牛仔服装洗水的低成本、节能、少水、少固废解决方案


刘干民1,詹 涛2,王义荣3 

(1.广东省纺织协会  广东广州  510095;2.广州环隆机械设备有限公司  广东广州  511300;3.广州市海诺生物工程有限公司  广东广州  510630)


摘  要:牛仔服装的“低成本、节能、少水、少固废洗水方案”就是牛仔洗水行业的一种可实施、可落地、有竞争力的绿色制造方案,低成本是关键,节能、少水、少固废是实现路径。本文提出了一整套的综合解决方案,给出了采用的设备、应用的化学品方案、设计了工艺方案,通过生产实际计算出了节能、节水、节化学品和少固废的实际效果。

关键词:牛仔;牛仔服装;洗水;少水;节能;环保浮石;少固废;解决方案


前  言

2020年9月25日,广东省工业和信息化厅、广东省发展和改革委员会、广东省科学技术厅、广东省商务厅、广东省市场监督管理局联合发出《关于印发广东省发展现代轻工纺织战略性支柱产业集群行动计划(2021-2025年)的通知》(粤工信消费〔2020〕119号),明确将我省现代轻工纺织产业定位为战略性支柱产业。

《通知》指出:“到2025年,形成产业特色鲜明、创新要素集聚、网络化协作紧密、生态体系完整、区域根植性强、开放包容,具有全球影响力和竞争力的现代轻工纺织产业集群”,“支持纺织服装、家具、造纸及纸制品、陶瓷、珠宝首饰等行业重大投资项目建设,整合提升现有印染、造纸、制革、电镀等关键环节项目,推动项目落户地产业集群升级”。

2020年9月1日,中华人民共和国《固体废物污染环境防治法》正式施行,该法完善了工业固体废物污染环境防治制度,强化了产生者责任,增加了排污许可、管理台账、资源综合利用评价等制度,促进“蓝天、碧水、净土”工程的全面实施。

从2019年下半年开始,广东省纺织工程学会、广东省纺织协会、广州市纺织工程学会在当地政府的大力支持下,对全国牛仔名镇——新塘镇的牛仔产业特别是牛仔产业链中的关键环节(浆染和洗水)开展提质改造增效工程,全面提升当地牛仔浆染企业、牛仔洗水企业的装备水平、管理水平、绿色制造水平。

广州市增城区制定了《增城区洗漂印染企业整治提升工作指引》,依据该工作指引的要求,增城的洗漂印染企业在装备水平、管理水平、绿色制造水平上统一了标准,针对不同厂区的实际情况进行可行性研究提出具体的整治提升方案,并督促实行,取得了良好的效果,在提升增城牛仔洗水行业的同时,推动了牛仔洗水行业自动化、智能化设备水平的提高,推动了行业节能节水环保技术的推广应用,推动了牛仔服装洗水行业管理意识的觉醒。

牛仔服装洗水是牛仔产业链的重要一环,要推进牛仔“产业链现代化”需要认真做好牛仔洗水,我们将最新的一些研究成果分享供同行参考。

1.低成本、节能、少水、少固废洗水方案的基本要求

牛仔服装的“低成本、节能、少水、少固废洗水方案”就是牛仔洗水行业的一种可实施、可落地、有竞争力的绿色制造方案,低成本是关键,节能、少水、少固废是实现路径。

我们将牛仔服装通过洗水工序实现需要达到的效果简化为如下模型:

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从这个简化的模型可以看出:

(1)如果用工少,能实现运行时人工成本低,因此采用智能自动化的洗水生产线(例如:可自动倾斜洗脱一体机、可自动倾斜烘干机、吊篮式脱水机、贯通式脱水机、洗脱机-脱水机-烘干机自动输送系统、自动化料输料系统、洗水联网及远程网络管理系统等),可大大减少洗水的用工;采用自动或半自动的洗水专用手工设备(例如自动磨烂机、自动喷马骝机等),可大大提高手工的效率,减轻劳动强度,一定程度减少用工;采用激光雕刻机代替手工劳动,更可以一劳永逸解决手工工序用工多、翻单重现性和工作环境差的问题。

