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环保上浆促进染整加工节能减排

   面对、印染布产量逐年增加,污水排放节能环保要求越来越严的形势,我们必须在生态环保的保证下,又好又快的发展。据专家介绍,印染行业前处理废水的COD值约占印染行业COD排放总量的40-60%,浆料是主要诱因,是难降解的PVA等浆料的问题。因此解决纺织上浆的环保性、降低退浆废液的COD值,是我们棉纺织行业与印染行业共同追求的目标。从治污要从源头治理的方针出发,纺织上浆的工作者们更感责任重大,必须要加快推进环保的进程。这里我想就环保上浆探讨以下问题。

    一、纺织上浆的必要性

    纺织上浆在整个织造工序是不可缺的关键环节,因为通过对纱线上浆要赋予经纱可织性,使纱线强力增强、纱线耐磨性提高、纱线毛羽减少,保证织造的顺利进行,上浆效果的优劣对织造的生产效率起着决定性的作用。然而,经纬纱在织机上交织形成织物后,附着在纱上的浆料即完成其使命。尽管上浆对织造非常重要,但对后道的染整加工却是一道障碍。因为在加工前必须要退浆,且必须去除干净。按照减排的要求,退浆废液应是可降解并可回收利用的,因此研究纺织上浆,既要上得好,又要退得净,还必须要达到节能环保要求。因此保证纺织上浆的环保性,对染整加工的节能减排就显得非常重要,

    二、环保上浆

    环保上浆,除了浆料性能和应用需满足经纱上浆的工艺与技术要求外,还应符合下列要求:

    1、制取浆料的原材料的选用,符合生态标准的要求;

    2、浆料成分中不含《环境标志》所列出的不应有的物质;

    3、生产过程符合清洁化生产及环保要求;

    4、上浆过程中浆料不应散发出“有害气体”和有害挥发物;

    5、退浆、煮练后的织物上应该不含甲醛、含氯有机物等有害、有毒残留物质及难降解的物质;

    6、退浆废液中的残浆应有高的生物降解性或易被分解处理、可回收再用。

    三、PVA对纺织上浆的贡献与问题

    1、优良的上浆性能

    聚乙烯醇(PVA)是一种成膜性优良的高分子化合物,它是常用浆料中成膜性能最好的一种,浆膜常被称为“坚而韧”。PVA是在1940年次用于纺织上浆,它解决了涤棉织物上浆的难题。而我国是自20世纪60年代开始大量使用PVA,由于它具有优良的上浆性能,即使是现在也还是被认为是涤棉混纺织物、合成纤维、纯棉高紧度及细支、高支高密、高难度品种的首选浆料,据上分析,PVA对纺织上浆贡献及作用很大。

    2、生物降解性能差

    在七十年代以前,由于PVA具有十分低的BOD(生化需氧量),他对环保的危害未引起人们的重视,因而PVA用于纺织上浆的不断扩大。然而,随着人们对环保要求的不断提高,PVA在1978年被美国率先例入了污染物的行列,原因是他对酸、碱和一般微生物很稳定,不易被分解。虽然PVA有十分低的BOD,但COD却很高,可生化降解性能差。

    3、退浆不净

    针对含有PVA的常用退浆工艺有,表面活性剂退浆工艺,适用于低粘度的PVA,要消耗大量的水和蒸汽;碱氧退浆工艺,淡碱不宜退净PVA浆料,如要提高退净率则要在浓碱条件下,需消耗的水和蒸汽;氧化剂退浆工艺,成本高,氧化剂造成纤维强力损伤5%左右。总之,无论那种退浆工艺,布面上或多或少带一些退不净的残留PVA浆料,染整后的布面色泽不鲜亮,而且消耗大量的蒸汽和水,给染整加工的质量及功能性整理要带来一系列的问题。

   四、积极推行环保上浆,对环境负责

    虽然PVA具有优良的上浆性能,但其生物降解性能差,不能满足环保要求,必须用环保浆料替代PVA上浆,这已是不争的共识。中国织行业在纺织上浆方面,也一直在积极做好环保上浆技术的宣传与推广工作。早在1997年协会在年会上就提出了“少用、不用PVA”上浆的发展方向;2002年又提出了争取早日不用PVA的发展方向;2003年开展了第一次“无PVA上浆优秀产品”的评审活动;2004年为了规范评审工作,特制定了《推荐无PVA上浆优秀产品条例》;2005年协会对无PVA上浆优秀产品申报工作提出了具体要求,并开展了第二次的“推荐无PVA上浆优秀产品”活动,但从申报的情况来看不是很,从试验检测到专家评比等环节,没有满足评比条件的产品,当年“推荐无PVA上浆优秀产品”空缺。因此,要做到科学配方不用PVA,最终达到降低成本,提高效率,环保上浆,这不是一项简单而单一的工作,而是需要以技术支撑、引导的协同效应才可有效的解决环保上浆问题;2006年开展了第三次“推荐无PVA上浆优秀产品”评审工作,有三家企业的产品获奖;2008年协会与印染协会联合开展了不用PVA上浆的宣传推广活动,并对坯布的退浆环境评价。通过对退净率、CODcr、BOD5、生物降解性(BOD/COD)、氨氮含量、磷含量等指标的综合评定,“推荐无PVA上浆优秀一等产品”10个,“推荐无PVA上浆优秀产品”9个;“推荐无PVA上浆应用产品”10个。今年棉纺织行业协会与印染协会继续开展“推荐无PVA上浆产品”的活动。近几年开展这些活动有效的推进了替代PVA上浆的进程,同时也得到了广大纺织企业和浆料生产企业及专家学者们的积极响应与支持。特别提出的是,山东华纺股份有限公司在2007年1月就主动组织16家著名纺织企业的代表召开了“保护生态环境,打造绿色纺织”的研讨会,提出减少和废除纺织产品使用PVA浆料的倡议;纺织和印染联手,共同努力促进纺织上浆向环保生态的方向发展;2009年9月份代理德国伊埃斯集团浆料的天华企业发展(苏州)有限公召开“纺纱、织造、印染节能减排——新思维研讨会”,请专家为纺织上浆、印染节能减排支招。他们的举动体现了企业在做好可持续发展、积极践行到环保降耗工作的同时,对环境友好社会负责的高度责任感。我也很希望今后有更多的企业行动起来,为节能减排做贡献。

