絲光牛仔布清潔生產(chǎn)分析

鐘維平

（廣州市環(huán)境保護科學(xué)研究院廣東廣州510620）

1 絲光牛仔布生產(chǎn)工藝及概述

絲光牛仔生產(chǎn)工藝，是在傳統(tǒng)牛仔布產(chǎn)品面料的基礎(chǔ)上，采用新型染整加工技術(shù)，對紗線表面進行絲光，以達到表層色濃，內(nèi)層潔白，對比鮮明的環(huán)染效果，其色澤鮮艷度、深度較常規(guī)紗線要好得多。牛仔面料棉纖維在一定濃度燒堿的作用下，產(chǎn)生膨化收縮作用的同時，將棉表面纖維給予一定的張力，使棉纖維的截面由扁平形變成光滑的圓柱形。因此，纖維表面反射光的定向性增加，從而使棉纖維呈現(xiàn)了像絲那樣的光澤，這種現(xiàn)象稱為“絲光效應(yīng)”。使牛仔布獲得絲光效應(yīng)的生產(chǎn)過程稱“絲光”。絲光牛仔布以其舒適的手感，較好的光澤，鮮明的磨白效果和清晰的布面風格，賦予牛仔面料以高附加值，是高檔牛仔服裝的首選面料。

牛仔布絲光生產(chǎn)工藝流程示意如下：

坯檢→燒毛→退漿→絲光→水洗→定形→整緯→預(yù)縮→成檢→卷筒→入庫

2 絲光牛仔布清潔生產(chǎn)分析

2.1 工藝先進性及清潔能源分析

牛仔布絲光工藝流程屬于眾多染整工藝中的短流程工藝。受多方面因素控制，目前國內(nèi)牛仔布絲光加工工藝流程中，一部分包括退漿工序，而另一部分并不包括。

從絲光工藝先進性分析，由于在絲光前增加了退漿工序，將大大改善牛仔棉面料的吸濕、滲透能力，從而改善絲光過程中織物對堿液的吸附和堿液在棉纖維內(nèi)部的滲透，使絲光效果更勻透。經(jīng)比較，采用退漿工序的絲光工藝流程加工的絲光牛仔布，其表面光澤、紋路清晰度和洗后布面平整度等都明顯優(yōu)于無退漿工序工藝流程所加工的絲光牛仔布。因此包含退漿工序的絲光工藝屬于先進的生產(chǎn)工藝。

為達到良好的燒毛效果，控制火焰高度和強度是關(guān)鍵因素。現(xiàn)代前處理設(shè)備燒毛機配備有火焰強度自動調(diào)整裝置，在火焰寬度調(diào)整后可使火焰強度仍保持不變。火口溫度1250-1300℃、火焰高度5cm、火口數(shù)量雙噴射火口、行車車速約80m/min。燒毛后織物表面產(chǎn)生的灰燼，借助于強力真空吸風裝置被全部吸入水洗過濾單元，以使布面清潔干凈，防止灰燼的逸散，為安全生產(chǎn)，在燒毛單元后一般會配置蒸汽滅火裝置以使所有火星及時熄滅；在某些先進設(shè)備上還配有安全氣囊，在突然斷電、中斷壓縮空氣供應(yīng)的情況下立即自動關(guān)閉火口、切斷火源。

燒毛工序使用的液化石油氣或天然氣為清潔能源，燃燒熱效率高，產(chǎn)生污染物少，尾氣中主要成分為天然氣燃燒廢氣和少量燃盡的棉纖維灰燼。配備防飛灰逸散的捕捉和火星熄滅裝置，符合清潔生產(chǎn)要求。

2.1.1 采用生物酶退漿工藝

牛仔布面料上的漿料主要有天然漿料、變形漿料和合成漿料，這些漿料易于生物降解，可用生物酶退漿，對環(huán)境的危害較小。目前用得較多的合成漿料是聚乙烯醇漿料（PVA）和丙烯酸類漿料。聚乙烯醇漿料因難以生物降解，環(huán)境污染較嚴重，要盡量不用或少用，或者對其進行改性處理，使之成為易于降解的產(chǎn)品，或者對其回收再利用，阻斷其進入環(huán)境。丙烯酸類漿料易于退漿、易于降解，BOD5/CODcr 值＞0.45，具有良好的生物可降解性，可以部分或完全替代PVA，是今后綠色環(huán)保漿料的發(fā)展方向。

