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合理的印花工藝與印花節(jié)能減排
集萃印花網(wǎng)  2009-10-28 00:00:00
    【集萃網(wǎng)觀察】國家“十一五”經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃中指出,到2010年單位GDP能耗要比2005年降低20%。主要污染物排放總量減少10%,為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。各地政府部門都在狠抓節(jié)能減排工作,印染污水的減排被列為其中的重點(diǎn).印染企業(yè)面臨著節(jié)能減排的巨大壓力。

    目前印染廠污水處理普遍存在氨氮排放指標(biāo)居高不下、污水色度高、COD高等問題,印花工藝的合理制定也與印染廢水的減排有著密切的關(guān)聯(lián)。

    1、印花尿素用量過大導(dǎo)致污水氨氮排放指標(biāo)居高不下

    1.1尿素在印花中的作用:

    (1)幫助染料溶解。目前活性染料的溶解度多有較大改善,有的甚至撒粉法就可以較好地溶解,尿素的助溶作用已逐漸減弱,除個別溶解度較差的染料外,一般可不須作考慮。

    (2)幫助纖維膨化。尿素在汽蒸的時候會有助于纖維膨化,使活性染料容易與纖維發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

    (3)吸濕作用。染料與纖維反應(yīng)時需要有水份參與其中,尿素有助于織物蒸化時吸收水份,但這需要在蒸箱的局部環(huán)境中有一定的濕度存在。

    目前印染廠所用的蒸汽大多由熱電廠供應(yīng),此類蒸汽一般溫度都比較高,但是這些蒸汽都是不飽和蒸汽,有些印染廠沒有將蒸汽進(jìn)行加濕處理,直接作為蒸化熱源進(jìn)人蒸箱。有的印染廠雖說蒸箱配備有給濕裝置。但運(yùn)行不正;蛞褤p壞,因此就造成蒸化箱里濕度不夠,印花布在蒸箱里與其說是汽蒸,倒不如說是焙烘。結(jié)果從蒸箱出來的布比較燙而且比較干;钚匀玖吓c纖維發(fā)生固色反應(yīng)需要有一定的濕度,纖維的溶脹也需要有水的幫助,尿素雖然是吸濕劑,但如果蒸箱內(nèi)部環(huán)境沒有水,它也就失去了吸濕的作用。

    各種過熱非飽和狀態(tài)下棉布在蒸箱里的平衡含水量.見下表:

    活性染料與纖維的反應(yīng)是放熱反應(yīng),同時棉布在汽蒸過程中需要水,因此就造成蒸化機(jī)溫度越開越高。起先一般設(shè)定為102℃,但后來溫度會逐漸上升至105℃一108℃才最終達(dá)到平衡。大多數(shù)印染廠設(shè)定汽蒸箱102℃,但此時棉織物的含水量僅15%左右,這就影響了活性染料與棉纖維的固色反應(yīng),為了彌補(bǔ)活性染料發(fā)色不足,生產(chǎn)時就會大量使用尿素,這樣不但成本增加,而且使污水排放的氨氮指標(biāo)大大超標(biāo)。

    1.2解決的辦法:

    抓住主要矛盾——蒸化機(jī)的濕度一定要控制好。對于電廠送過來的不飽和蒸汽,在蒸化前一定要經(jīng)加濕使之成為飽和蒸汽,才能保證活性染料蒸化的需要。有的廠家對此沒有足夠的重視。蒸化機(jī)給濕裝置壞了,也未能及時進(jìn)行修理,以致于由于過熱蒸汽而造成蒸化不充分,染料不能與棉織物充分反應(yīng),同時還會引起色澤深度達(dá)不到、后道皂洗時白底沾污、色牢度達(dá)不到要求等一系列問題的發(fā)生。

    我們曾經(jīng)做過小樣試驗(yàn),使用飽和蒸汽蒸化固色,尿素用量分別為1%、5%、8%,其它染料助劑條件都保持相同,經(jīng)蒸化固色后再比較色澤深淺,卻發(fā)現(xiàn)尿素用量在8%時,反倒得色量最低。這說明將蒸箱的濕度和溫度控制好,尿素用量達(dá)到5%就已足夠了(但粘膠纖維除外)。

    我們建議工廠應(yīng)充分注意蒸化機(jī)設(shè)備狀況.注意蒸化機(jī)出布口棉布是否太燙或太干了.如果蒸化機(jī)能保證使用飽和蒸汽。則尿素用量就可以濺少,污水的氨氮指標(biāo)也就能相應(yīng)下降。

    2、印花染料用量過大(>10%)得不償失

    2.1染料用量過多會帶來白底沾污、色牢度不及格等庇病

    工廠有時為了達(dá)到客戶來樣的色澤深度,不得不增加染料的用量,但染料用量也有一定的限度,達(dá)到一定用量后,即使再增加用量,深度的提升率也很有限。有些染料的提升率本身并不高,盲目增加用量,非但解決不了深度問題,還會造成嚴(yán)重落色現(xiàn)象。即使在水洗中加入防沾污劑或再經(jīng)二次甚至三次水洗,白地沾污疵病仍會發(fā)生,同時污水色度問題也會加重。

