面對坯布、印染布產(chǎn)量逐年增加(見表1),污水排放節(jié)能環(huán)保要求越來越嚴的形勢,我們必須在生態(tài)環(huán)保的保證下,又好又快的發(fā)展。據(jù)專家介紹,印染行業(yè)前處理廢水的COD值約占印染行業(yè)COD排放總量的40-60%,漿料是主要誘因,是難降解的PVA等漿料的問題。因此解決紡織上漿的環(huán)保性、降低退漿廢液的COD值,是我們棉紡織行業(yè)與印染行業(yè)共同追求的目標。從治污要從源頭治理的方針出發(fā),紡織上漿的工作者們更感責任重大,必須要加快推進環(huán)保上漿的進程。這里我想就環(huán)保上漿探討以下問題。
表1:2006~2009年產(chǎn)量級布及印染布產(chǎn)量
2006年 | 2007年 | 2008年 | 2009年(規(guī)模以上) | |
布產(chǎn)量(億米) | 550 | 675 | 710 | 567.44 |
印染布(億米) | 430.3 | 490.19 | 494.33 | 539.8 |
一、紡織上漿的必要性與無用性
紡織上漿在整個織造工序是不可缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié),因為通過對紗線上漿要賦予經(jīng)紗可織性,使紗線強力增強、紗線耐磨性提高、紗線毛羽減少,保證織造的順利進行,上漿效果的優(yōu)劣對織造的生產(chǎn)效率起著決定性的作用。然而,經(jīng)緯紗在織機上交織形成織物后,附著在紗上的漿料即完成其使命。盡管上漿對織造非常重要,但對后道的染整加工卻是一道障礙。因為在染整加工前必須要退漿,且必須去除干凈。按照減排的要求,退漿廢液應(yīng)是可降解并可回收利用的,因此研究紡織上漿,既要上得好,又要退得凈,還必須要達到節(jié)能環(huán)保要求。因此保證紡織上漿的環(huán)保性,對染整加工的節(jié)能減排就顯得非常重要,
二、環(huán)保上漿
環(huán)保上漿,除了漿料性能和應(yīng)用需滿足經(jīng)紗上漿的工藝與技術(shù)要求外,還應(yīng)符合下列要求:
1、制取漿料的原材料的選用,符合生態(tài)標準的要求;
2、漿料成分中不含《環(huán)境標志》所列出的不應(yīng)有的物質(zhì);
3、漿料生產(chǎn)過程符合清潔化生產(chǎn)及環(huán)保要求;
4、上漿過程中漿料不應(yīng)散發(fā)出“有害氣體”和有害揮發(fā)物;
5、退漿、煮練后的織物上應(yīng)該不含甲醛、含氯有機物等有害、有毒殘留物質(zhì)及難降解的物質(zhì)
6、退漿廢液中的殘漿應(yīng)有高的生物降解性或易被分解處理、可回收再用。
三、PVA對紡織上漿的貢獻與問題
1、優(yōu)良的上漿性能
聚乙烯醇(PVA)是一種成膜性優(yōu)良的高分子化合物,它是常用漿料中成膜性能最好的一種,漿膜常被稱為“堅而韌”。PVA是在1940年第一次用于紡織上漿,它解決了滌棉織物上漿的難題。而我國是自20世紀60年代開始大量使用PVA,由于它具有優(yōu)良的上漿性能,即使是現(xiàn)在也還是被認為是滌棉混紡織物、合成纖維、純棉高緊度及細支、高支高密、高難度品種的首選漿料,據(jù)上分析,PVA對紡織上漿貢獻及作用很大。
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),他對環(huán)保的危害未引起人們的重視,因而PVA用于紡織上漿的市場不斷擴大。然而,隨著人們對環(huán)保要求的不斷提高,PVA在1978年被美國率先例入了污染物的行列,原因是他對酸、堿和一般微生物很穩(wěn)定,不易被分解。雖然PVA有十分低的BOD,但COD卻很高,可生化降解性能差(見表2)。
表2:漿料的BOD5/CODcr對比值
漿料種類 | BOD5/mg.L-1 | CODcr/mg.L-1 | BOD5/CODcr |
淀粉醋酸酯 | 7968 | 8468 | 0.942 |
PVA | 984 | 16107 | 0.061 |
摘自周永元編著《紡織漿料學》
3、退漿不凈
針對含有PVA的常用退漿工藝有,表面活性劑退漿工藝,適用于低粘度的PVA,要消耗大量的水和蒸汽;堿氧退漿工藝,淡堿不宜退凈PVA漿料,如要提高退凈率則要在濃堿條件下,需消耗大量的水和蒸汽;氧化劑退漿工藝,成本高,氧化劑造成纖維強力損傷5%左右??傊?,無論那種退漿工藝,布面上或多或少帶一些退不凈的殘留PVA漿料,染整后的布面色澤不鮮亮,而且消耗大量的蒸汽和水,給染整加工的質(zhì)量及功能性整理要帶來一系列的問題。
四、積極推行環(huán)保上漿,對環(huán)境負責
雖然PVA具有優(yōu)良的上漿性能,但其生物降解性能差,不能滿足環(huán)保要求,
必須用環(huán)保漿料
幾年來從推進替代PVA上漿的效果看,在純棉中、細支普通產(chǎn)品上可完全不用PVA上漿,對滌棉產(chǎn)品及純棉高支高密、高緊度產(chǎn)品,PVA的用量逐漸減少,在少用上也取得了成效。也希望印染企業(yè)積極采用無PVA上漿的坯布,助推無PVA上漿。
