毛都需用碱液,依浓度要求的高低排列分别是:丝光2 2 0～2 3 0 g/L,烧毛18～20g/L,煮练14～18g/L,退浆11～14g/L,皂洗7～8g/L,氧漂用淡碱液调节pH值1 0.5～1 1。传统的碱液在丝光工艺结束后就和废水一起排放掉了。丝光淡碱回收技术,一是利于废水处理;另外也可丝光处理降低成本。因此回收碱液对于降低生产成本有重要意义。
改进后的工艺流程如图1。
丝光淡碱液→收集贮存→浓缩设备浓缩→浓碱液→配成各生产工段相应浓度的碱液
图1改进后工艺流程
丝光产生的废碱液经沉淀池沉淀过滤后,用泵打入冷堆用碱池,用水或浓碱调节碱的浓度,然后用在冷堆配料上,经冷堆工艺后的废碱液进入废碱沉淀池,过滤后将沉淀物送入锅炉焚烧,其上清液进入锅炉水膜除尘喷淋系统和除渣系统,对过路的气体和固体废物经过脱硫处理,然后脱硫废水进入污水处理站,经过化学脱色,絮凝,生物厌氧,好氧,停留沉淀处理后,达标排放。
2.5 超临界流体染色工艺
以超临界二氧化碳代替水作为介质进行污水染色,多余的燃料和二氧化碳可回用,其无污水排放,是真正的清洁生产工艺。超临界流体染色是一种无水、节能的清洁生产技术。将超临界技术应用于印染行业,对用水量大、废水量大的印染行业而言是一次革命,具有深远的社会意义和实际应用价值。东华大学国家染整工程技术研究中心己建成了我国第一个高水平的超临界流体染色技术研发基地。该中心己经成功地研制了我国首台具有自主知识产权的动态超临界流体染色设备,成功地研制了我国首台具有自主知识产权的动态超临界流体染色设备。为进一步实现超临界印染工艺的实际应用提供了条件。
2.6 超声波技术
超声波是一种频率超出人类听觉范围的声波,具有机械效应、热效应和空腔效应,超声波弹性振动具有分散、脱气及扩散功能。使用超声波在液体介质中的振动可以粉碎染液中的染料粒子,增加洗涤剂的表面活性,改善乳化液和胶体溶液的安定性,可提高化学药剂的扩散速度,活化和加快反应进行。
超声波破坏了纤维表面染液的扩散边界层,加速染料对纤维的吸附,加速染料在纤维内的扩散速率,还能加速纤维无定型区域分子链运动或使纤维内部孔道增大,从而加快染料在纤维内部的扩散速率。同时,超声波使一些难溶和易聚集染料聚集度降低或染料的溶解度增加,从而加速染料对纤维的染色。超声波由于能去除织物内的气泡,加速染液对织物的渗透和润湿,缩短染色时间,可以提高染料利用率,降低污染,因而在染整工艺中如退浆、煮练、漂白、水洗和染色中得以快速应用。国内的吕任等使用超声波水洗和常规水洗对比实可以在促进地方经济发展的同时加强对科技的开发,还可以建立全国知名的地方农业企业,在地方政府资金短缺的情况下使经济发展与技术开发进入良性循环。
对人才而言,达尔文在几百年前就告诉人们,物竞天择、适者生存是大自然对物种进化施加影响的根本规律。当代社会进化论者指出,社会前进的根本动力在于竞争,尤其是人才的竞争决定了社会发展的速度。1995年5月26日在北京举行的全国科技大会上,江泽民主席提出了“科教兴国”的战略,充分说明了党和政府对科学教育的重视程度。目前中国的用人制度已经得到了初步的改善,各个企业、大学高薪聘请专门人才。为“抢”有才能的博士、博士后,许多大学给予了力所能及的优待政策。在这一方面,位于汉水上游的陕西理工学院就跟上了时代发展的步伐,通过宣传、交流等方式积极扩大自身影响,以种种优惠政策吸引大量的人才,为学校和地方的发展储备了人才资源,增强了前进的动力。
大学,是高素质人才成长的摇篮。但是,目前中国各大学的研究潜力并没有被完全开发出来,绝大部分科研人员和研究课题是完全独立于大学之外的。中国目前能利用大学促进技术更新的企业只有清华同方、北大方正等少数几家。笔者认为,应当组织大学生进行科研开发和企业管理等方面的能力培养。这样做,对国家经济、民族企业和大学生本身都有好处。陕西理工学院一方面要求学生紧密与实践相结合,下到各个工厂、企业培养实践能力;另一方面积极成立了如汉水流域文化研究中心区域经济研究所等研究机构,对汉水流域上游地区的特色农业经济发展进行研究,充分发挥了大学应有的作用。
汉水流域上游地区要全面实现现代化,首先要实现科技现代化,应当调整科技政策、科技科研成果的应用和推广等方面的不完善状况,争取有地方特色的科技发展之路早日实现。
参考文献
[1]王鸿生.世界科学技术史[M].北京:中国人民大学出版,1996.1.
[2]高潮,甘华鸣.当代科技[M].北京:红旗出版社,1999.676—677.
[3]何翔皓.第一动力——当代中国的科技战略问题[M].北京:今日中国出版社,1998.72.
