染色节能减排工艺技术与设备
中国纺织工程学会染整专业委员会王济永
提要:纺织工业技术进步体现在印染行业主要是节能减排。本文分染色工艺技术和染色所用设备二部分简要介绍了近年来染整行业染色工序节能减排技术进步情况,对于染整行业正确贯彻国家节能减排基本国策,采用先进的工艺和设备,节约资源、降低成本,减少污染、保护环境,可持续发展具有一定的参考价值。
前言
全球工业化的高速发展带来了人类社会文明进步和生活水平的提高,但也同时在不断地消耗有限的自然资源和污染着自然环境。这种后果将导致自然资源的日趋枯竭,自然环境日益恶化,威胁着人类和自然界其他生命的生存。为此,人们寻求各种方式,最大限度地控制不可再生资源的消耗,减少生产过程的排放。节能减排将成为今后生产和技术发展的主要目标。
近年来我国染整行业发展很快,产能增加,品种繁多,质量提高。根据中国印染行业协会统计报告,仅2007年1-11月印染布产量就达到437.40亿米,其中染色布在整个印染布的产量中占到60%以上,一般售价也比漂布和花布高。如出口纯棉染色布每米平均单价比纯棉花布高0.5美圆左右,出口棉混纺染色布每米平均单价比棉混纺花布高0.6美圆左右。效益好,产品质量要求也高,如在服装裁剪中要求染色布色差不能超过半级,甚至要求不能有丝毫色差。当今各种新型化纤、非棉纤维以及各种再生纤维的混纺、交并、交织品种繁多,也给染色工序不断提出新的工艺技术要求,大大增加了生产难度。染色布不仅对在制品坯布质量要求高,染色工艺技术也要求精粹,设备状态要求良好,现场管理要求严格。因此提高染色布的质量和增加品种是染色工序的重要课题。同时由于印染行业一直是高耗能、高污染行业。国家节能减排基本国策的实行,降低能源消耗,减少环境污染,要求染色生产在确保质量的前提下所采用的工艺技术及设备必须是节能减排的。下面仅就织物染色工序先进的节能减排工艺技术和设备做一简要阐述。
一染色节能
染色加工需要耗费大量的水、电、汽、化学品,并造成大量的污水排放,如不加以限制,印染工业将不可能持续发展。因此,染色工艺技术必须向着工艺流程短、节约资源和对环境污染少的方向发展,不少印染厂和染料公司与染整设备制造厂共同研究开发染色工艺,以适应现代染色品种的需要。
(1)活性染料短流程湿蒸轧染工艺技术
随着全球气候变暖,休闲服装大量流行,对天然纤维棉和棉混纺及再生纤维的产品产量要求不断增加,染制这些产品所需要的染料也大量增加,其中活性染料是各种染料中应用面最广、用量最大的染料,在国产染料中发展最快,也是进口数量最多的。但是,活性染料存在着固色率低、色牢度中等、污水色度浓三大问题。短流程湿蒸轧染(简称:湿短蒸)工艺技术恰好有利于解决这些问题,活性染料湿蒸工艺,是织物经浸轧染液后不经烘干干燥,直接湿态汽蒸,因没有烘干,染料不会泳移,故染品色泽均匀。缺点是如固色碱剂选择不当,湿态汽蒸的固色率不高,染料损失高达30-50%。为此,国外开发了名为Eco-steam的短流程湿蒸工艺。它是在蒸箱入口处加装电红外加热器,对浸渍过的湿织物进行加热,织物迅速升温后再进入蒸箱,蒸箱内的载热体是少量蒸汽和热空气的混合气体,籍干湿球温度计自动调节反应温度及相对湿度。固色1min活性染料即固着于纤维,提高了给色量,并具有渗透充分、色泽均匀的优点。
采用短流程湿蒸轧染工艺技术耗盐少,甚至不耗盐;由于轧染液后不经烘干而直接进入还原蒸箱,缩短了固色时间;蒸箱温度高湿度大不仅提高了固色率,而且减少了排污。短流程湿蒸工艺技术在国内虽然推广没有几年,但由于节能减排效果显著,物耗小,成本低,工艺技术已日臻成熟。
活性染料短流程工艺技术可以提高染料固着率和织物的表观给色量以及鲜艳度;符合小批量多品种的要求,工艺流程短和固色时间短,提高生产率;节约能源和染化料成本,减少环境污染。需注意之处是:轧液要均匀,最好使用计