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深圳市印染行业清洁生产技术指引1总论概述为了贯彻《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国清洁生产促进法》及《深圳市循环经济促进条例》,促进深圳市印染行业推行节能减排,产业优化升级,为深圳市企业推行清洁生产提供技术方法,深圳市环境保护局特编制本指引。本指引结合印染行业生产的工艺特点及产污环节,按照清洁生产原理,从提高资源利用率和减少环境污染出发,针对生产工艺、原材料选用、资源利用、污染物减量及最终处置提出技术要求,并对印染企业进行全过程的环境管理和认证提出要求。本指引为推荐性标准,可用于企业的清洁生产审核和清洁生产潜力与机会的判断,以及企业清洁生产绩效评定。本指引根据当前深圳市印染行业技术和装备水平而制订,将根据行业发展状况进行修订。1.2编制依据和原则编制原则制订清洁生产技术指引的基本原则是:依据生命周期的分析理论,主要围绕棉印染产品的生命周期而展开。对棉印染产品主要从资源能源利用指标、污染物产生指标(末端处理前)、生产工艺与装备要求、产品的环境友好性要求和环境管理要求五个方面来考虑。具体原则如下:(1)符合清洁生产的思路,体现预防为主的原则。(2)推荐技术作为企业实施清洁生产的技术导向与参考,不做为技术改造依据。编制依据下列指令及标准所包含的条文,通过在本技术指引中引用而构成本技术指引的条文。《促进行业结构调整暂行规定》(国发〔2005〕40号)《中华人民共和国清洁生产促进法》(中华人民共和国主席令第七十二号;2002.06.29)[3]《清洁生产标准纺织业(棉印染)》[4]《清洁生产技术要求棉印染业(征求意见稿)》(HJ/Txx-2002)[5]《印染行业清洁生产评价指标体系(试行)》[6]《重点行业清洁生产技术导向目录》(第一批)[7]《重点行业清洁生产技术导向目录》(第三批)[8]《当前国家鼓励发展的环保产业设备(产品)目录》(2007修订)[9]中国印染行业协会发布首批节能减排先进技术推荐目录(35项)(2007)1.3适用范围本技术指引适用于棉印染生产企业(含棉和棉混纺)清洁生产技术参考。
2印染行业主要生产工艺及污染环节分析坯布烧毛水冷却废水退浆水、烧碱坯布烧毛水冷却废水退浆水、烧碱退浆废水煮炼水煮炼废水漂白水、氧化剂漂白水染色水、染料、助剂染色废水水洗水洗布废水印花色浆冲地刷牌水(含染料、涂料、助剂等)高效水洗水洗花布水(含染料、涂料、助剂等)定型水冷却水、废气树脂整理水(少量)树脂废水检验丝光丝光废水水水、烧碱图2-1印染工艺流程图主要污染环节的分析印染工艺主要分为前处理、染色、印花、整理四个部分,基本工艺流程如图2-1。前处理主要由烧毛、退浆、煮炼、漂白、丝光等工序组成。烧毛过程主要是使织物迅速通过火焰(煤气或远红外线)烧去布面上绒毛使布面美观,防止印花和染色产生着色不均匀,输入的物料主要有汽油、循环水等;烧毛过程产生冷却废水。退浆主要是为去除织造过程中加在经纱上的浆料,使纤维更好地与染料亲和,同时也可除去织物纤维中部分天然杂质,输入的物料有氢氧化钠、助炼剂、稳定剂等;退浆过程产生退浆废水。煮炼是将织物放在高温碱液中蒸煮,以去除在退浆后残留在织物上较大量的天然杂质,如灰分、果胶、蜡状物、浆料、油脂等,使织物具有较好的吸水性,便于印染过程中染料的吸附与扩散。煮炼主要投加烧碱,为提高煮炼的效果,还需投加表面活性剂等助剂。煮炼残液一般为棕褐色,pH值较高,有机污染浓度高。漂白的目的是去除织物上的色素,增加织物的白度,还可继续去除残留的蜡质及含氮物质等。对印花布和漂白布产品的漂白一般是用次氯酸钠或过氧化氢漂白工序以保证产品质量。漂白工序排放的废水,污染物含量及色度较低。丝光是使织物在一定张力作用下用浓碱液处理,使纤维膨化、纱线纹络排序整齐,增加光泽,增加织物对染料的吸附能力。丝光液一般为定量补充,连续使用。染色是视为大面积的单色印花,为使织物染色均匀,需将染料、各种助剂,配制成各种不同的染液,在不同的温度下对织物进行染色,染色过程是以水为媒介,在湿法中进行。染色过程中排放一定量的染料残液及相应的漂洗废水,染色废水含有一定量的色度及有机污染物,与印花相似,染色废水中污染物浓度低于印花废水,废水量大于印花废水。印花是将染料与相关助剂和粘合剂调制成色浆,再通过印花设备印到织物上,从而形成各种不同颜色和花型的织物,通过汽蒸固色工序,最后通过水洗、整理等工序成为最终印花产品。印花废水中含有一定量织物上残留的色浆、助剂、糊料等有机物。印染企业生产过程中的产生的污染物主要是印染废水。印染废水主要包括前处理过程废水和染色、印花过程产生的废水,后整理过程产生的量很少。在前处理过程中,主要排放含有一定量碱性物质以纤维或织物上所含的杂质,这部分废水量约占印染废水总量的50-60%,该废水中污染物含量高,而色度相对较低。染色和印花过程中产生的废水,主要含有剩余染料和大量残留的各种助剂,而助剂是产生污染物浓度高的主体。一定量的难以生物降解物质,增加了废水处理难度,造成水体严重污染。所以,印染废水属于含有一定量色度、一定量有害物质的有机性废水。不同印染厂加工工艺可能略有不同,但一般主要经过退浆,煮炼、漂白,丝光,染色,印花,整理等工序,排放废水的主要污染物为:悬浮物:纤维屑粒、浆料,整理加工药剂等;BOD:有机物,如染料,浆料,表面活性剂,酯,酚,加工药剂等;COD:染料,还原漂白剂,醛,还原净水剂等;色度:染料、颜料在废水中呈显的颜色。表2-1纺织印染工业废水排放量及排放水质情况产品工序单位污染物排放系数化纤印染10废水:2600t,BOD5,100~350mg/L,硫化物2mg/L,COD500~2000mg/L棉麻印染10废水:330t,BOD5,200~300mg/L,硫化物10~20mg/L,COD700~1200mg/L丝绸印染10废水:330t,BOD5,200~300mg/L,硫化物10~20mg/L,COD700~1200mg/L茧丝煮缫t废水:100~130t,BOD5200~500mg/L废茧处理t废水:56~120t,BOD5200~250mg/L毛纺织品染整t废水:6300t,BOD5100~120mg/L
3印染行业清洁生产评价指标评价指标体系根据清洁生产的原则要求和指标的可度量性,本评价指标体系分为定量评价和定性要求两大部分。定性评价指标主要根据国家有关推行清洁生产的产业发展和技术进步政策、资源环境保护政策规定以及行业发展规划选取,用于定性考核企业对有关政策法规的符合性及其清洁生产工作实施情况。定量评价指标选取有代表性,能反映“节能”、“降耗”、“减污”和“增效”等有关清洁生产最终目标的指标,建立评价模式。通过对各项指标的实际达到值、评价基准值和指标的权重值进行计算和评分,综合考评企业实施清洁生产的状况和企业清洁生产程度。定量指标和定性指标分为一级指标和二级指标。一级指标为普适性、概括性的指标;二级指标为反映印染企业清洁生产各方面具有代表性的、内容具体、易于评价考核的指标。