(2)少固废即减少固废的产生,在牛仔服装洗水中主要是减少或杜绝使用浮石,或者采用不会产生(包括少产生)固废的新型磨料。

(3)改变洗水介质或者说采用成本更低的洗水介质,同时能提高化学品的使用效率,这样就能实现少水、节能、降低成本的目标,这正是本文需要讨论的牛仔最佳洗水方案。

当然,能达到上述这些目的,又不用过分地改变洗水操作和工艺习惯,这样的方案才更容易落地和更容易实施,才更具竞争力。在牛仔洗水的研究中,我们给大家推荐过采用生物浮石的无(少)固废方案,在《牛仔服装洗水新材料的最新研究成果——生物浮石的洗水应用》中做了详细介绍,如果一定要采用浮石才能达到理想的洗水效果,我们在《采用环保浮石减少牛仔洗水固体废物的产生》中推荐了采用环保浮石的少固废方案。

在《新型节能节水自动牛仔洗水机的生产实践》中我们提出了洗水机“采用立式结构,洗脱一体设计,洗涤过程程序化,低浴比洗涤,整机可以一定角度自动倾斜,易加易取服装,可以将洗好的服装直接倒入自动小车中,有利于自动化操作和智能洗水生产线的设计”等。虽然这些方案和做法一定程度能解决牛仔服装洗水的痛点和难点,有利于推动牛仔洗水行业的进步和发展,然后,在实际生产中,需要一种更能达到低成本、节能、少水、少固废的综合解决方案。

2.一种良好的低成本、节能、少水、少固废综合洗水方案

根据牛仔服装洗水效果要求,将工艺所需要的化学品与适量的水混合,在特定的设备中制成泡沫,将泡沫喷入洗水机内与服装充分混合,加入适量的环保浮石进行各种洗法的洗水,我们称之为“泡沫洗水”。

这是目前在实际应用中最合适的“低成本、节能、少水、少固废洗水方案”,产生泡沫的专用自动化环保节能洗水调配设备与优秀的专用洗水化学品、低浴比洗脱一体机(或牛仔泡沫专用洗水机)搭配,从而形成一整套的综合解决方案。当然,产生泡沫的专用自动化环保节能洗水调配设备也可以与普通卧式洗水机一起使用,此时效果会差一点,但节能、少水、少固废、少用化学品的效果依然明显!解决方案图示如下:

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我们按照该综合解决方案,使用了广州环隆机械设备有限公司提供的拥有多项专利的“自动化环保节能洗水调配设备”和广州市海诺生物工程有限公司提供的洗水用化学品,在广东省纺织行业职业技能培训基地——水洗天地培训机构的试验和打样中心进行了大量的洗水试验,以便摸索泡沫洗水的一般规律,对比泡沫洗水与普通洗水的异同点。

一方面,我们采用不同组织规格和颜色的牛仔面料所做的服装进行泡沫洗水试验,例如:靛蓝牛仔、黑牛、弹力牛仔、非弹力牛仔、针织牛仔、三片、四片、提花组织等。

另一方面,我们试验了不同的化学品和不同洗水工艺的洗水效果,例如:高锰泡沫洗、漂水泡沫洗、加枧油泡沫洗、酵素泡沫洗、防沾色泡沫洗、加软泡沫洗、固色泡沫洗、生物浮石泡沫洗、泡沫洗+普通浮石、泡沫洗+环保浮石等。现将最普遍最常用的酵磨洗法试验的有关工艺、做法、对比和成本公布如下:

(1)化料和起泡工艺示例如表1所示

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(2)泡沫洗水工艺及效果示例如表2所示

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(3)泡沫洗水与普通洗水操作对比如表3所示

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(4)基本操作(酵磨为例)流程简介

第一步,把称量好(或计数好)的牛仔成衣放入洗水机内,然后,点动洗水机转笼使衣物更均匀;

第二步,按工艺需要,例如表1泡沫调配化料的工艺表,称好料,按化料规定配置好溶液,该溶液与洗水机转笼内所洗服装的浴比按1∶0.8~1左右配置,将该溶液加入到专用自动化环保节能洗水调配设备中,按要求设置专用自动化环保节能洗水调配设备制泡工艺参数(主要是溶液搅拌时间和出料时间等参数),然后开启设备,制作专用泡沫;

