【集萃網觀察】“節(jié)能減排”已成為當前國家宏觀經濟調控的重點,肩負紡織行業(yè)節(jié)能減排重任的印染設備及技術成為關注的焦點。特別是印染企業(yè)是耗能大戶,更加要注重能源的節(jié)約和減少廢物廢水的排放,加強環(huán)境保護,做好節(jié)能減排,是貫徹落實科學發(fā)展觀、構建社會主義和諧社會的重大舉措,是建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的必然選擇!笆晃濉逼陂g將是我國印染工業(yè)蓬勃發(fā)展的時期,提高產品檔次和節(jié)能、減排是未來印染工業(yè)的主要發(fā)展方向。這也就要求我國印染機械在保證所加工的紡織品品質不變或提高的前提下,向環(huán)保、節(jié)能、智能化和信息化的方向發(fā)展。
節(jié)能減排是全面貫徹落實科學發(fā)展觀、促進經濟又好又快發(fā)展的基本要求。我國當前面臨著經濟社會快速發(fā)展和人口增長與資源環(huán)境約束的突出矛盾。目前我國的生態(tài)破壞和環(huán)境污染已經達到自然生態(tài)環(huán)境所能承受的極限,為了使經濟增長可持續(xù),緩解巨大的環(huán)境壓力,必須以環(huán)境友好的方式推動經濟增長。節(jié)能減排就是要從源頭預防污染產生,最有效地減少資源消耗,不排放廢棄物,從而真正解決當代中國的發(fā)展困境。
節(jié)能減排是應對全球氣候變化的迫切需要。溫室氣體排放引起的全球氣候變化一直備受國際社會的關注。07年以來,從世界環(huán)境日、八國峰會、亞太經合組織(APEC)峰會到夏季達沃斯峰會等,氣候變化、節(jié)能減排幾乎是逢會必談的主題。目前,全球氣候變暖已經是一個不爭的事實,這與使用煤炭、石油等化石燃料的過程中排放二氧化碳的量密切相關。氣候變暖是人類共同面臨的挑戰(zhàn),需要國際社會共同應對。
中國作為發(fā)展中國家,盡管發(fā)展經濟、消除貧困依然是我們的主題,但在全球氣候變暖的大背景下,也要主動承擔節(jié)能減排的國際責任。因為減少排放、保護環(huán)境是我們以人為本的發(fā)展理念的要求,是我們可持續(xù)發(fā)展的內在要求。我們要努力走出一條低消耗、低排放、高效益、高產出的新型工業(yè)化道路,努力實現經濟發(fā)展和保護環(huán)境“雙贏”的目標,這是對世界可持續(xù)發(fā)展和應對氣候變化的一大貢獻。
節(jié)能減排倡導正確的政績觀。去年8月26日,國家發(fā)改委主任馬凱在向全國人大常委會作國務院“關于節(jié)約能源保護環(huán)境工作情況”的報告中透露,今年下半年全國省級領導班子換屆,節(jié)能減排工作將成為綜合考核評價的重要內容。這就表明,干部考核中節(jié)能減排指標的硬化,將塑造一個嶄新的政績觀。
1 當前紡織行業(yè)節(jié)能減排技術現狀
近年來,紡織工業(yè)一直保持兩位數的增長速度,2006年,紡織工業(yè)總產值為25016.89億元,占全國比重15.18%,紡織品服裝出口額達1651.36億美元,占全國比重72.71%。紡織行業(yè)在獲得較大發(fā)展的同時,清潔生產的實施和節(jié)能減排工作也取得一定成效,通過采用先進工藝和設備,推廣應用紡織印染廢水治理技術等手段,廢水治理率和達標率得到大幅提高。然而,在水資源日益短缺、環(huán)境污染不斷惡化的情況下,資源和環(huán)境制約著紡織行業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展。