定性评级指标图3-1印染企业定性评价指标体系框架二级指标图3-1印染企业定性评价指标体系框架二级指标印染行业定性指标一级指标深圳市重点鼓励发展的印染行业清洁生产技术(含节能减排技术)环境管理体系及清洁生产审核能源管理体系及能源审计执行环境保护法规执行有关节能法规法令二级指标二级指标二级指标二级指标生物酶前处理工艺高效短流程前处理清洁生产助剂及工艺高效活性染料的应用气体动力气流染色技术针织平幅染整新技术定型机废气处理及资源化技术印染废水深度处理及回用技术原辅助剂的回收利用技术无毒无害的原辅材料低能耗高效的生产工艺及设备综合利用和消纳社会废物建立环境管理体系并通过认证开展清洁生产审核建立有效的能源管理体系鼓励开展能源审计建设项目环保[三同时]执行情况建设项目环境影响评价制度执行情况老污染源限期治理项目完成情况污染物排放总量控制情况积极响应国家省市有关节能法规法令淘汰或改进高耗能的生产设备或工艺转移印花新工艺定量评级指标印染企业定量评价印染企业定量评价一级指标资源指标污染物指标综合利用指标生产技术指标能源指标资源指标污染物指标综合利用指标生产技术指标能源指标二级指标二级指标二级指标二级指标二级指标二级指标二级指标二级指标染料消耗助剂消耗浆料消耗漂白剂消耗企业工业用水重复利用率上染率设备作业率综合成品率烧碱回收率工业用水利用率余热利用率染料回收利用率废水回用率外排废水量COD排放量SO2排放量烟粉尘排放量噪声二级指标综合能耗可比能耗产品单耗单位产品综合能耗图3-2印染企业定量评价指标体系框架在定性化评价指标体系中,基本上是按照有利于“源削减”的原则,设置各项二级指标,在缺乏统计数据的情况下,通过清洁生产装备和工艺“有”与“无”、是否运行正常和清洁生产管理水平,客观反映企业清洁生产的面貌。在定量评价指标体系中,各指标的评价基准值是衡量该项指标是否符合清洁生产基本要求的评价基准。本评价指标体系确定各定量评价指标的评价基准值的依据是参照国家发改委发布的《印染行业清洁生产评价指标体系(试行)》中定量指标体系。清洁生产评价指标的权重分值反映了该指标在整个清洁生产评价指标体系中所占的比重。它原则上是根据该项指标对印染行业清洁生产实际效益和水平的影响程度大小及其实施的难易程度来确定的。清洁生产是一个相对概念,它将随着经济的发展和技术的更新而不断完善,达到新的更高、更先进水平,因此清洁生产评价指标及指标的基准值,也应视行业技术进步的趋势进行不定期调整,其调整周期与本技术指引调整期同步。表3-1印染企业定性评价指标项目及权重一级指标指标分值二级指标指标分值备注(1)深圳市重点鼓励发展的印染行业清洁生产技术(含节能减排技术)的符合性50生物酶前处理工艺5定性评价指标无评价基准值,其考核按对该指标的执行情况给分。对一级指标“(1)”所属二级指标,凡采用的按运行情况给出相应分值,未采用的不给分。对一级指标“(2)”所属二级指标,凡已建立环境管理体系并通过认证的给4分,只建立环境体系但尚未通过认证的给2分;凡已进行清洁生产审核并实施无/低费方案的给6分,实施中/高费方案的给4分。对一级指标“(3)”所属二级指标,凡已建立有效的能源管理管理体系得给2分;凡能开展能源审计的给4分。对一级指标“(4)”所属各二级指标,如能按要求执行的,则按其指标分值给分;对建设项目环保“三同时”、建设项目环境影响评价、老污染源限期治理指标未能按要求完成的则不给分;对污染物排放总量控制要求,凡水污染物和气污染物均有超总量要求的则不给分;凡仅有水污染物或气污染物超总量要求的,则给2分。对一级指标“(5)”所属各二级指标,如能按要求执行的,则按其指标分值给分;高效短流程前处理清洁生产助剂及工艺3高效活性染料的应用4转移印花新工艺4气体动力气流染色技术4针织平幅染整新技术4定型机废气处理及资源化技术4印染废水深度处理及回用技术5原辅助剂的回收利用技术7无毒无害的原辅材料4低能耗高效的生产工艺及设备3综合利用和消纳社会废物3(2)环境管理体系建立及清洁生产审核10建立环境管理体系并通过认证4开展清洁生产审核6(3)能源管理体系及能源审计6建立有效的能源管理体系2积极开展能源审计4(4)贯彻执行环境保护法规的符合性20建设项目环保“三同时”执行情况5建设项目环境影响评价制度执行情况5老污染源限期治理项目完成情况5污染物排放总量控制情况5(5)贯彻执行有关节能法规法令的符合性14积极响应国家省市有关节能法规法令8淘汰或改进高耗能的生产设备或工艺6注:1.如果一个企业涉及多个产品时,其它产品要在其它相关行业达到指标要求,否则不能参评。2.深圳鼓励发展技术随着科学技术的进步也会有所变化,有关新技术说明深圳市发布的技术指引最新版为准。3.对于一级指标(1)所列出的生产工艺和技术并不是对印染行业清洁生产技术范围的界定,被国家、省、市或行业协会发布或认定为清洁生产的技术或工艺,均可给出相应分值。4.对于一级指标(1)中工艺技术对应企业不存在相关的生产环节,造成缺项的,应对指标分值做相应调整或按缺项考核调整权重公式计算。表3-2印染企业定量评价指标项目、权重及基准值一级指标权重分值二级指标单位权重分值评价基准值1能源指标25单位产品综合能耗kgce/t5水浴比t/t47万元产值能耗kgce4单位产品耗水量t/t3269单位产品耗电量t/t31795单位产品耗汽量t/t3单位产品耗煤量t/t3资源能耗25印花浆料消耗kg/t32烧碱消耗kg/t4染料消耗kg/t4助剂消耗kg/t4双氧水消耗kg/t3油类消耗kg/t2企业工业用水重复利用率%540生产技术指标10上染率%370设备作业率%385综合成品率%495综合利用指标25余热利用率%550染料回收利用率%550烧碱回收率%550废水回用率%520工业用水利用率%595污染物指标15外排废水量m3/t3COD排放量kg/t3SO2排放量kg/t3烟粉尘排放量kg/t3噪声dB(A)3≤60注:1.评价基准值的单位与其相应指标的单位相同。2.各个指标的数值是按织物平均1吨布5000m计算,然后乘以标准品校正系数。按平均校正系数1.795计算。定量评价指标的考核评分计算企业清洁生产定量评价指标的考核评分,以企业在考核年度(一般以一个生产年度为一个考核周期,并与生产年度同步)各项二级指标实际达到的数值为基础进行计算,综合得出该企业定量评价指标的考核总分值。定量评价的二级指标从其数值情况来看,可分为两类情况:一类是该指标的数值越低(小)越符合清洁生产要求(如能耗、水耗、污染物排放量等指标);另一类是该指标的数值越高(大)越符合清洁生产要求(如二次能源回收量及其利用率、工业水重复利用率、固体废物利用率等指标)。因此,对二级指标的考核评分,根据其类别采用不同的计算模式。.1定量评价二级指标的单项评价指数计算对指标数值越高(大)越符合清洁生产要求的指标,其计算公式为:Si=Sxi/S0i对指标数值越低(小)越符合清洁生产要求的指标,其计算公式为:Si=S0i/Sxi式中:Si-第i项评价指标的单项评价指数。如采用手工计算时,其值取小数点后两位;Sxi-第i项评价指标的实际值(考核年度实际达到值);S0i-第i项评价指标的评价基准值。本评价指标体系各二级指标的单项评价指数的正常值一般在2.0~3.0左右,但当其实际数值远小于(或远大于)评价基准值时,计算得出的Si值就会较大,计算结果就会偏离实际,对其他评价指标的单项评价指数产生较大干扰。为了消除这种不合理影响,应对此进行修正处理。修正的方法是:当Si>k/m时(其中k为该类一级指标的权重分值,m为该类一级指标中实际参与考核的二级指标的项目数),取该Si值为k/m。.2定量评价考核总分值计算定量评价考核总分值的计算公式为:P1=式中:P1-定量评价考核总分值;n-参与定量评价考核的二级指标项目数;Si-第i项评价指标的单性评价指数;Ki-第i项评价指标的权重分值。