第三步,制泡完成后,通过专用喷枪将泡沫喷洒到洗水机转笼内的服装上,要均匀喷洒,喷洒过程中,可以点动转笼,也可以多次喷洒,以保证服装与泡沫混合均匀;

第四步,根据需要加入适量环保浮石,环保浮石的加入量仅为普通浮石加入量的三分之一或更少;

第五步,开机运转40~60分钟,即完成了牛仔服装的退浆和酵磨过程。

本解决方案试验和洗样时所用的的洗水起泡调配设备和专用泡洗机由广州环隆机械设备有限公司提供的拥有多项专利的“自动化环保节能洗水调配设备”和“牛仔泡沫专用洗水机”;符合洗水需要和起泡要求的化学品解决方案和环保浮石由广州市海诺生物工程有限公司提供的通过认证的化学品,部分化学品检验报告如下图,工艺试验和打样试验由广东省纺织行业职业技能培训基地——水洗天地培训机构提供试验和打样场所,在此表示感谢!

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3.采用本方案的实际大货生产

要实现工厂的大货生产中全面应用泡沫洗水方案,泡沫洗水方案必须要能够做到如下三个方面:一是能够适应各种洗法,这样才能有生命力,因此需要摸索出一套与企业自身产品相适应的泡沫洗水的工艺方案;二是能够与普通洗水一样,在洗的过程中能够对水板、对批板,最终能够对上客户效果板,并且要有适当的调整空间;三是泡沫洗水方案洗大货的质量能够对上普通洗水板机洗出的效果,只有这样才能顺利过渡到车间全面用泡沫洗,否则无法跟上客户之前的板,工厂无法顺利过渡到全面应用泡沫洗水上来。

我们以某厂实际应用泡沫洗水实例来说明应用效果,某厂就是按上述几方面的要求来应用泡沫洗水,通过大量的试验摸索出一整套的泡沫洗水工艺方案,能够实现各种洗水方法的需要,达到了良好的效果,实现了“低成本、节能、少水、少固废”的目标。以单机台酵磨洗水为例,泡沫洗水和普通洗水的水和化学品用量成本如表4。

从表4可以看出,泡沫洗水的用水量只有普通洗水的27.9%,成本只有普通洗水的63.53%,采用环保浮石,大大减少固体废物的产生,完全达到“低成本、节能、少水、少固废”的目标。

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该厂全部为出口品牌订单,部分采用泡沫洗水(因只购进一台三头的“自动化环保节能洗水调配设备”),以三个月的平均应用为例来说明整体应用情况:该厂三个月平均产量为5万打/月,之前普通洗水月份时的月用水量是16000吨。2020年8月其中六台机(三台立式机,三台卧式机)采用泡沫洗水后三个月的平均月用水量不到10000吨。同时化学品用量明显减少,浮石用量大幅减少,固废减少。该厂为自行进行污水处理,自来水+污水处理费大约为6.5元/吨,单纯月节约用水费用达65000元,年节约用水费用达78万元。

4.结论

从上述试验和大货生产情况来看,采用“自动化环保节能洗水调配设备”+“符合洗水需要和起泡要求的化学品”+“环保浮石”+“立式或卧式洗水机”等先进的自动化设备和工艺的牛仔服装泡沫洗水方案是行之有效的“低成本、节能、少水、少固废解决方案”。符合牛仔服装洗水行业的发展趋势,有利于《固体废物污染环境防治法》在牛仔服装洗水行业的实行,促进“蓝天、碧水、净土”,有利于落实“广东省发展现代轻工纺织战略性支柱产业集群行动计划(2021-2025年)”。


作者简介:

① 刘干民,高级工程师,主要研究方向纺织染整企业管理、新材料新产品开发、植物染及产品、生态环保新技术的开发和应用、标准化、纺织染整传统生产厂的改造更新,提供纺、织、染、服装等的管理和技术咨询服务。

E-mail:3221415975@qq.com

手  机:13725267818

② 詹 涛,设备专家、牛仔服装洗水技术应用专家,广州环隆机械设备有限公司总经理。

手  机:13928936757

③ 王义荣,牛仔服装洗水专家、化学品开发和应用专家,广东省纺织行业职业技能培训基地“水洗天地”培训机构校长,广州市海诺生物工程有限公司总经理。

手  机:13503013720




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