當前,國際紡織技術的發(fā)展趨勢是以生產生態(tài)紡織品和綠色制造技術為引導,從工藝、助劑、設備等多渠道著手,抓住源頭,注重生產過程中每一個環(huán)節(jié)的生態(tài)問題,努力優(yōu)化紡織工藝,減少化學藥劑、水、能源的消耗,以達到高效、高速、環(huán)保的目的。國外已投入較大力量開發(fā)環(huán)保型染料助劑,節(jié)水、節(jié)能、減排新工藝和新設備,在無水和少水印染技術方面,涂料印染方面以及紡織節(jié)能、節(jié)水實用新型技術等方面都有較大的發(fā)展。
我國印染企業(yè)總體上與國外相比單位產品取水量是發(fā)達國家的2-3倍,能源消耗量則為3倍左右。通常,印染環(huán)節(jié)能耗占紡織產品鏈能耗的30%以上,而印染環(huán)節(jié)的能源利用效率卻很低,目前,只有少部分企業(yè)采用的余熱回收利用技術,而量大面廣的企業(yè)熱廢氣、熱廢水直接排放,設備控制沒有節(jié)能裝置。
目前階段,紡織節(jié)能減排技術發(fā)展目標是,圍繞新時期我國紡織業(yè)的重點任務和發(fā)展目標,以紡織印染后整理為突破口,在提高我國紡織印染后整理的生產技術水平,增強產品的國際競爭力的同時,從源頭上節(jié)約水資源,減少污染排放,逐步實現生產和環(huán)境的協(xié)調發(fā)展。通過聯合攻關和新技術推廣應用,在無水化、少(節(jié))水、降耗、減排和生態(tài)環(huán)保的印染生產關鍵技術上取得突破,并擁有一批自主知識產權的技術和設備,在“十一五”末期,實現“萬元增加值的能源消耗下降20%;噸纖維耗水下降20%”的國家節(jié)能減排的目標。
為了實現這目標,印染行業(yè)重點技術發(fā)展的主要工作是:一是調整產業(yè)結構和產品結構,淘汰低檔產品;二是開發(fā)、應用和推廣節(jié)能、節(jié)水、降耗紡織加工新技術;三是研制開發(fā)高效、節(jié)水、節(jié)能新設備;四是采用高效、環(huán)保、安全的符合安全和生態(tài)紡織品生產需求的染化料和紡織生產助劑;五是推廣和應用節(jié)能、節(jié)水等實用新型新技術。
2 近年來染整行業(yè)節(jié)能減排的工藝方法
中國加入世貿組織以來,尤其是紡織印染行業(yè)受到了國外很大的限制,如何有效節(jié)能、減排是印染行業(yè)完成“十一五”規(guī)劃的關鍵環(huán)節(jié),也是進行印染行業(yè)產業(yè)結構調整、優(yōu)化資源配置的重要杠桿。
2.1實施“染色一次成功”是重點
與國外先進企業(yè)相比,我們的用工是他們的幾倍,能耗、水耗也遠比他們高,而他們產品的優(yōu)等品率可以達到99%以上,返工回修率極低,原因何在?綜合應用高科技技術,實施“染色一次成功”技術,是其中的關鍵。