若某项一级指标中实际参与定量评价考核的二级指标项目数少于该一级指标所含全部二级指标项目数(由于该企业没有与某二级指标相关的生产设施所造成的缺项)时,在计算中应将这类一级指标所属二级指标的权重分值均予以相应修正,修正后各相应二级指标的权重分值以Ki’表示:Ki'=Ki·Aj式中:Aj-第j项一级指标中,各二级指标权重分值的修正系数。Aj=A1/A2。A1为第j项一级指标的权重分值;A2为实际参与考核的属于该一级指标的各二级指标权重分值之和。如由于企业未统计该项指标值而造成缺项,则该项考核分值为零。定性评价指标的考核评分计算对定性指标的考核不仅考核“有”与“无”,而且要考核是否正常运行及其效果。定性评价指标的考核总分值的计算公式为:P2=式中:P2-定性评价二级指标考核总分值;Fi-定性评价指标体系中第i项二级指标的得分值;n-参与考核的定性评价二级指标的项目总数。如果实际参与考核的一级指标(1)所列出的二级评价指标项目数少于一级评价指标所包括的全部二级评价指标的项目数(如:由于企业没有与某二级评价指标相关的生产环节所造成的缺项),则应将该项二级评价指标的权重值乘以修正系数Ai,调整其权重值:P2(1)=式中:Ai为第i项二级评价指标权重值的修正系数,Ai=A1/A2A1为本指标体系所列一级指标(1)的权重值;A2为实际参与考核的属于一级评价指标(1)的各二级评价指标的权重值之和;N为实际参与一级评价指标(1)的各二级评价指标项目数。.3企业清洁生产综合评价指数的考核评分计算为了综合考核印染企业清洁生产的总体水平,在对该企业进行定量和定性评价考核评分的基础上,将这两类指标的考核得分按不同权重(以定量评价指标为主,以定性评价指标为辅)予以综合,得出该企业的清洁生产综合评价指数和相对综合评价指数。.1综合评价指数(P)综合评价指数是描述和评价被考核企业在考核年度内清洁生产总体水平的一项综合指标。国内大中型印染企业之间清洁生产综合评价指数之差可以反映企业之间清洁生产水平的总体差距。综合评价指数的计算公式为:12式中:P-企业清洁生产的综合评价指数,其值一般在100左右;P1、P2-分别为定量评价指标中各二级指标考核总分值和定性评价指标中各二级指标考核总分值。.2相对综合评价指数(P')相对综合评价指数是企业考核年度的综合评价指数与企业所选对比年度的综合评价指数的比值。它反映企业清洁生产的阶段性改进程度。相对综合评价指数的计算公式为:P'=Pb/Pa式中:P'-企业清洁生产相对综合评价指数; Pa、Pb-分别为企业所选定的对比年度的综合评价指数和企业年度的综合评价指数。印染行业清洁生产企业的评定对印染企业清洁生产水平的评价,是以其清洁生产综合评价指数为依据的,对达到一定的综合评价指数的企业,分别评定为深圳市清洁生产先进企业、深圳市清洁生产企业和深圳市清洁生产落后企业。根据目前深圳市印染行业的实际情况,不同等级的清洁生产企业的综合评价指数列于表3-3。表3-3印染行业不同等级的清洁生产企业综合评价指数清洁生产企业等级清洁生产综合评价指数备注清洁生产先进企业≥90(鼓励)推广应用清洁生产企业75≤P<90推广应用上述清洁生产综合评价指数低于75的企业则被评为未实现清洁生产企业或清洁生产落后企业,建议进行整顿改进,并经深圳市环保局验收通过之后方可进行生产。按照现行环境保护政策法规以及产业政策要求,凡参评企业被深圳市环保主管部门认定为主要污染物排放未“达标”(指总量未达到控制指标或主要污染物排放超标),生产淘汰类产品或仍继续采用要求淘汰的设备、工艺进行生产的,则该企业不能被评定为“清洁生产先进企业”或“清洁生产企业”。企业的清洁生产水平也反映在各个定量评价指标上,各个定量评价指标也可以分为更多的评价指标。现将相关评价指标评价结果列于下表:表3-4原材料指标评价结果原材料指标状况指标权重等级分值得分毒性无毒7生态影响良好6可再生性良好4能源强度低4循环利用性良好4合计25表3-5产品指标评价结果产品指标状况指标权重等级分值得分销售良好3使用良好44寿命优化中等4报废良好4合计15具体的评价指标要根据印染企业具体的工艺流程来划分,可以详细了解各个评价指标的情况,使企业能够有针对性的进行改革和推进清洁生产,达到先进的清洁生产水平。
4印染行业清洁生产技术要求本技术要求按照清洁生产的原理,从提高资源利用率和减少环境污染出发,针对棉印染生产过程的资源能源利用、污染物产生、生产工艺与装备水平、产品的环境友好性和环境管理提出技术要求。本技术要求共给出棉印染生产过程清洁生产水平的三级技术指标:一级:国际清洁生产先进水平;二级:深圳市清洁生产先进水平;三级:深圳市清洁生产基本水平。资源能源利用指标项目一级二级三级1.原辅材料的选择棉印染企业主要生产原料为各种坯布或纱线,辅助原料为各种染料及相应助剂。在印染生产过程中,应使用绿色环保型染料和上染率高的染料,减少对环境的污染;淘汰和禁用对人体有害的偶氮型染料以及禁用其它一些致癌染料和过敏性染料;推行生态纺织品,使用无害或少害原辅料,避免对人体健康造成危害。机织印染产品,t/百米≤2.0≤2.5≤3.0针织印染产品,t/t纱≤200≤300≤3503.耗电量机织印染产品,kwh/百米≤25≤29≤35针织印染产品,kwh/t纱≤1800≤2000≤2500机织印染产品,kg/百米≤35≤45≤55针织印染产品,kg/t纱≤2500≤2800≤3100污染物产生指标(末端治理前)项目一级二级三级机织印染产品,t/百米≤≤2.2≤2.4针织印染产品,t/t纱≤170≤280≤320机织印染产品,Kg/百米≤≤2.0≤2.4针织印染产品,Kg/t纱≤110≤150≤2004.3生产工艺与装备要求项目一级二级三级生产工艺与技术装备完全达到以下要求:生产工艺采用最佳化的清洁生产工艺;前处理设备高效、节能、低耗,短流程;染色设备高质量、小浴比,自动化程度高;印花设备快速、灵活、低耗,自动化、智能化程度高。基本达到以下要求:生产工艺采用最佳化的清洁生产工艺;前处理设备高效、节能、低耗,短流程;染色设备高质量、小浴比,自动化程度高;印花设备快速、灵活、低耗,自动化、智能化程度高。部分达到以下要求:生产工艺采用最佳化的清洁生产工艺;前处理设备高效、节能、低耗,短流程;染色设备高质量、小浴比,自动化程度高;印花设备快速、灵活、低耗,自动化、智能化程度高。产品的环境友好性要求项目一级二级三级已经进行生态纺织品的开发和认证工作,符合可持续发展的需要。正在进行生态纺织品的开发和认证工作,符合可持续发展的需要。2.产品合格率(近三年)95%90%85%环境管理要求项目一级二级三级1.生产过程环境管理按照清洁生产要求,建立生产过程管理制度,建立清洁生产激励机制;严格制定生产工艺规程和设备维修保养制度,程序文件及作业文件齐备;主要生产车间和设备应安装计量装置,原始记录和统计数据齐全有效。按照清洁生产目标,建立生产过程管理制度,建立清洁生产激励机制;制定生产工艺规程和设备维修保养制度,程序文件及作业文件齐备;主要生产车间应安装计量装置,原始记录和统计数据齐全有效。按照清洁生产目标,建立生产过程管理制度,初步建立清洁生产激励机制;制定生产工艺规程和设备维修保养制度,程序文件及作业文件基本齐全;主要生产车间部分安装计量装置,原始记录和统计数据基本齐全。2.相关方环境管理要求提供的原辅材料,应对人体健康没有任何损害,并在生长和生产过程中对生态环境没有负面影响要求提供绿色环保型和高上染率的染料和助剂,减少对环境的污染;相关方应逐步淘汰对人体有害的偶氮型染料以及其它一些致癌染料和过敏性染料。要求提供无毒、无害和易于降解或回收利用的包装材料。3.清洁生产审核按照国家环保总局编制的棉印染行业的企业清洁生产审核指南进行了审核。4.环境管理制度按照ISO14001建立并运行环境管理体系,环境管理手册、程序文件及作业文件齐备。环境管理制度健全,原始记录及统计数据齐全有效。环境管理制度、原始记录及统计数据基本齐全。⑴印染行业有机废气回收先进实用技术;⑵定型机废气处理系统;⑶定形机废气热回收装置;⑷CFM自动净化技术在印染废水深度治理回用中的应用;⑸印染废水深度处理及回用关键技术;