絲光過程中有退漿和水洗兩道工序，過去采用非生物酶（如雙氧水）的化學(xué)組分退漿、水洗，效率低、對環(huán)境有不同的毒害作用，現(xiàn)較為普遍采用生物酶的退漿和水洗工藝。生物酶退漿處理后不需要中和，易被微生物分解，真正體現(xiàn)了節(jié)能減排效能，可較大幅度提高面料漿料的褪除作用、降低設(shè)備磨損及廢水處理難度，在環(huán)境中易降解和對人體健康無害。酵素酶一般是纖維素酶菌株的深層發(fā)酵獲得的酶制劑。水洗中的酸性酵素和中性酵素，可有效脫除牛仔面料的有機膠類物質(zhì)和殘留的雙氧水、漂白劑，可廣泛適應(yīng)水洗產(chǎn)品的不同需求。

生物酶制劑應(yīng)用于退漿及水洗工序，符合《印染行業(yè)廢水污染防治技術(shù)政策》（環(huán)發(fā)[2001]118 號）要求，屬于鼓勵類的清潔生產(chǎn)退漿工藝，是清潔生產(chǎn)對生產(chǎn)原材料選擇要求的很好體現(xiàn)。

2.1.2 絲光堿液的循環(huán)回用和淡堿回收技術(shù)分析

濃堿液是進行絲光生產(chǎn)的主要物料，在生產(chǎn)過程中精確控制堿液的使用工況，會大大提高生產(chǎn)原料的有效利用率。絲光堿液的循環(huán)使用、階梯式利用，對于節(jié)約資源能源、減少污染物排放總量具有非常明顯的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。

對使用過的絲光淡堿采用“多級分效”蒸發(fā)及“擴容－沸騰組合”蒸發(fā)新技術(shù)，汽水比大幅度提高，能耗顯著降低。設(shè)備總投300萬～400 萬元，年回收堿液5400 噸，價值約270 萬元，而廢水CODcr 排放量減少40%，pH 值得到改善。對絲光堿進行階梯式利用也是實行清潔生產(chǎn)的有效途徑之一。在絲光生產(chǎn)工藝流程中，燒毛、退漿、絲光、皂洗各工序都需用濃度不同的堿液，依堿液濃度要求的高低排列分別是：絲光220~230g/L、燒毛18~20g/L、退漿11~14g/L、皂洗7~8g/L。通過堿液回收后由濃到淡的梯級利用，可提高寶貴原料的利用率，大幅減少含堿廢水的排放總量。

2.2 冷凝水、廢熱回收利用分析

蒸汽、凝結(jié)水回收是絲光生產(chǎn)做好熱能節(jié)能的重要環(huán)節(jié)。對凝結(jié)水的回收利用途徑主要有：（1）將烘筒蒸汽冷凝水回收到水洗槽直接應(yīng)用；（2）退漿絲光、水洗機排出的廢熱水可以回收熱量；根據(jù)相關(guān)技術(shù)資料的實例分析，板式熱交換器、熱水泵、過濾器、水表、流量計、連接管道等熱量回收裝置總投資約13 萬元；兩臺退漿絲光機每臺排出廢熱水量約5t/h，排出溫度約為90℃、經(jīng)過熱交換后溫度為50℃，可得出回收的熱能：Q=∑C×M×ΔT=4.2×10×1000×40=1.68×106KJ/h，按蒸汽熱量3768KJ/kg 計算，折合節(jié)約蒸汽446kg/h，按每噸蒸汽價格210 元計算，回收熱量價值93.7元/h，若按年生產(chǎn)4800 小時計算，回收的熱量折合價值總計約為44.96 萬元，效益很可觀?；厥盏臒崮墚a(chǎn)生的熱水可用到絲光生產(chǎn)線利用，節(jié)約用水量和蒸汽耗量。

2.3 絲光助劑的選擇

絲光堿液中加入絲光滲透劑，其性能以及用量，對絲光效果的均勻性影響極大。表面活性劑是印染助劑的重要組成部分，開發(fā)新的表面活性劑本身就是開發(fā)新助劑，且可將表面活性劑通過復(fù)配得到系列化助劑。對絲光滲透劑的選擇，不僅應(yīng)符合改善絲光加工工藝、簡化工藝、縮短流程和節(jié)能降耗減排等要求，而且還應(yīng)符合我國及國際上如歐盟國家的環(huán)保安全要求。環(huán)保型的助劑是應(yīng)當優(yōu)先考慮采用的品種，它的內(nèi)涵包括不含致癌芳香胺、甲醛和重金屬含量不超過規(guī)定標準、不含環(huán)境激素和AOX，同時對人體和環(huán)境無害、易生物降解等性能特點。根據(jù)歐盟生態(tài)紡織標準，包括烷基酚聚乙烯醚(APEO)等七種表面活性劑禁止使用，在絲光產(chǎn)品的設(shè)計中應(yīng)明確禁止使用上述助劑。