五、取代PVA上漿中的問題
從十幾年的發(fā)展來看,取代PVA并非簡單,有市場因素、技術(shù)因素、社會責任與效益、政策與法律法規(guī)等因素。具體分析,一是紗線及面料的產(chǎn)品檔次提高,上漿的要求及技術(shù)難度加大,如紗線的品種變化,多種纖維混紡、純棉紗支向高支化發(fā)展、超常規(guī)捻度紗(或低捻度或高捻度紗)、滌棉混紡紗的比列增大等;織造向無梭化、高速化、大張力發(fā)展,織造品種的高緊度、大寬幅,織造難度加大等;二是環(huán)保要求越來越高,生態(tài)紡織品的要求,漿料的低含磷或不含磷等有害物質(zhì)、易生物降解等;三是漿料生產(chǎn)、上漿生產(chǎn)、織造生產(chǎn)、染整生產(chǎn)等過程的清潔化、節(jié)能化要求越來越高;四是漿料研發(fā)的能力薄弱,可以與PVA上漿性能媲美、性價比優(yōu)、性能穩(wěn)定而成熟的替代產(chǎn)品太少;五是企業(yè)對社會責任與企業(yè)效益的追求不同,因此易受PVA價格下跌的影響,而又放棄無PVA上漿;七是市場的推動力不足,下游印染企業(yè)尋求無PVA上漿坯布的需求不多,無PVA上漿還處于有需求的被動行為。以上因素使完全替代PVA上漿進程緩慢,但在少用PVA上還是取得了明顯的效果。
六、上漿與退漿協(xié)調(diào)發(fā)展,上下游聯(lián)手促進無PVA上漿保證環(huán)境友好
現(xiàn)在研究紡織上漿生產(chǎn)工藝時,紡織上漿的工程師們已轉(zhuǎn)變了以前只看織造不管染整退漿要求的觀念,已將染整加工退漿的環(huán)保性、節(jié)能性
1、上漿要滿足可織造性要求
上漿質(zhì)量的優(yōu)劣,是保證可織造性的關(guān)鍵性因素,上漿的目的是要漿液均勻的粘附于紗線內(nèi)外,使紗線耐磨、貼伏毛羽紗身光潔,還要具有一定的柔韌性,以適應(yīng)高速織造的張力變化和強力要求。
2、優(yōu)選易降解、對環(huán)境污染小的漿料
主體漿料一定要滿足環(huán)保要求,還要考慮其他輔助漿料的環(huán)保性,才能保證整體漿液配方的環(huán)保要求。要選擇BOD5/CODcr≥0.3的主體漿料,廢水生物處理性較好;如高性能變性淀粉、可降解的聚丙烯酸類漿料等,不含磷或低含磷量的主體漿料。
3、無PVA上漿的坯布對提高染整加工質(zhì)量提供了必要的保證條件
隨著人們對面料產(chǎn)品的品質(zhì)、色彩、手感、功能性等要求越來越高,而要實現(xiàn)這個要求,染整加工的前處理質(zhì)量是關(guān)鍵環(huán)節(jié),那么PVA退漿不凈的問題也就凸顯出來,如:有PVA的坯布因退漿不凈,會出現(xiàn)染色的邊中差、色光暗淡及深度差異;退漿不凈會影響功能性整理的耐久性、免燙的、防水、防油的整理效果。
4、無PVA上漿也是運用生化染整工藝的前提條件。
生化染整工藝,不僅可以有效減少加工工序,縮短加工時間,降低能耗和用水量,而且能大大降低加工成本。生物技術(shù)的應(yīng)用可為印染行業(yè)實現(xiàn)清潔生產(chǎn)帶來希望。但應(yīng)用的前提條件是不能含有PVA。
因此,無PVA的上漿對提高染整加工的質(zhì)量和應(yīng)用生物技術(shù)已成為迫切要解決的問題。
七、環(huán)保上漿的途徑
有專家曾提出,對PVA漿料帶來的環(huán)境污染問題,紡織工業(yè)目前可以采取的對策是開發(fā)商品化PVA降解酶及其退漿工藝,或推行氧化退漿工藝代替現(xiàn)行的堿推漿工藝。對于不用PVA的措施是:
1、開發(fā)可降解的環(huán)保漿料:如,高性能深度變性淀粉,開發(fā)天然高分子漿料、高性能易降解的聚丙烯酸類漿料、低粘度的改性PVA;
2、優(yōu)化漿液配方:
3、使用先進的紡紗工藝,改善紗線質(zhì)量,應(yīng)用先進的上漿工藝技術(shù),減少上漿量;
4、PVA回收循環(huán)再利用技術(shù)的應(yīng)用,在目前還不能完全擯棄PVA上漿的情況下,減少PVA對環(huán)境的污染,回收PVA是有效的措施;
八、建議
1、推行無PVA上漿,需要國家節(jié)能減排方面的鼓勵政策的支持,特別是對紡織上漿的關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)和推廣應(yīng)用的支持;
2、棉紡織行業(yè)與印染行業(yè)聯(lián)手開展不用PVA的示范工程,推進環(huán)保上漿。
為實現(xiàn)環(huán)保漿好每一米布,降低每噸退漿廢液的COD,需棉紡織行業(yè)和印染行業(yè)攜手共同努力。
參考文獻:
1、《紡織漿料學》作者:周永元,;
2、《2008年全國漿料和漿紗技術(shù)年會論文集》,作者:李錫軍等“不用PVA上漿實現(xiàn)清潔化生產(chǎn)”
3、《2009藍天中國印染行業(yè)節(jié)能環(huán)保年會論文集》上冊,“我國織物退漿工藝對環(huán)境的污染與對策”作者:李戎等