5企业清洁生产审核5.1企业推行清洁生产审核的要求与政策企业推行清洁生产审核的政策要求1)中华人民共和国清洁生产促进法(2002年);2)国务院办公厅转发展改革委等部门《关于加快推行清洁生产意见》的通知(国办发[2003]100号);3)清洁生产审核暂行办法(国家发展和改革委员会、国家环境保护总局令第16号)4)财政部关于印发《中央补助地方清洁生产专项资金使用管理办法》的通知(财建[2004]343号)5)关于印发《国家环境保护局关于推行清洁生产的若干意见》的通知(环控[1997]232号)6)关于贯彻落实《清洁生产促进法》的若干意见(环发[2003]60号)7)国务院批转节能减排统计监测及考核实施方案和办法的通知(国发〔2007〕36号)8)关于印发《广东省清洁生产联合行动实施意见》的通知(粤经贸资源[2001]972号)9)关于印发《广东省清洁生产企业验收管理办法(暂行)》的通知(粤经贸资源[2003]234号)10)印发广东省节能减排综合性工作方案的通知(粤府〔2007〕66号)11)广东省人民政府关于加快推进清洁生产工作的意见(粤府办[2007]77号)12)深圳市清洁生产审核实施细则企业推行清洁生产审核的操作要求从企业来说,实行清洁生产有一下几个方面工作要做:(1)积极开展进行企业清洁生产审核;(2)开发长期的企业清洁生产战略计划;(3)对职工进行清洁生产的教育和培训;(4)进行产品全生命周期分析;(5)进行产品生态设计;(6)研究清洁生产的替代技术。进行企业清洁生产审核是推行企业清洁生产的关键和核心。企业清洁生产审核是一项系统而细致的工作,在整个审核过程中应充分发动全体员工的参与积极性,解放思想、客服障碍、严格按审核程序办事,以取得清洁生产的实际成效并巩固下来。具体操作要求如下:(1)通过宣传教育,使企业领导和职工对清洁生产有正确的认识,并取得领导重视和员工的支持,鼓励全员参与,充分发动群众献计献策。。(2)成立清洁生产审核工作小组,按照清洁生产审核工作程序逐步进行企业清洁生产审核工作。(3)贯彻编审核、边实施、边见效的方针,在审核的每个阶段都应注意实施已成熟的无/低费清洁生产方案,成熟一个实施一个。(4)对已实施的方案进行核查和评估,并纳入企业的环境管理体系,以巩固成果。(5)对审核结论,要以定量数据为依据。(6)在方案产生和筛选完成后,要编写中期审核报告,对前阶段的工作进行总结和评估,从而发现问题,找出差距,以便在后期工作中进行改进。(7)在审核结束前,对筛选出来还未实施的可行方案,应制定详细的实施计划,并建立持续清洁生产机制,最终编制完整的清洁生产审核报告。5.2企业实施清洁生产审核程序组织实施清洁生产审核是推行清洁生产的重要组成和有效途径。基于我国清洁生产审核示范项目的经验,并根据国外有关废物最小化评价和废物排放审核方法和实施的经验,国家清洁生产中心开发了我国的清洁生产审核程序,包括7个阶段、35个步骤,详见图5-1。
活动产出可行性分析1进行市场调查;2进行技术评估可行性分析1进行市场调查;2进行技术评估3进行环境评估;4进行经济评估5推荐可实施方案方案实施1组织方案实施;2汇总已实施的无低费方案的成果3验证已实施的中高费方案的成果4分析总结已实施方案对组织的影响持续清洁生产1建立和完善清洁生产组织;2建立和完善清洁生产管理制度;3制定持续清洁生产计划;4编写清洁生产审核报告1方案的可行性分析结果;2推荐的可实施方案1推荐方案的实施;2已实施方案的成果分析结论1清洁生产组织机构2清洁生产管理制度3持续清洁生产计划4清洁生产审核报告筹划与组织1取得领导支持;2组建审计小组3制定工作计划;4开展宣传教育方案产生和筛选1产生方案;2分类汇总方案3筛选方案;4研制方案5继续实施无低费6核定并汇总无低方案;费方案实施效果1领导的参与;2审计小组3审计工作计划;4障碍的克服评估1准备审计重点材料;2实测输出入物流3建立物料平衡;4分析废物产生原因5提出和实施无低费方案预评估1组织现场调研;2进行现场考察3评价产污排污状况;4确定审计重点5设置清洁生产目标;6提出和实施无低费方案1现状调查结论;2审计重点3清洁生产目标;4现场考察的无低费方案1物料平衡;2废物产生原因3审计重点无低费方案的实施1各类清洁生产方案的汇总2推荐的供可行性分析的方案3中期评估前无低费方案实施效果的核定和汇总4清洁生产中期审计报告一、生物酶前处理工艺技术技术说明生物酶由于具有专一、高效的特性,能在常温下对纤维杂质进行有效分解。将生物酶这一特性应用于印染前处理加工,可以取代烧碱等相关助剂,缩短了工艺流程,降低了消耗,减少了污染排放,对推行清洁生产、保护生态环境具有重要意义。适用范围(替代的落后技术)生物酶技术适用于亚麻、麻棉混纺及棉染整加工前处理工序。主要环境、经济指标1)环境指标依据传统工艺与生物酶工艺产生废水COD监测结果为:轧生物酶后废水为55mg/L,正常碱煮使用废水为267mg/L,该技术能够在很大程度上削减废水中COD。2)经济指标据技术发明应用单位数据:101纯亚麻织物(14×14/50×54):传统工艺每码布前处理耗用化学助剂和水、电、汽的费用按为0.59元/码计,使用生物酶工艺前处理耗用生物酶、化学助剂和水、电、汽的费用为:0.39元/码。
纯亚麻短纤维、亚麻棉/粘混纺厚织物:传统工艺每码布前处理耗用化学助剂和水、电、汽的费用按为0.92元/码计,使用生物酶工艺前处理耗用生物酶、化学助剂和水、电、汽的费用为:0.39元/码。4、使用现状该技术申报单位为深圳新龙亚麻纺织漂染、深圳市纺织行业协会、深圳良益实业、清华大学研究生院、上海永光化学公司。深圳良益实业从2006年开始在印染生产中使用生物酶技术,目前公司环保节能已初见成效。目前已生产了120多个产品,按全年推广应用计算,可降低成本万元,减少污染物排放86.4吨。用生物酶工艺进行生产,基本不需要增加或改造设备。生产出来的产品质地蓬松,没有刺痒感,布面光洁度等都有所提高,符合国际生态纺织品标准要求。