    几年来从推进替代PVA上浆的效果看,在纯棉中、细支普通产品上可完全不用PVA上浆,对涤棉产品及纯棉高支高密、高紧度产品,PVA的用量逐渐减少,在少用上也取得了成效。也希望印染企业积极采用无PVA上浆的坯布,助推无PVA上浆。

    五、取代PVA上浆中的问题

    从十几年的发展来看,取代PVA并非,有市场因素、技术因素、社会责任与效益、政策与法律法规等因素。具体分析,一是纱线及面料的产品档次提高,上浆的要求及技术难度加大,如纱线的品种变化,多种纤维混纺、纯棉纱支向高支化发展、超常规捻度纱(或低捻度或高捻度纱)、涤棉混纺纱的比列增大等;织造向无梭化、高速化、大张力发展,织造品种的高紧度、大宽幅,织造难度加大等;二是环保要求越来越高,生态纺织品的要求,浆料的低含磷或不含磷等有害物质、易生物降解等;三是浆料生产、上浆生产、织造生产、染整生产等过程的清洁化、节能化要求越来越高;四是浆料研发的能力薄弱,可以与PVA上浆性能媲美、性价比优、性能稳定而成熟的产品太少;五是企业对社会责任与企业效益的追求不同,因此易受PVA价格下跌的影响,而又放弃无PVA上浆;七是市场的推动力不足,下游印染企业寻求无PVA上浆坯布的需求不多,无PVA上浆还处于有需求的被动行为。以上因素使完全替代PVA上浆进程缓慢,但在少用PVA上还是取得了明显的效果。

    六、上浆与退浆协调发展,上下游联手促进无PVA上浆保证环境友好

    现在研究纺织上浆生产工艺时,纺织上浆的工程师们已转变了以前只看织造不管染整退浆要求的观念,已将染整退浆的环保性、节能性作为选择浆料和配方的重要因素之一。因此在满足织造质量的前提下,应选择满足易退浆、易退净、退浆耗能少、退浆废液污染少、可降解性好等要求的浆料,才是纺织上浆的最终目标。

    1、上浆要满足可织造性要求

    上浆质量的优劣,是保证可织造性的关键性因素,上浆的目的是要浆液均匀的粘附于纱线内外,使纱线耐磨、贴伏毛羽纱身光洁,还要具有一定的柔韧性,以适应高速织造的张力变化和强力要求。

    2、优选易降解、对环境污染小的浆料

    主体浆料一定要满足环保要求,还要考虑其他浆料的环保性,才能保证整体浆液配方的环保要求。要选择BOD5/CODcr≥0.3的主体浆料,废水生物处理性较好;如高性能变性淀粉、可降解的聚丙烯酸类浆料等,不含磷或低含磷量的主体浆料。

    3、无PVA上浆的坯布对提高染整加工质量提供了必要的保证条件

    随着人们对面料产品的品质、色彩、手感、功能性等要求越来越高,而要实现这个要求,染整加工的前处理质量是关键环节,那么PVA退浆不净的问题也就凸显出来,如:有PVA的坯布因退浆不净,会出现的边中差、色光暗淡及深度差异;退浆不净会影响功能性整理的耐久性、免烫的、防水、防油的整理效果。

    4、无PVA上浆也是运用生化染整工艺的前提条件。

    生化染整工艺,不仅可以有效减少加工工序,缩短加工时间,降低能耗和用水量,而且能大大降低加工成本。生物技术的应用可为印染行业实现清洁生产带来希望。但应用的前提条件是不能含有PVA。

    因此,无PVA的上浆对提高染整加工的质量和应用生物已成为迫切要解决的问题。

  七、环保上浆的途径

    有专家曾提出,对PVA浆料带来的环境污染问题,纺织工业目前可以采取的对策是开发商品化PVA降解酶及其退浆工艺,或推行氧化退浆工艺代替现行的碱推浆工艺。对于不用PVA的措施是:

    1、开发可降解的环保浆料:如,高性能深度变性淀粉,开发天然高分子浆料、高性能易降解的聚丙烯酸类浆料、低粘度的改性PVA;

    2、优化浆液配方:少组分、多功环保配方;

    3、使用先进的纺纱工艺,改善纱线质量,应用先进的上浆工艺技术,减少上浆量;

    4、PVA回收循环再利用技术的应用,在目前还不能完全摈弃PVA上浆的情况下,减少PVA对环境的污染,回收PVA是有效的措施;

    八、建议

    1、推行无PVA上浆,需要国家节能减排方面的鼓励政策的支持,特别是对纺织上浆的关键技术的研发和推广应用的支持;

    2、棉纺织行业与印染行业联手开展不用PVA的示范工程,推进环保上浆。

    为实现环保浆好每布,降低每吨退浆废液的COD,需棉纺织行业和印染行业携手共同努力。

    来源:阿里巴巴纺织

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