2.4 先進生產(chǎn)設(shè)備的選擇

根據(jù)《印染行業(yè)準入條件（2010 年修訂版）》（工信部2010 年4 月頒布）的相關(guān)要求，絲光工藝必須配置堿液自動控制裝置，選用成熟規(guī)范的堿濃度傳感器，通過實時監(jiān)測絲光堿液的濃度，使其與整體設(shè)備運行保持聯(lián)動，提高堿資源利用效率，降低絲光廢水的排放量；印染流程自動化在線檢測與控制技術(shù)可用來提升印染機械的效能，目前國內(nèi)的杭州開源、西安德高等企業(yè)已成功開發(fā)出濃度檢測與配堿系統(tǒng)、染液配送系統(tǒng)、張力檢測與控制系統(tǒng)等，解決傳統(tǒng)印染工業(yè)高消耗、高排放的問題。各工藝的水洗裝置密封性應(yīng)良好，并應(yīng)配有逆流、高效漂洗及熱能回收裝置，間歇式染色設(shè)備的浴比不得大于1：8；拉幅定型設(shè)備要具有溫度、濕度等主要工藝參數(shù)在線測控裝置，具有廢氣凈化和余熱回收裝置，箱體隔熱板外表與環(huán)境溫差不大于15℃；在生產(chǎn)線上優(yōu)先選用物耗能耗水平較低、生產(chǎn)效率和資源利用水平更高、噪聲強度更低的機械和設(shè)備。如選用新型的洗衣機、脫水設(shè)備、逆流漂洗回用及小浴比設(shè)備、低噪聲的空壓機和自動化控制程度高的一體化聯(lián)合機等，以提高全廠總體清潔生產(chǎn)水平。

3 結(jié)論

印染業(yè)是我國水耗能耗量大、污染物排放量多的重點產(chǎn)業(yè)，包括絲光在內(nèi)的印染企業(yè)清潔生產(chǎn)是實施可持續(xù)發(fā)展的需要，是企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的內(nèi)在動力，是控制環(huán)境污染的前置手段，是應(yīng)對西方發(fā)達國家“綠色貿(mào)易壁壘”的最佳途徑，是提高企業(yè)市場競爭力和占有率的根本措施。

為實施節(jié)能節(jié)水、降耗減排的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，必須采取綜合措施提高企業(yè)的清潔生產(chǎn)水平。清潔生產(chǎn)是一項龐大復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及到國家行業(yè)政策、技術(shù)規(guī)范標準、環(huán)保法律法規(guī)、生產(chǎn)工藝設(shè)備技術(shù)發(fā)展水平、企業(yè)環(huán)境質(zhì)量管理等諸多方面，貫穿于產(chǎn)品生產(chǎn)流程的各道工序以及生產(chǎn)、消費和服務(wù)期滿整個生命周期。在牛仔絲光生產(chǎn)過程中，應(yīng)緊緊圍繞提高資源能源利用效率、降低污染物排放量、選用無毒無害、對環(huán)境友好的生產(chǎn)原材料以及提高水資源重復(fù)利用率要求，從工藝設(shè)計生產(chǎn)源頭做到節(jié)能減排。選用先進高效的設(shè)備和完善的管理制度，才能生產(chǎn)綠色環(huán)保的絲光產(chǎn)品，到染整生產(chǎn)節(jié)能節(jié)水、降耗減排的綜合效果。

[1]李海紅清潔生產(chǎn)概論西北工業(yè)大學(xué)出版社2009.01[2]蔡再生染整概論中國紡織出版社1989.12

[3]陳立秋新型染整工藝設(shè)備中國紡織出版社2002.11

[4] 環(huán)境保護部環(huán)境工程評估中心環(huán)境影響評價技術(shù)方法中國環(huán)境科學(xué)出版社2009

[5]劉宏喜染整生產(chǎn)節(jié)能節(jié)水降耗減排技術(shù)染整技術(shù)Jan.201134～40

[6]陳榮圻我國印染助劑三十年回顧印染2005No.9