我国是一个纺织及出口大国,近几年出口一直保持逐年递增的态势。印染行业是用水大户,也是污染大户,尽管各级政府不断加大监管力度,但现仍有许多企业污水排放不达标,甚至还有大型印染厂污水不经处理直接偷偷排放的现象时有发生,造成我国的水域资源环境有进一步恶化的倾向。珠三角、长三角情况更为突出,受污染程度之深,实在令人担忧。尽管经济是繁荣发展了,但是人类赖以生存的资源环境却遭到了严重的破坏。作为染整工作者,我们有责任和义务为保护自己赖以生存的环境而努力探索、为实现我国染整业可持续发展做出贡献。
要发展经济,更要保护好环境,首先是要从源头上进行防治。目前印染行业实施“节能降耗、污染减排和资源节约”的突破,在技术层面上主要有两个方面:一是染整设备的技术改造,淘汰耗能耗水多、染化料用量大的旧设备。尤其是浸染设备,目前1:6甚至1:3.5浴比的染色设备日益成熟,可节约40%以上用水和大量染化料,同时废水量也大幅降低,但这类设备价格高,要在全行业普及还需要时间;二是革新工艺,采用对环境友好的助剂。新型染色碱SN就是染整加工中关键的染色工艺所大量使用的纯碱替代品,以减缓目前耗水多、染化料用量大、污水排放量大的突出问题,提供实现小浴比(少水染色)关键技术的创新产品。
新型染色碱SN是一种活性染料染色工艺优化剂。无纯碱用量大、不宜化料、尤其不适应小浴比的染色、染后水洗耗水多、对水域环境污染严重、其粉尘对工人身体健康有危害等缺陷。同浴比条件下可至少节约10%的洁净水和减少10%的污水排放;同时在染色废水中的COD可降低50%以上。如全行业用染色碱取代纯碱仅只需30万吨、每年可减少近300万吨固体碱排入祖国的江河湖海,使日益恶化的水域资源环境和土壤的盐碱化得以改善。经在全国各地一些印染厂使用,用户一致评价是:⑴比使用纯碱直接成本降低10%-30%,使用方便可靠。⑵对染色的产品质量、尤其是染色牢度有明显提高,降
新型染色碱SN是我公司近几年开发出的创新产品,2005年10月经省级鉴定国内专家一致认为:该项成果技术居国际领先水平,2006年度列为国家重点新产品。
1.SN的经济技术指标特性
1.1主要技术指标
1.1.1含有机羧酸的高浓缩缓冲复合碱
采取有机羧酸滴加聚合、与无机碱以及强碱分散剂等复合独特生产工艺技术,极大的提高了SN产品的有效成份的含量,更好的模拟了纯碱的pH曲线。
此图数据测试:在25℃温度条件下,去离子水配制各浓度碱液,采用美国Hanna公司HI98128pH/温度计测试。(精确到pH±0.01,I温度±0.1℃)
1.1.2密度1.70(20℃),-15-60℃密闭下存放一年。
染色碱取代纯碱必须要适用于各种不同结构活性染料的浅、中、深色的染色、与纯碱相比较获得更一致的色光甚至超过纯碱固色的得色深度。提高含固量、尤其是有效成份的含量,而又要保证产品稳定性,这是该产品大比例取代纯碱的难点,也是关键点。(目前市场代用碱名目繁多,良莠不齐,普达不到纯碱固色的得色深度,拼色红光不够)这也是SN与国内外同类产品相比较而最大的优势所在。(下列数据为江苏某公司所测)
表1不同碱剂浓度的相对色力度(%)
染色条件:2%o.w.f、六偏磷酸钠1.5
1.2高的性价比
纯碱在过去的几年里,随着能源、以及燃油价格的上涨也上涨了50%,市场均价为1680元/吨,而染色碱平均以1/9的量取代,即110kg就替代一吨纯碱,可降低直接成本15%—25%。各个工厂均有一套成熟的工艺,我们向其推荐使用SN时均提供用量表、以及直接取代纯碱的比例。
表2SN参考用量表
说明:浴比≥1:8用量为0.8—3.8g/L,若配色中以B黑,R兰为主色,应选择对应纯碱浓度范围的下限(1/10);若配色中以翠兰、红为主色,应选择对应纯碱浓度范围的上限(1/8);黄为主或其它拼色,则选择中间值(1/9)。深黑色(1/8)