比如說:我們廠里在打小樣時,盡量做到顏色有九分像,這樣在大缸染色時就能做到一次成功,不要一直加這加那的,有時在缸里好幾天也不出來,到時顏色不對,色光不象,退回剝色回修,這樣又耗時又耽誤了以后定單的交期,形成惡性循環(huán),廠里的效益也提高不上去,其實要實現染色一次成功,僅僅依靠一、二項技術措施不行,這是一個系統(tǒng)工程,它關系到工藝技術的合理制定、高性能染料、助劑的選用、染料及助劑的自動稱量及配送、性能優(yōu)異的染整設備的應用、生產線自動測控設施的應用、坯布、中間半制品的品質監(jiān)控與管理、打小樣、放中樣以及放大樣的技術管理及設施等,而把這些聯系在一起的是數字化管理技術。
實現染色一次成功,也是一個逐步提高的過程,將影響染色質量的諸多因素逐一地標準化、規(guī)范化、準確化、自動化起來,才能得以實現,這樣令我們經常頭痛的色不符、修色、套色、剝色回修等問題,才能得以解決。在產品優(yōu)等品率提高的同時,耗能、耗水、污水排放也能隨之減少。
2.2 前處理短流程
將退漿、煮練、漂白三步常規(guī)工藝改革為退煮漂高效短流程汽蒸一步法工藝,此工藝適用于輕漿含雜少的純棉輕薄織物和滌棉混紡織物。
退煮漂汽蒸一步半工藝,先軋退漿液卷堆后軋堿氧液汽蒸一小時(100-102℃)高效水洗(堆置后一步完成故稱一步半工藝),對有漿布軋堿氧液堆置,對輕漿輕薄織物則軋淡堿堆置。
高效短流程二步法工藝:一種為退漿+煮漂堿氧一浴的二步法工藝,即,浸軋退漿液卷裝堆置高效水洗一浸軋堿氧液汽蒸(100℃45—60min)一高效水洗也可軋堆退漿高效水洗一高給液浸軋堿氧液高效汽蒸(102℃短蒸2-4min)高效水洗,此工藝適用于重漿厚重織物。還有一種為退煮一浴+常規(guī)氧漂的二步法工藝:即浸軋堿氧液及精練劑100℃汽蒸50-60分鐘,高效水洗一浸軋雙氧水常規(guī)漂白100℃汽蒸50-60分鐘→高效水洗,此工藝適用于輕漿輕薄白度要求較高的織物。上述各短流程工藝可節(jié)約水、電、汽能耗30%-50%。
推廣短流程前處理工藝的新進展——酶氧無堿工藝:由于全棉織物的前處理工藝,不論是傳統(tǒng)的工藝,還是短流程工藝,都要在高溫條件下采用燒堿表面活性劑等化學藥品來完成去雜任務,而短流程冷軋堆工藝,雖是低溫,但采用的燒堿濃度很高。這樣的工藝所產生的廢水對環(huán)境污染較為嚴重,為此各國都研發(fā)了生物酶工藝來替代傳統(tǒng)的燒堿工藝和短流程的堿氧工藝,進入2l世紀后,生物酶在前處理工藝上的應用進展很快,已取得不少成就,由于生物酶制劑特有的專一性、高效性,反應條件低,可自然降解、水耗少易洗盡,去雜效果好。對環(huán)境無害、耗能少、流程短和質量好等優(yōu)點已成為前處理工藝的發(fā)展方向,如江蘇某印染廠采用先酶退漿,后酶精練、氧漂工藝,效果較好,具有堆置時間短,處理時間比冷堆工藝縮短10小時以上,成本較低(酶用量少),退漿效果好,特別是廢水污染程度大大降低,其COD值比傳統(tǒng)工藝要降低10倍以上,特適合含漿重的高支高密厚重純棉織物的前處理,完全符合清潔生產工藝,值得推廣。
2.3 冷軋堆染色工藝
這是一種半連續(xù)化的染色工藝,非常適合小批量多品種的生產,生產靈活性大,節(jié)約染料和能源顯著,用于冷軋堆的活性染料要求有較高的反應性和耐水解穩(wěn)定性,能在室溫下完成固色反應,有較高的固色率。根據上述條件,B型活性染料完全適用于冷軋堆染色,在純棉織物染色中,采用冷軋堆工藝染淺色,效果好,但對深色特別是黑色,則國產活性染料達不到要求,而采用雷馬索活性染料能解決上述問題.
