0前言
纺织品加工需要消耗大量的水,一个标准的染厂每天需要耗用数千至数万立方米水。染整加工中,水主要作为染料和助剂化学品的载体。从环保角度出发,未吸附到纱线和织物上的化学品在排放前要先行处理。
世界各地已经实施各种排放标准,这些标准中涵盖了悬浮固体(ss)、生物需氧量(BOD5)、化学需氧量(CODcr)和排放物中各种化学品的限量等各种参数。
染整加工由很多用水的步骤组成。例如,一个标准的棉针织物染色工艺包括前处理、染色和后处理三个工序。前处理中,精练和漂白用于去除纤维表面的油脂和蜡质等杂质,并赋予织物一定的白度。在棉纱染整加工中可能需要去除织物上浆料(淀粉浆或PVA浆)的退浆工序或提高织物性能(如光泽和染料亲和力)的丝光工序。随后织物用活性染料染色,并进行水洗,以去除其表面未固着的染料。最后,后处理工序包括整理,主要是改善纺织品的美观、耐久性和舒适性。表1列出了棉针织物染色加工各工序的耗水量。
该工艺中,每千克棉织物最多消耗了约185L水。表2列示的各种纤维针织物染整加工耗水量中,棉是耗水量最多的,而聚酯由于前处理工艺较简单,吸水量少,且分散染料在聚酯上的固色率高,因此其耗水量是最少的。
现在总体的发展趋势是提高染整厂水的利用率。公众和管理部门要求染厂减少废水排放量和新鲜水取用量的呼声日益高涨,最终可能要求零排放量。这就意味着所有的工艺用水都要进行处理并回用。本文介绍如何应用节水的染色设备和对废水处理厂进行设计,以回用工艺水来实现这一目标。
1减少染色设备的耗水量
纱线和织物可用不同的染色设备进行染色,表3是不同染色设备的标准浴比。喷射染色机和气流染色机因合适的浴比而受到关注。
1.1织物循环
喷射染色机、气流染色机和传统的绞盘绳状染色机的主要区别在于织物循环方式的不同。绞盘绳状染色机中,绞盘带动染液和织物循环。喷射染色机中,染液由喷嘴喷出,并带动织物循环(图1a),通常在3min内织物在染机内完成一次循环。
如果提高喷射速度,可缩短循环时间,但需注意避免对精细织物的损伤。喷射染色机中l:5—1:12的浴比,较之传统染色机的效果好。
气流染色机中,依靠循环风机产生的气流来驱动织物(图1b)。织物在喷嘴处接受到的是雾化状的染液,因而染料的上染率较喷射染色机高。在该染色机中,水仅作为染料的溶剂,而非用于带动织物循环,因此可以实现1:2—1:5的染色浴比。气流染色机可用于精细织物染色,但不适用于厚重织物,主要是因为喷射力不足以驱动织物循环。