二、微胶囊分散染料染色新工艺1、技术说明微胶囊分散染料染色工艺的基本原理,是利用微胶囊优良的缓释功能与分散染料极小的溶解度(约为酸性和直接染料的万分之一)组成染料供应源,使溶解成单分子状态的染料,在涤纶纤维表面吸附,扩散和染着,从而实现均匀染色,表面的浮色极少,不必还原清洗、皂洗和水洗,与传统染色需后处理形成鲜明的对比。传统染色工艺的染浴中,除分散染料已有大量&w=%b7%d6%c9%a2%bc%c1&d=&k=0&z=&a=&j=&f="分散剂外,另需添加分散剂、匀染料等助剂,使水中溶解度极小的分散染料在染浴中形成染料胶囊,以利涤纶纤维的吸附、扩散和染着,由此可能产生表面染色不匀,以及表面吸附染料量较多等问题,故染色后需经充分后处理除去浮色保证染色牢度(皂洗和摩擦)。2、适用范围(替代的落后技术)本技术适用印染行业的涤纶染色工艺。3、主要环境、经济指标试生产时,半制品进缸,微胶囊分散染料用水搅匀后倒入辅助装置,并添加少量冰醋酸,接着按传统染色工艺升温开始染色,升温至130℃保温30分钟,冷却后出缸。经测试,染色涤纶织物色泽均匀,主要染色牢度均达到或优于常规工艺。染色废水(高温时取)有轻微色度,冷却后色度明显降低,静置12小时经过滤后,目测呈无色(按染料的λmax测定不出染料含量)。以致染色废水经适当处理全部可回用。同时,新染色工艺又省去了还原清洗、皂洗、热水洗和冷水洗几个后处理工序,可节约大量的染色后处理用水。实施此项新工艺对保护环境和经济价值的意义重大。微胶囊分散染料不含任何助剂,其染色水经简单处理可全部回用,染色过程中毋需后处理工序,可以说无污水排放,是环境友好的清洁生产工艺之一。整个染色过程可缩短1/3~1/2时间,同时设备利用率可大大提高。4、使用现状微胶囊分散染料染色新工艺是由东华大学,上海林邦环保技术公司,常州汉斯化学品公司,江西华园机电公司合作研发,已获四项国家发明金奖。
三、气流染色技术1、技术说明①基本原理有别于常规喷射溢流染色机的水力原理,气流染色技术采用气体动力系统。其工作原理是织物被湿气、空气与蒸汽混合的气流带动在单独的管路中运行,由入布开始至过程终结,当中无需特别注液,故此织物可在无液体的情况下在机内完成染色过程,功能效果如下:气体动力驱动保证织物运行顺畅,从而防止皱纹或折痕产生;具有织物速度控制可减少速差,方便监察织物移动速度,以达致最佳清洗效果;独特的连续喷淋清水的冲洗方法,只需很短的时间就能达致清洗的效果;无需液体的气体动力织物运行和染料在饱和蒸汽的环境之下,保证色牢度;摇折装置确保织物输送流畅;由铁佛龙片及棒组成的滑溜底部,令织物表面得到最妥善的处理,并能于储布槽内运行畅顺;因染色工艺过程的困难度而需配置较大集水槽时,织物仍会保持在染液之上运行。②工艺流程图系列气流染色机拥有九个主要部件,其功能见下附图3-1:附图3-1气流染色机构造图2、适用范围(替代的落后技术)本技术适用印染工业染色工艺,其使用条件如下:a)颜料助剂应在缸底集液槽预先溶解,以保证染色质量,节省颜料助剂b)滑溜的铁佛龙铺面c)配置铁佛龙部件的特殊喷嘴d)变频控制提升装置e)于注料与空气管路设置大型过滤筛,以确保主泵及鼓风机运作畅顺f)织物运行特制鼓风机g)机身与与染液接触的部份需用高度抗腐蚀不锈钢材料3、主要环境、经济指标a)水消耗低:染绵的浴比是1:,染化纤是1:2,水消耗量减少。b)高效节能:风扇马达拥有标准的频率控制,能对过程控制提供灵敏的调控以节省能源消耗。c)减少污染:浴比低同时可节省染料、化学助剂及辅助物料等污染物的使用。另外,污水中活性染料的盐成份可减少三份之一或更多。相对地可减少除泡剂的使用,起到减少环境污染的效果。d)节省时间:冷水热水清洗过程可连接进行,不需任何时间的停顿。另外,配备高效热交换器或直接蒸汽加热装置,大大缩短升温时间。气流染色机与传统喷射染色机进行成本效益比较,能够节水、节能、节省助剂、提高工效。以下图表是德国THEN-AIRFLOW系列气流染色机的一些技术经济指标:附表3-1传统机型与THEN-AIRFLOW的成本比较成本计算:传统机型THEN-AIRFLOW比率(%)生产/小时kgs/hkgs/h生产/日1662kgs/d2700kgs/d水量58ltrs/kg27ltrs/kg电量kWh/kgkWh/kg加热能量kgs/kgkgs/kg附图3-2气流型与传统型的效益比较4、使用现状江苏AB针织集团,宁波申洲针织,俐马工业-苏州,上海三枪集团,余姚银河印染,湖北多佳织染,福建凤竹纺织科技等多家企业采用了这项技术。该项技术来源特恩机械。
四、微悬浮体染色技术1、技术说明微悬浮体染色技术最初在蛋白质纤维的染色加工中应用,这些蛋白质纤维主要包括羊毛、山羊绒和蚕丝。在羊毛和山羊绒染色过程中,通过我们合成的特种复合高分子saddit/index.shtml"助剂加入,在染浴中自行形成染料微悬浮体颗粒,这些细小的颗粒可以在低温情况下(30-50℃)在纤维表面均匀吸附。待上述吸附过程基本完成后,可以使染浴迅速升温(>3℃),在一定的温度下吸附在纤维表面的染料颗粒发生解体,释放出的染料分子就地向纤维内部扩散并发生固着。由于染料微悬浮体颗粒极其细小,其对于纤维和织物的组织结构有很强的穿透能力,同时由于其具有自调均匀的吸附特性,可以保证染料颗粒在纤维表面的不同部位发生均匀吸附。与传统的染色过程相比,在微悬浮体染色过程中被染纤维的受热史明显缩短,纤维在染色过程中的损伤因之会明显减小。对散纤维染色来说,染后纤维的可纺性可得到明显的改善。在蚕丝纺织品的染色过程中,由于微悬浮体化的染料在纤维表面的吸附率很高,从而使上述纤维的染料上染百分率和固色百分率都得以显著提高。采用微悬浮体染色技术所得染品的色泽鲜艳度明显提高且手感得到显著改善,染品的各项色牢度完全符合国家标准。在蚕丝织物的染色过程中可以完全不使用作为促染剂使用的无机盐,真正实现了“无盐染色”,从而杜绝了织物在染色过程中经常出现的擦伤现象。2、适用范围(替代的落后技术)在纺织品的前处理过程中,特定的微悬浮体化助剂可以使前处理过程中的常用助剂对纤维上各种杂质的接触更加充分,从而使得对纤维的除杂效率显著提高。
微悬浮体染整技术在纺织品后整理过程中的应用目前主要体现在柔软整理方面。3、主要环境、经济指标(1)采微悬浮体染色技术可以使蛋白质纤维染色加工的时间缩短50%左右,可以使染料的利用率提高5-10%左右,可以获得显著的“节能减排”效果。(2)棉针织物前处理的大生产试验过程中,与传统工艺相比:①在使最高温度下保温时间缩短2/3的前提下,可以使处理后的毛效提高2–3倍,白度也有相应的提高。②经微悬浮体前处理技术处理后的织物在其后活性染料染色过程中的染料固色率一般可以提高10%以上。③棉筒子纱的前处理效果与棉针织物的前处理效果类似。④同时可使棉纤维的毡并现象明显降低且棉结明显减少,使纤维在其后的烘干、开清棉、梳棉、并条、精梳、粗纱以及细纱的加工可以顺利进行。⑤采用微悬浮体技术对棉散纤维进行前处理后再进行染色加工也能够获得类似的效果,从而使色纺纱的生产效率及产品的质量明显提高。⑥采用微悬浮体工艺对棉进行前处理后可以使其后加工过程中的落棉率降低10%以上,可以顺利纺出100支及更高支数的纱,与传统加工工艺相比可以显著提高生产效率、降低加工损耗并且明显提高产品的质量以及产品的附加值。
(3)
微悬浮体染整技术在纺织品后整理过程中的应用目前主要体现在柔软整理方面。在微悬浮体体系中,双氨基改性有机硅柔软剂和阳离子柔软剂对棉纺织品的作用性能优异,在不降低柔软平滑度的情况下,所整理的纺织品的色泽几乎不发生改变。4、使用现状微悬浮体染整技术是一种前所未闻的原创性工业技术,由西安工程大学发明并命名。该技术已经被国家发展和改革委员会、科学技术部和商务部于2004年联合发布的《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南》中列为重点新技术(第44-45页)。国家环保总局已经将该技术列入2007年《国家先进污染防治示范技术名录》(2007年,第56项)。