    有時采用固色劑等措施即使勉強(qiáng)達(dá)到了客戶的深度要求.但這也只是暫時性的,因?yàn)閮H依靠固色劑將一些未與纖維充分反應(yīng)的染料固著.用戶洗滌時用陰離子的肥皂粉就會與陽離子的固色劑結(jié)合.那些未固著的活性染料又會被洗下來,造成白地沾污,使整個洗衣機(jī)內(nèi)的白色或淺色都被沾污變色。

    2.2解決辦法:

    (1)染料的合理選用

    合理的選用活性染料是解決問題的關(guān)鍵。需深入了解染料的性能、溶解度、提升率、固色率以及拼混染料等。如活性黑,每個工廠都會體會到這只染料烏黑度與白地沾污的矛盾。首先我們要對市場上銷售的活性黑的品種進(jìn)行分析,了解它的拼混情況和提升率。若該活性黑不是三拼色或提升率不高,我們就不能用它單獨(dú)做黑色。而只能用于做拼色。即使是同一型號的活性黑.不同廠家生產(chǎn)的性能也不盡相同,都是5號黑,由于各染料廠工藝流程和處方不盡相同,結(jié)果產(chǎn)品也會有很大的差異?椢镆(guī)格不同,染料在織物上的表現(xiàn)也不盡相同,如某只活性黑染料在純棉133x72夫綢上烏黑度很好,但可能在純棉紗卡上烏黑度又會不夠理想等等。因此工藝技術(shù)員要經(jīng)常做一些比較分析。要能根據(jù)不同的織物品種。選擇既經(jīng)濟(jì)、適用性又好的活性染料。

    (2)選用特深色染料

    現(xiàn)在市場上有特深色的活性染料供應(yīng),它屬于三活性基團(tuán),固色率特別高。而且白地沾污很少,在水洗時不須加防白地沾污劑。適合深色或特深色印花。由于這種染料固色率高.白地沾污少,有時根據(jù)花型特點(diǎn)還有可能改變印花工藝,如印制深色底滿天星花型,通常采用拔染印花工藝,現(xiàn)在也有可能考慮采用直接印花工藝。這種染料固色率高、落色少,能有效地降低污水的色度。

    (3)對糊料的合理選擇

    選用合適的糊料,有利于提高染料的固色率。印花糊料在印制質(zhì)量問題上起著舉足輕重的作用。染料的得色量、印花的輪廓清晰度、活性染料的亮麗和飽滿度、印制的勻染性、滲透性和手感等都與糊料的合理使用密切相關(guān)。

    目前工廠大多對糊料的成糊率很關(guān)注,因成糊率直接影響到色漿的成本。但在成糊率上也存著一些誤區(qū),以為只要能達(dá)到一定的粘度,成糊率越高越好,即糊料用量越少越好。但是作為印花糊料粘度,除了要考慮表觀粘度,還要考慮它的結(jié)構(gòu)粘度,因?yàn)樵撜扯戎苯优c印制效果有關(guān)聯(lián)。

    在下表中顯示了PVI與結(jié)構(gòu)粘度n和色漿含固量比較:

    我們用以上的各種糊料制成印花色漿,進(jìn)行了印花對比試驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)了以下規(guī)律:

    A:不管是海藻漿,還是迪靈化工的系列印花糊料,色漿含固量越高,它的得色量越高。當(dāng)染料用量相同時,色漿含固量偏低的糊料,印花后色澤深淺相差約2—3成,得色淺的實(shí)質(zhì)上就是有較多的染料未能與棉織物發(fā)生結(jié)合。在隨后的水洗過程中又會發(fā)生織物的白地沾污問題和印花水洗污水的色度偏高等問題。

    B:根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),凡是色漿達(dá)到印制粘度,而含固量在2%左右(即成糊率比較高的糊料),普遍容易發(fā)生堵網(wǎng)現(xiàn)象。遇到這種情況,工廠往往會采用加大印制的壓力和降低網(wǎng)目來彌補(bǔ),但帶來的后果是網(wǎng)的使用壽命縮短了(圓網(wǎng)和平網(wǎng)結(jié)果相同),由于網(wǎng)目目數(shù)偏低,花型的精細(xì)度差了。

作為印花加工而言,糊料的選擇直接影響到印花色漿的性能,糊料的合理選擇也是比較關(guān)鍵的,必須引起足夠的重視。

    總結(jié):合理的印花工藝與處方(尿素,染料,糊料)直接影響到工廠的污水排放指標(biāo),為了搞好印染廠的節(jié)能濺排工作,我們必須從源頭抓起,深入研究如何合理制定工藝流程、合理制定工藝條件、合理選用染化料、合理管理操作等,在降低加工成本的同時。也使污染物的排放降到最低。

    來源: 印染在線    作者:上海迪靈化工有限公司 林衛(wèi)偉

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