SN适用于各种型号的浸染工艺设备:如国产各种机型、进口的德国Than、Thies、意大利MCS以及希腊缸、而立信的GN和ECO各系列染缸则优势更为显著,更能体现多、快、好、省的优势;适应各种纤维材料包括莫代尔、天丝、人棉莱卡;各种纤维型态包括散纤、筒子纱、绞纱等;适应各种染料染色工艺如升温法、降温法、恒散温法;加料方式也非常灵活简捷,可手动三次、也可一次曲线加入;与纯碱比较更易控制色花疵病,得色浓艳丰满,并且湿摩和白布沾色有明显提高。近三年来,在全国各
1.3环保特性
SN产品经国际纺织环保协会秘书处(瑞士)纺织检定公司检测,符合OEKO-Tex100-200标准,并颁发ECO证书(ECO-PassportforChemicais,AuxiliariesandDyestuffsNo.SHXA044219Testex-zurich),第ZHXA044219号检验报告如下:
Oeko-Tex活性染料染经染色处理
表--3100-200标准色碱SN产品过的绿色织物
2.节能降耗、污染减排的显著效果
2.1节能降耗、资源节约
在众多用户中,普遍反映使用SN后达到节能降耗、增收节支、污染减排的效果。有染厂老板高度评价SN为三省产品,即“老板省钱、干部省事、工人省力、还环保。”现就某上市集团公司在使用SN近两年,所提供的生产实例数据进行分析。
表4染色处方
纯碱与SN对比工艺(全棉32S单面布立信GN-28缸浴比1:10)
2.1.1省时、省水、节约能源、成本降低
纯碱工艺加碱时间很长,而且必须分三次加入,加碱速度的控制对产品质量起着决定性的作用。而用染色碱SN工艺,虽然固色阶段的时间稍长,但加碱可以一次性(曲线)加入,无需考虑色花问题。染色后水洗次数少,工艺时间缩短一小时。
在图2中,与纯碱比较SN工艺在染后减少一次水洗和一次HAc的热水处理。这样在中深色染色中一吨布可节约20吨水,也节省HAc(70℃)的加热蒸汽。在染色阶段省去了超过20%清洁水。从表4中Ⅱ缸省去了0.5%(owf)的HAc。
纯碱与SN工艺成本对比:表--5
表-6摘自《印染》2006第7期《染色碱SN在筒子纱染色中的应用》
筒子纱染色成本比较(以深咖啡为例)表-6
由表-6可知,使用染色碱SN染色工艺,成本低于纯碱染色工艺,试样2比试样1减少直接成本187.48元/吨纱。试样3比试样1减少工艺综合成本619.48元/吨纱
2.1.2染化料、助剂的节约
在一些港资企业中,有较多地地使用Na2CO3-NaOH混合碱工艺,从表面上看用碱的成本是大幅下降了,但只要我们通过大批量生产全面对比分析,就会出现这种工艺综合成本并没降低,而是提高了,并且带来了质量不稳定的可能性。
混合碱与SN的工艺比较:(全棉32支汗布立信E-38浴比1:9)
配色处方(深宝兰色为例)表-7
给色量的检测对比
在测色仪上进行检测,以Ⅰ号样为标准(力度100%),Ⅱ号样(力度99,89%),色泽差异见表-8,而染厂控制标准允许差值为±0.4
色光的检测对比表-8
DatacolorSF600X测色仪测试
从表7-8看出,同比Ⅱ尽管减少染料15%,但给色量差异仅0.11%.,色光控制也好于控制标准;湿摩擦牢度高半级。混合碱两次加碱时间长达70min,造成工艺时间延长,而加完NaOH后的时间仅30min,(如时间过长,会造成染料大量水解)这样有三个负面效应,一是染料浪费、二是水洗负荷加重对牢度不利,三是污水处理负荷和费用增加。虽然SN的直接
表9《印染》2006第7期《染色碱SN在筒子纱染色中的应用》表-9
表9处方染色结果表明,3只色纱试样着色均匀未发现阴阳色或色斑。试样2比试样1偏深偏红10%,试样3在减少染料用量10%—20%情况下,颜色深浅与试样1相同。固色用染色碱SN较纯碱得色量高10%左右。另外,大红色、黑色,结果与上述情况相似。