微悬浮体染整技术是一项被实践证明为切实可行的染整新技术,其在理论和实践上均与传统的染整加工技术有着明显的不同,从而可以产生显著的效果。我国对此新型纺织品染整新技术拥有完全的知识产权。
五、织物变性涂料连续染色新技术技术说明“织物变性涂料连续染色新技术”,通过使用阳离子变性助剂,以织物的纤维素变性接枝为染色技术核心,吸收传统黏合剂涂料染色技术优点,试制创新成套设备,选用环保性涂料为原料,采用节水、节能、减污先进生产技术,使废水、废气和固体废物的排放量与传统染色工艺相比减少了95%以上,使变性、染色、固色一步法连续生产。1.1常规涂料染色的缺点:(1)常规粘合剂涂料染色工艺适应面狭窄,只能染浅中色经反复实践和分析检测粘合剂形成的色膜仅能形成以斑状、片状、点状等分散状分布,不能均匀、连续、全部覆盖于纤维表面,因此织物表面也不能形成与色膜一致的深度。从大量实践并对色膜在纤维表面成型情况分析:一般色膜覆盖纤维面积在35~85%,即使调整工艺处方和工艺条件但成效不大,曾实验使用二次染色工艺,表明也难以达到100%覆盖。其二是随涂料和粘合剂用量增加,虽色膜相应增深,但主要表现为增加色膜厚度,并未增加面料K/S值深度,因此,染深浓色品种难度很大。(2)常规粘合剂涂料染色工艺成品手感差由于仅靠粘合剂作用和采用常规浸轧、预烘、烘干(焙烘)工艺难免有较多色膜在纤维之间粘结,加上粘合剂色膜性能以及在纤维表面分散状分布不均匀形成粗糙表面,导致面料手感变硬,弹性变差,即使采用柔软助剂混用而使成品柔软性有一定改善,但在涂料染色面料成衣水洗加工过程中也所剩无几,实际应用中仍需在成衣水洗后再进行柔软处理,同时柔软剂的加入,往往会导致牢度的下降等诸多问题。(3)常规粘合剂涂料染色涂料渗透差色牢度差,易掉色
涂料微小颗粒和黏合剂形成的色膜与纤维间仅靠分子间范德华力等作用附着在面料表面上,因此较之染料染色牢度显著低,尤其在后加工“水洗”生产过程和加工成服饰后的使用过程中牢度越洗越差,严重制约了涂料染色技术推广应用。(4)常规粘合剂涂料染色缺少价廉物美定型涂料和助剂国产涂料和相关染色助剂开发生产的滞后,进口涂料助剂价格昂贵等在一定程度上影响了对涂料染色技术的推广,国内涂料染色应用尚处于初级阶段,这种先天不足对染整企业带来了很大困难。(5)常规粘合剂涂料染色无成套适用设备传统染整设备难以适应涂料染色工艺要求,最终阻碍着涂料染色新技术的开发和推广应用。(6)常规涂料染色工艺瑕疵多常规涂料染色工艺生产过程存在的粘辊筒、牢度差、色差大,质量波动较大必须焙烘,也导致长期以来涂料染色工艺只能作为被动使用的辅助性染色工艺。1.2织物变性涂料连续染色新技术介绍1.该(1)提高色牢度,意义在于:①扩大面料加工适用范围;②适应牢度要求较高的品种;③需水洗仿旧的涂料面料主要是提高洗前牢度和稳定水洗后牢度,尤其确保成衣水洗后在穿着过程中保持较稳定的牢度,洗后较少褪色或变色,满足面料加工牢度水洗褪色和成衣牢度双重标准。(2)改变粘合剂涂料染色中涂料对纤维无亲和性。纯靠粘合剂成膜而形成色膜粘结于纤维表面,此色膜色度与面料K/S大小相关性差,即染色提升率低,因而仅能染浅、中色。(3)提高工艺适应性,克服涂料轧染色种局限性大:涂料卷染(包括成衣浸染)不稳定、适应性更小、涂料刮染(即刮涂)由于质量可控制性较差,成衣水洗后加工中暴露较多问题。涂料套染则比白坯轧染和浸染应用难度更大。鉴此,如何提高涂料染色的工艺适应性和染色应用范围,提高质量,就必需找到涂料染色新工艺技术。(4)在解决涂料染色的工艺性能方面:优选涂料染色的染深性好、染色性能稳定、工艺适应性强、相容性好的专用涂料、助剂系列配套产品,起着决定性作用。部分国外公司推出的系列产品虽显示了一定优越性,仅靠引进往往极难做到全面符合先进、适用、经济、配套、便利的要求。通过实践,必须优选和研制国内涂料助剂,整体协调配套使用,与印染助剂公司合作,实现走国产化创新之路的目标。(5)专用成套设备的研制:设备是“织物变性涂料连续染色新技术”研发不可缺少的关键。本项目与印染机械设备厂合作,研制了专用成套涂料连续染色设备。通过十余年坚持不懈的努力,该公司创新的“织物变性涂料染色新技术”终于获得了初步成功,目前已进入批量生产阶段。1实施批量生产中技术攻关和技术创新具体工艺技术创新实践有以下方面:(1)采用纤维素变性原理,积极提高涂料连续染色工艺水平和产品的质量
纤维素变性接枝是新染色工艺技术创新的突破点,依据国家“八·五”涂料染色课题的全程分析、总结表明,如果攻关仅定位于粘合剂涂料染色,涂料染色工艺技术难以有根本性的突破的,虽也通过大量的应用工艺着手实验,在工艺原理上始终未能达到突破性进展。国外六十年代已有变性染色的报导,其中尤以成衣浸染发展最快,并在95年~96年也有变性涂料连续染色试验实践。我们结合在印染行业采用FH等交联剂进行涂料染色,采用阳离子变性工艺提高活性染料、直接染料等染色性能,开启了变性染色的思路并通过试验后,最终认定了纤维素实行变性是涂料染色原理上的创新,是改变粘合剂涂料染色的突破点。从96年起我们广泛引进国内外多种阳离子变性助剂进行筛选,安排了大量应用工艺实验进行对比,并在此基础上,与上海长盛印染化工合作开发适用于涂料染色的变性剂,先后开发出变性剂T、PT、PNP为主的若干品种。在变性工艺上,对纤维变性的工艺条件进行充分优选,充分发挥变性剂接枝功能。课题协作单位东华大学国家染整工程技术研究中心的研究表明,应用变性剂在一定的工艺条件下可以实现纤维素纤维的阳离子化,使纤维素纤维在水溶液中由变性前的带阴电荷状态变成带阳电荷状态。因此,选用表面阴离子化的涂料在一定条件下就能使涂料在纤维上发生定位吸附,纤维上呈正电荷的阳离子基团与呈阴离子性的涂料发生吸附。研究表明,变性过程中变性剂中的活性基团与纤维形成共价键结合,具有一定聚合度的变性剂可以依范德华力与纤维结合。涂料上染的数量与纤维变性的程度呈一定的正相关性,被吸附在纤维上的涂料可以具有较高的牢度和较高的浓度,变性的均匀程度可以决定涂料颗粒染色的均匀性。控制纤维变性的条件可以控制涂料染色的深度和均匀程度,所以本项目的染色结果较传统的粘合剂涂料染色技术有更为优良的匀染性,较好的牢度,能染中、深色的主要原因。研究过程中通过大量的基础实验,系统地研究了如何提高变性效果和纤维变性后涂料染色质量的规律,在掌握了二大核心关键技术地基础上,完成了对涂料品种、涂料色种、染色助剂的筛选和对选定品种的工艺优选实验,先后形成系列工艺,继而对各大类工艺采用大量正交试验和单项对比试验进行应用工艺条件的优选,通过试样、小批量生产,针对发现的新问题又重新重复上面过程,直至较圆满达到了预定目标。(2)对于不同染色要求、不同品种对象制定了相应的前处理工艺,严格制定了变性工艺和操作规范从一般的浸染变性发展到变性轧染,从变性、染色二浴二步工艺到实现变性染色二浴一步的连续涂料变性染色。同时先后开发了涂料卷染、刮染、套染等多种工艺路线,形成了深、中、浅色不同工艺、不同褪色性能要求的不同工艺及一些特殊要求的特殊工艺,较好的解决了生产中粘棍、手感硬、色差严重、重观性差、水洗效果波动等难题,改善了涂料定向吸附、超柔软性能,解决了合理的涂料染色牢度结构、凝聚、色差、重现性等生产应用问题。