2.4 濕一濕工藝
如濕布絲光,濕布上加白劑,濕布上整理劑及濕布染色,可減少一道烘燥工序而節(jié)約能源,如活性染料的短流程濕蒸新工藝(濕短蒸工藝),是利用安裝在反應蒸箱內入口處的遠紅外輻射器,將經過染色液浸漬的濕織物預熱,使織物迅速升溫,經反應箱內少量蒸汽和干熱空氣的混合氣體而受熱2-3分鐘的固色,使活性染料的給色率提高,并充分滲透、色澤均勻,據有關資料表明,活性染料常規(guī)汽蒸工藝的得色率要比常規(guī)焙烘工藝的得色率高(其得色率僅為汽蒸工藝的70%),而濕短蒸工藝的得色率,要比常規(guī)汽蒸工藝的得色率高10%-20%,經生產實踐,濕短蒸工藝確具有流程短固色率高、色澤鮮艷重現性好、節(jié)能、省染料等優(yōu)點。
2.5 松堆絲光新工藝
針對傳統(tǒng)緊式絲光工藝存在的浸軋堿液透芯度差溶脹僅為1/5-1/3,纖維面積、織物尺寸穩(wěn)定性差,燒堿耗量高、拉幅易破邊、上染率低工藝再現性差等關鍵問題,采用了上海紡專陶乃杰教授研發(fā)的“松堆絲光”工藝后進行了工藝優(yōu)化、技術創(chuàng)新,縮短了流程合理組合單元設備,達到了節(jié)水、節(jié)電、節(jié)汽、節(jié)堿的目的,并降低了成本,解決了以前“松堆絲光”工藝設備未能解決的技術關鍵(經向縮水率大和短碼問題),將設計理念“恒堆置時間”及“恒張力控制”更新為“恒堆置縮率控制”及 “定長控制”,從理論和生產實踐證明“松堆絲光”工藝,在燒堿濃度較常規(guī)工藝降低1/3條件下,纖維能透而勻地溶脹,既提高了染色得色率,提高了勻染質量,又提高了低級棉的可染性。降低了纖維的內應力,使織物門幅容易擴展,相應降低了縮水率。據報導資料,以兩臺絲光機日產12萬米織物計算可節(jié)約燒堿225噸/年,因減少淡堿回收蒸堿蒸發(fā)量,可節(jié)約蒸汽2000噸/年。
2.6 活性染料濕轉移印花工藝
該轉移印花工藝是先將棉織物浸軋堿液,然后與轉移印花紙相復合,再施加一定的壓力,織物所帶堿液使轉移印花紙上色漿溶解。由于染料對織物的親和力比對轉移印花紙的親和力大,染料即轉移到織物上,并進入到織物纖維間隙中,在收卷堆置過程中染料逐步完成吸附、擴散、固色過程,然后對織物進行水洗,洗去微量漿料和水解染料等雜質(洗至中性),約有95%的印漿可轉移到織物上,其中90%-98%可以固著,和傳統(tǒng)的直接印花比較,可節(jié)約大量用水和減少污水排放量,由于轉移印花時色漿吸收的水分要比直接印花工藝少,所以選擇活性染料時要考慮溶解性要好,固色速率要快,水解穩(wěn)定性要好,而乙烯砜型的KN型活性染料具有水溶性好及低親水性的特點,水解后轉化成p—羥乙基砜,親水性很大,易于洗凈。其纖維化學鍵很穩(wěn)定,對簡化印染工藝、節(jié)能、降低生產成本有現實意義。
因此,活性染料濕轉移印花工藝與常規(guī)印花工藝比較,此印花工藝可節(jié)約能耗50%,無色漿污水,用水量很少,各項染色牢度均優(yōu),得色濃艷、花紋精細,很有前途。
2.7 絲光新工藝
貝寧格公司的熱堿絲光工藝突出節(jié)能與環(huán)保,并保證了織物的絲光質量。熱堿絲光主要特點是堿作用時間短,傳統(tǒng)的冷絲光工藝,堿作用時間為45~50sec,而熱絲光工藝堿作用時間僅25~30sec,且由于堿液在熱浸漬中更能快捷地滲透至織物內部,使纖維膨化更全面,絲光效果更好。熱堿絲光工藝充分利用熱能。因為調制堿液時產生的反應熱,在熱絲光過程中可以完全被利用,而不必在冷絲光中耗費能源來冷卻堿液。熱堿絲光工藝還可降低堿液、蒸汽和水的耗量。據介紹,可節(jié)省30%以上的堿液、蒸汽和水。