2.2污染减排
2.2.1废水中COD大幅降低
表10纯碱工艺与SN工艺染色废水COD对比
注:以上数据是取二缸残液测量的平均值。
2.2.2在低浴比染色机上的优势
加强环保和节约资源在经济生活中越来越显重要,人们已从末端治理改为源头防治,低浴比染色机将在浸染方面逐步占为主导地位。由于浴比小电解质浓度高,染料初始上染率高而不容易扩散转移,极易造成色花。而SN以其电解质浓度小易扩散转移的特点,在小浴比染色机上容易控制色花。在许多工厂所引进德国、意大利、希腊的小浴比染色机上的长时间使用均展现出其卓越的优势。无论是色花抑制、浴比的精确控制、都很便利。
3.技术措施
纯碱替代产品在在行业中是个令人瞩目的研究项目,产品在市场上也越来越多地出现。这是好事情,有竞争才会有进步,才会让
3.1用量的确定
SN的用量是根据颜色来决定取代纯碱的。红与翠兰G用量最高,是纯碱用量的1/8、R兰与B黑为最少是纯碱用量的1/10、切切不可搞错,红黄黑三拼色用量相当则1/9、深黑色的用量为上限(1/8)。(如咖啡红多一些,黑B少些也可用1/8.5、反之,深宝兰B黑多一些,红少则用1/9.5。)
特浅色(纯碱用量不足6g/l)SN用量偏大、可能超过1/8—1/10的用量,因SN产品最低用量为0.8g/l,如原工艺纯碱为5g/l、那么红色1/8取代就仅有0.6g/l,小于SN产品的最低用量.特浅色用碱量极少对生产成本影响也小。
SN用量计算、称量要准确,容器要一定专用干净。
3.2打小样(仿色)
SN的稀释一定以重量百分比10%(wt),具体方法:将三角烧瓶放在电子秤上回零。用干净的移液管吸取,如加入为25.8g,则将水补充至258g即可(10%wt)。工艺曲线的选用同纯碱一样,考虑到SN促染的功能较纯碱弱一些,建议打小样固色时间较纯碱要延时10min(增加10min对于大生产可忽略不计,更何况用SN染后水洗要省时很多)。
染厂在与纯碱进行充分对比染色试验后,制定出符合厂情的工艺用量表,并且针对工艺特点、设备状况和工人操作习惯,制订相应的措施;说到底很简单就是统一标准。
3.3大生产
3.3.1浴比的控制
SN用量少,平均仅只纯碱用量的1/9,染液中离子强度低,促染的功能要弱一些(上色缓慢,不易色花是优点),浴比的变化所造成波动要比纯碱大一些,尤其是超水比易造成色浅。例如:500㎏缸只生产230㎏布,又如原是常温J缸(1:10)生产,复染
3.3.2SN的注入方式:
如配置有电脑曲线加料系统可一次性注入,但必须是先慢后快,即使是电脑设定了速率=70%,但一定要在初加碱时确认速率=70%。立信染缸在许多工厂使用时,经常会遇到设定速率与实际执行不相符的情况.应立即由设备人员最好请设备厂家技术人员来调试。
在未配置电脑自动曲线加料装置的设备上,敏感色的加碱则应分批加入,先慢后快。有的用户采用一些小窍门,做到又快又好又省。
4.结束语
近年来纯碱替代品在印染厂的使用也越来越多,在提高上色率、改善匀染性能、以及稳定性和环保性能等方面都取得了突破性的进展,越来越多的染厂从中获得了实惠和收益。染色碱SN的广泛推广应用,国家也给予了充分地肯定;四个部委批复了染色碱SN为2006年度国家重点新产品,同时也给予了政策上的扶持。可以予见未来几年染色碱工艺取代纯碱将成为染厂的常规工艺。因为:
1.客观上,实施“节能降耗、污染减排”战略已成为基本国策,它充分反映了广大人民群众的强烈诉求、体现国家要实现可持续发展、创建合谐社会的坚强决心。各级政府也相应出台了治理考核指标和硬性管理措施。促使印染厂更多地去关注和寻求新的、高性价比的环保型产品,以求适应不断变化的社会环境。
2.印染企业要在激烈的市场中,打破欧美的绿色壁垒,将会更多地使用绿色环保型产品;同时也将更有利于企业节能降耗、提高质量、增加经济和社会效益。