(3)变性涂料染色专用设备的开发设备性能是执行工艺的先决条件,特殊的工艺技术必须有相应的专用设备来实施。涂料染色工艺的特殊性,对半制品的要求是布面平整、洁净、毛效良好而均匀、布面pH值呈中性且保持一致、丝光钡值较高、回潮率适中而均匀、保持一致和适宜温度;试验中对全部印染加工过程中使用的烧毛机、冷轧堆精炼机、高效平洗机、冷堆丝光机、变性打底机、涂料轧染机、红外预烘、热风烘干、热定型焙烘机等设备进行全面统一改造,对影响变性和染色效果的关键部分进行特殊设计,对专用新设备强化了工艺条件在线检测、监控,方便了操作、管理,确保质量在线控制,确保设备具有良好的稳定性、执行工艺条件的精准性。为提高变性和染色的效率,设备设计采用连续加工流水线的方式实现了变性、染色的连续化。研制开发的成套设备采用了远红外、超声波、张力自控、张力补偿、温度自控、液位自控、比例定量供液、温度检测自控、触摸屏人机对话工艺自控等组合。对设备和工艺的节能、环保性能同样给予高度关注。作为一个系统工程,新的变性涂料连续染色技术与设备性能形成优势互补的有机结合,达到了扬长避短的效果。该项目已向国家专利局申请实用新型专利(专利名:连续涂料轧染机,申请号:200620165464.9)(4)对关键技术通过系列实验,有针对性解决了各项生产难题①通过对涂料染深性工艺系列试验,先后对染料打底、变性染色、活性、直接一浴法、涂料变性染色加粘合剂涂料二次染色、增深剂的选用、前处理对染深工艺的优选、涂料染色工艺条件优选、配色增深、各种添加助剂对色深影响分析等进行试验优选,较系统地认识和总结了增深工艺技术,逐步形成了生产适用工艺。“织物变性涂料连续染色新技术”有较好的染深性,解决了常规粘合剂工艺只能染浅中色的矛盾。附表5-1涂料染深性工艺系列试验表色种特深色深色深中色中色浅中色浅中色特浅色数量只22896350492218比例%7%28%20%16%16%7%6%L值范围0~1920~2930~3940~4950~5960~6970~79附:以上数据来源系2006年1~8月份实际投产的全部色种和产品检测的数据针对实际生产所需,通过大量的正交试验系列研究了以变性技术为主的涂料染色工艺技术,有效解决了生产中传统粘合剂涂料染色工艺的存在问题,采取有效工艺措施,解决了牢度、手感、色深、染色均匀性、重现性、粘辊等关键问题,形成多种规模涂料染色工艺。②对提高染色均匀性工艺探究对涂料染色规律全面试验分析,从设备、工艺、操作管理着手,形成涂料匀染工艺规范;并视色种深浅、色调、面料组织等主要因素,调整涂料助剂品种应用组合、工艺条件控制、设备性能调整获得了较好的效果。实践证明,变性工艺是提高匀染性的基础,工艺条件和设备是关键,特殊品种必需具体采取系统措施才能有好的效果。③提高色牢度的研究从现有水平看,绝大部分色种均能达到客户的牢度要求,其中,对需水洗仿旧的品种由于注重牢度合理结构,从而满足洗前、洗后对牢度的双重要求标准,这主要取决于合理工艺。简单采用少用粘合剂、少焙烘等是不适宜的,因为失去了牢度的稳定性是达不到牢度标准的,在后道加工必然成为严重后患。④涂料染色的成品与原样相符是有一定难度的,所谓涂料拼色容易,但要真正做到洗前、洗后均能达到预定标准,必需在常规染料染色原样相符的基础上提出更严、更规范控制,实践表明测配色技术的应用有助于提高原样相符工艺水平。⑤对于粘辊和凝聚造成的色点、色斑较多采用工艺与管理结合,辅之以设备和操作等综合措施解决。其中对与毛羽造成的影响应有充分的认识,采用道道把关十分必要,如局限于单纯采用助剂的手段,往往事倍功半,顾此失彼,在涂料染色上尤其需要防止。⑥充分发挥涂料染色工艺技术特殊性,开发“涂料染色—功能整理”一步法技术,有着较好前景,实践表明,不管哪一种涂料染色工艺,不但有附加功能性整理优于传统染色的优势,而且由于部分整理工艺与涂料染色工艺有一定的互补性。此外,作为涂料染色面料主要是适用水洗工艺,因此,多关注涂料染色过程(即在面料上加工)赋予后者有利的加工条件和提高服饰性能也有积极意义。目前纤维变性涂料染色仍有相关问题需要完善和解决,以更好适应市场的需求。另一方面,科技在发展,“织物变性涂料连续染色新技术”技术有着诱人的社会效益和符合环保节能可持续发展的优势。目前已纳入计划的有新助剂的开发和纤维变性涂料系列染色的后续研发,如:加快在泡沫涂料染色、高牢度涂料染色工艺、提高染深性、功能性染色工艺,进一步提高染色均匀性以及涂料染色新产品面料等方面的开发。涂料染色已是全球公认具有最佳生态型和成为最主要和最需要发展的染色技术;因此,在日益得到政府支持,尽快形成一个全社会协作攻关机制,一定能使我国涂料染色技术缩小与国际先进水平的差距,最终实现创新超越。⑦传统涂料染色与涂料连续染色新工艺路线对比涂料染色生产过程中不再用到盐、碱等辅料,而且革除了二道平洗及皂煮、还原蒸箱,具有明显的工艺路线短、节能降污、减少污染物排放及减少生产用厂房面积等特点。针对提高牢度的工艺试验表明,采用优选工艺对多种有代表性品种的涂料染色都达到较优的牢度水平。附表5-2工艺质量对比织物深咖色新工艺老工艺对比干
磨对比湿
磨对比LabLab△E新工艺老工艺级新工艺老工艺级30*30/68*68433221*10乱纹433-41-220*16纱卡4331-220*20/100*534331-210/4*10/4/32*204421-216*12横贡3-42-321-2X→2-31-2由上表可知,涂料染色新工艺技术基本满足了各种面料的染色要求,对不同纤维、不同组织、不同规格均较适应,产品质量能达到相关技术质量标准。对不同性能要求的面料尚可灵活采用涂料刮染、涂料卷染,对色织和印染布采用涂料套染,特深色采用冷染打底涂料套染也有良好的效果。现有涂料染色工艺对不同原料、组织、规格、加工工艺均有较好的牢度适应性。附表5-3涂料染色牢度与纤维原料和组织规格的关系分析项目类别数量比例干磨湿磨L值(平均)只%级(平均)级(平均)不同纤维纯
棉2964纯
麻8混
纺8纯化纤1不同组织平
纹136斜
纹117绒
类30提
花30不同规格100-199g/m291200-299g/m2201300-399g/m221加工不磨毛253磨
毛50由于涂料染色产品目前主要用于成衣水洗服饰,故在成衣水洗后服饰面料干摩、湿摩牢度均有明显提高,按随意抽检洗前平均干摩3.1级、湿摩2.4级,在水洗后干摩为3.9级、湿摩3.4级,即分别增加0.8~1.0级。⑧“织物变性涂料连续染色新技术”能适应各种面料的涂料染色要求,显示了涂料染色工艺工序简化、生产效率高的特点。原来用纯粘合剂工艺生产存在较多问题的品种采用新工艺后得到解决,生产了各种纤维及不同纱织的织物涂料连续染色生产品:(详见下表5-4)附表5-4不同面料的涂料染色情况表品种数量纤维原料织物组织加工工艺纯棉纯麻混纺纯涤平纹斜纹绒类提花非磨毛磨毛数量只296881136117303026350比例%94%3%3%0.3%43%37%10%10%84%16%2、适用范围(替代的落后技术)本技术适用于印染企业的染色工艺。3、主要技术、经济指标(1)主要技术指标:采用“织物变性涂料连续染色新技术”,涂料染色产品较粘合剂染色工艺外观色调鲜艳、色泽均匀,牢度均能满足产品要求。手感柔软,吸湿透气性有显著提高。附表5-5摩擦牢度的测试与分析项目色种数量牢度(平均值)深度(平均)L只数比例%干摩湿摩特深色2272.321.7317.65深色89282.682.0826.17深中色63202.892.3734.53中色50163.062.5245.29浅中色49163.332.8054.77浅中色2273.773.2065.32特浅色1864.172.6776.15平均3131003.02.540.6附表5-6随机采样涂料染色产品的水洗前后牢度测试分析项目数值牢度变褪色对比洗前洗后洗前洗后干摩湿摩干摩湿摩LabLab△E色差平均值3.12.43.93.451.6-2.8112.6353.8-3.8412.23-4(2)技术经济目标织物变性涂料连续染色新工技术利用纤维变性技术,通过染化助剂优选、专用设备研制、产品系列开发、解决了传统涂料染色工艺存在的提升性差、色牢度差、手感硬、粘辊等缺点。在节能降耗、减少污染物排放等方面有突破性进展,与传统染色工段相比,节约染料/涂料20%,助剂52%(尤其是减少90%以上的染色污水的排放),烧碱95%以上,盐100%,电31%,蒸汽30%,水50%以上(在染色过程节水94.8%,考虑涂料染色产品后道成衣水洗用水),占地面积65%。(因工艺路线大大缩短)(3)经济及社会效益①资源消耗总体水平为传统染料染色工艺的57%,按300万米/年生产能力计算,合计每年可节约费用约102万元。(见表格)附表5-7传统联合轧染机与东高涂料染色机染色工段成本分析表(单机台)传统联合轧染机万米单耗(吨)折合金额(元)东高涂料染色机万米单耗(吨)折合金额(元)差额(元/吨)染料/涂料29642135-829助剂1761767-994烧碱227-------227盐155-------155电(度)804523524341-182蒸汽18361188-648水120420932-388合计金额-7886-4463-3423②因染色过程无工艺废水产生,与常规染色工艺相比,可减少废水排放总量3.6万吨/年,削减CODcr3.6吨/年、氨氮0.54吨/年、总磷0.036吨/年。③通过纤维变性涂料染色新工艺的推广,可带动印染设备、化工染化料助剂的同步发展,对染整行业“十一五”注重环保发展绿色纺织品生产、推行清洁生产技术有积极推动和示范样板作用。对保护生态环境和人类身体健康有着积极意义。4、使用现状织物变性涂料连续染色新技术是在全面吸收国外先进经验基础上,针对国内现状和存在问题,有的放矢地完成了对工艺路线地创新型研究、专用设备的特殊研制、染化料助剂的优选等大量基础工作,形成了系列的涂料染色清洁生产新工艺(如涂料连续轧染、浸染、刮染等多种涂料染色生产工艺),新工艺适应各种原料、品种、色种的中高档系列产品的开发,产品质量较常规粘合剂工艺有全面的提高,产品已销往欧美地区,得到客户的一致好评。经委托中国科学院上海科技查新咨询中心查新,结论为“涂料连续染色新工艺具有新颖性和创新性”查新号200621C0701872;被常州市科技局列入2006年常州市科技攻关项目,项目编号CE2006108;同时经中国纺织工业协会组织专家鉴定,“织物变性涂料连续染色新技术”填补国内空白,达到国际先进水平,纺科鉴字[2007]第04号。“新工艺的涂料连续染色加工面料”被江苏省科学技术厅认定为“高新技术产品”证书编号060402G0109N。部分涂料染色配套设备的关键技术已申请国家专利,申请号:200620165464.9。附:“织物变性涂料连续染色新技术”生产工艺参照针对性解决涂料粘合剂染色工艺存在的问题着手,从系列研究纤维变性技术为创新突破点着眼的指导思想,指定了全面的基础试验,先后完成了专用涂料、助剂的优选,变性涂料染色工艺的研究、专用设备研制等系统攻关。新涂料染色工艺的设计原理是:(1)工艺创新点以纤维变性为核心技术。(2)工艺突破点为连续浸轧变性技术。(3)应用其他染色工艺的优点组合一体而成的新工艺。参照以上新工艺设计结构,主要工艺路线图表举例如下:(1)工艺流程:坯布低张力恒张力褪卷→刷毛除尘→经向张力调整→横向张力调整→对中控制→浸轧变性剂→交联接枝→布面温湿度控制→浸轧涂料染液→红外线预烘→锡林烘干→落布(2)生产工艺指示单附表5-8生产工艺指示单品名
客户
色别
生产编号
班别
机台
投产数
克
重
g/m
g/m总重
Kg前处理□烧毛;□冷堆;□氧漂;□丝光;□外来半制品对色主光源
工艺分类□刮色;□轧染;□一浴;□二浴;□变性;□不变性;对色副光源
工
艺
条
件
车速
M/min轧余率%
总流量L/min
总液量
L供应系数O.调整系数O.超液位延时S
助剂总量
L小泵出力率%助剂染料化供液效率高液位下降时
Hz
染料总量
L大泵出力率%
低液位上升时
Hz
均轧压力南(
);中(
);北(
)超声波A
红外温度℃
℃
℃红外调功%
出红外带湿率%
各种红外状态1□;2□;3□;4□;5□;6□;7□;8□;9□;10□;11□;12□;全部□;×开;√关;
热风烘房温度℃热风烘房湿度%出热风烘房回潮率%
第一排烘筒>130℃第二排烘筒>130℃冷却水
(3)编制涂料染色生产质量指标、染化料、助剂消耗、操作规范要求、半制品质量要求、前后道加工要求等相关内容。
六、印染全自动调浆及前处理在线自动控制系统技术说明研究计算机技术、自动控制技术、色彩技术、精密称量技术,结合染整工艺,主要研究色彩空间理论、范例推理、色光-粘度数学模型、数据库、全闭环控制及精密称量技术,应用于印染调浆,N种母色(比如20种,数量可根据客户的需要制定)分别储存于N只储罐中。根据确定的处方要求(如颜色、黏度、碱含量、尿素、防染盐等),项目产品通过计算和自动配比,来得到所需的物料及相应的用量,启动浆泵给料,同时开启大流量喷头,实现称料。当选中某种色浆时,工业控制机会自动将对应的阀门定位到电子称上,此时,工业控制机会按处方要求来控制阀门加料。当选中的物料分配量达到预定切换值时,立即关闭大流量喷头,打开小流量喷头。考虑到料液的冲击和落差,小流量喷头在开启与关闭间切换,以达到高精度配比。小样(中试)工作原理同上。处方数据可以根据客户定单要求通过网络在配方库管理系统中建立,并待分配系统调用。①色彩空间理论和范例推理制定工艺配方纺织印染企业获得颜色配方的传统做法是得到一个布样或颜色后,依靠工艺员的经验来判断应该由哪些染料来组合生成原色,然后测试,若不行再调整调色或改色,再测试……。在这一过程中人为因素和经验非常重要,可能需要来回多次才得到满意的配方。传统的配色方法严重依赖于工艺员的经验,造成产品质量不稳定,且没有依据,并无法确保配方能在规定时间内完成。在纺织印染自动调浆软件及系统中,将色彩空间理论应用于印染调浆的颜色分析,利用测色仪(如分光光度仪)将样品的颜色转化为LAB颜色数据,通过LAB颜色空间与CYMK颜色空间之间的相互转换,从光颜色系统转换到染料颜色系统;并利用范例推理、比较等算法,对每种颜色的历史配方数据进行自动化筛选,从而辅助人工准确、快速地制订工艺和染料配方方案。如图附6-1。母液搅拌过滤母液搅拌过滤泵调浆系统储罐泵泵生产分配系统生产车间中试分配系统复样数据库(服务器)车间试小样订单信息实验室取样调制与标定测色仪附图6-1印染业自动调浆系统构造图②研究影响配方关键因素,提高配方的准确度在纺织印染业中,由于影响颜色变化的因素太多,使得颜色失真问题一直成为困扰企业的老大难问题。纺织印染自动调浆软件及系统根据染料的发色理论,研究了影响配方的多种因素,包括染料上染特性、坯布组织状态、退煮漂后坯布特性变化、后整理过程对颜色发色、染液、糊料、碱、增稠剂、尿素、防染盐的组分等。根据这些影响因素调整配方,使配方的准确度有显著提高。这既提高了作业的工作效率,也大幅度提高配方生成算法的收敛速度,减少上机试生产的次数。利用数据库技术、颜色理论
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