《染整清洁生产技术》课程教学大纲

《染整清洁生产技术》教学大纲课程编号：14220234英文名称：DyeingandPrintingCleanProductionTechnology学分：2学时：总学时40学时，其中理论24学时，实践16学时先修课程：纺织品整理学、纺织品印染工艺学、染料化学、轻化工助剂课程类别：专业选修课授课对象：轻化工程专业学生教学单位：纺织服装学院修读学期：第6学期一、课程描述和目标本课程是为轻化工程专业（染整方向）本科学生开设的一门专业选修课程，主要讲授印染过程相关节能减排清洁生产技术，包括小浴比染色技术、新型涂料染色技术、低盐无盐染色技术、转移印花技术、泡沫染整技术、织物节能烘干技术、高效水洗技术、节能减排用染化料技术、印染过程相关产品回收技术等，为学生以后从事印染清洁生产相关工作打下理论基础。本课程拟达到的课程目标:课程目标1：能掌握各种清洁生产的方法、原理、加工工艺和清洁染化料，能运用数学、自然科学和染整工程的基本原理正确表达印染清洁生产相关问题。课程目标2：能运用自然科学、工程基础、染整工程专业知识和方法推演、分析复杂染整清洁生产中的相关问题。课程目标3：能运用清洁生产的相关技术原理和方法对特定的纺织品或染整工序实施清洁生产加工，初步具备实验方案设计的能力。课程目标4：能正确处理实验数据，并能结合理论知识、文献查阅等对实验结果进行综合分析、评价、获得有效结论。二、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求指标点课程目标权重1-1.能将数学、自然科学和工程基础知识用于工程领域工程问题的恰当表述。课程目标1351-3.能将自然科学、工程基础、纺织化学与染整工程专业知识和数学模型方法用于推演、分析复杂纺织化学与染整工程问题。课程目标2454-2.能针对纺织化学与染整工程相关各类问题、现象、特性，选择研究路线，设计实验方案。课程目标3104-4.能对实验结果进行合理分析和解释，通过信息综合得到有效结论。课程目标410三、教学内容、基本要求与学时分配序号教学内容基本要求及重、难点（含德育要求）学时教学方式对应课程目标1染整节能减排的意义和要求基本要求：了解印染行业所面临的形势和节能减排、清洁生产的重要意义，了解染整高效节能的基本特征和要求。重点：清洁生产的定义和要求难点：清洁生产的意义德育要求：科学发展观。通过对我国印染行业能耗、水耗和节能减排现状的分析，引导学生树立科学发展观，强化“行业发展不能以环境和资源为代价”的思想意识。2集中讲授课程目标12新型涂料染色技术基本要求：（1）了解涂料印染发展历史和传统涂料染色存在的主要问题，熟悉新型涂料染色技术的加工工艺、助剂品种、应用原理和专用设备；（2）掌握新型涂料染色变性（增深）剂的结构组成及增深原理，能识别其特征结构，并能根据结构分析其增深工艺、作用原理和增深染色中相关性能的变化。重点：织物变性涂料连续染色技术的方法、工艺和原理。难点：涂料增深染色技术原理。德育要求：民族自信。从涂料印染起源及在中国三千多年的应用历史，引导学生树立民族自信。2集中讲授课程目标1、23低盐无盐染色技术基本要求：（1）了解盐的环境危害，熟悉活性染料低盐和无盐染色的方法、途径、工艺和助剂，理解和掌握活性染料无盐轧蒸（湿短蒸）工艺的概念、产生、染色机理、工艺流程和专用设备；（2）理解活性染料结构与染色用盐量之间的关系，掌握棉织物阳离子改性实现低盐染色、中性固色的方法及原理，学会从染料和改性剂结构入手分析实现低盐染色的可能性，能根据染料和改性剂的结构改变推演、分析染色工艺和染色性能产生的系列变化。重点：活性染料低盐和无盐染色的方法、途径、原理、工艺及存在问题。难点：活性染料低盐和无盐染色的实现原理。德育要求：均衡发展观。活性染料无盐轧蒸（湿短蒸）工艺节能减排效果显著，但并未在生产中获得大量应用，因为相关设备国内没有生产，价格极其昂贵。以此为切入点，使学生理解新技术的推广并非一蹴而就，受到各种制约，需要各方面均衡发展。4集中讲授课程目标1、24小浴比染色技术基本要求：（1）了解小浴比染色的特点和存在问题，熟悉小浴比染色机的分类和特点，掌握现代小浴比染色专用设备的结构和工作原理；（2）熟悉喷射溢流染色、气流染色和筒子纱染色机的运行原理，能从染色机的结构设计角度理解小浴比染色的实现途径和控制要点。重点：小浴比染色原理和专用染色设备（喷射溢流染色、气流染色和筒子纱染色设备）。难点：喷射溢流染色、气流染色和筒子纱染色机的结构特点和运行原理。德育要求：管理意识。为了实现小浴比染色，现代小浴比染色机不但在设备结构方面进行了大量改进，工艺控制方面也更加精细和严格，这说明节能减排离不开技术进步，但同时也需要精益求精的管理。引导学生在科学研究和生产实践中树立管理意识。2集中讲授课程目标1、25转移印花技术基本要求：（1）了解转移印花技术（包括热转移印花和冷转移印花）的概念、分类和特点，熟悉涤纶织物热转移印花和棉织物冷转移印花的色墨组成及要求、转印加工工艺、冷、热转印原理和专用印花设备；（2）能认识到冷、热转移印花目前存在的问题和工艺局限性，能根据冷、热转移的原理分析活性染料、酸性染料等水溶性、非升华染料实现热转移的途径和可行性。重点：转移印花方法、原理、工艺特点、要求和相关设备。难点：冷、热转移印花的特点、实现方法和原理。德育要求：科技创新要遵循科学原理。分散染料在涤纶织物上热转移印花获得了巨大成功，因此一些科技工作者尝试按同样方法在棉织物上实现活性染料的热转印，却无一不以失败告终。分析这些方法的原理和失败原因，引导学生认识到在科学研究的过程中要遵循科学原理，不能生搬硬套。2集中讲授课程目标1、26泡沫染整技术基本要求：（1）了解泡沫染整的概念、特点、生产流程，熟悉泡沫染整用发泡剂、稳泡剂、泡沫的产生和稳定机理、泡沫液的组成和配制方法，以及专用泡沫染整设备；（2）熟悉泡沫染整的应用，能根据泡沫染整相关方法及原理选择合适染化助剂配制泡沫工作液，能说明工作液中助剂的发泡、稳泡原理，并能针对不同加工工艺设计出泡沫染整加工流程。重点：泡沫染整的技术原理及在染整工业中的应用。难点：泡沫染整的技术原理德育要求：创新意识。将染整工作液制成泡沫体施加于织物上，极大减少水、染化料和能源的消耗量，是创新思维在印染工业中的一大体现。以此为切入点，鼓励学生大胆思维，勇于创新，加强创新思维和创新意识。2集中讲授课程目标1、27织物节能烘干技术基本要求：（1）了解我国印染行业耗能现状，熟悉后整理烘燥过程中的节能措施和定型机废气热回收方法，掌握织物节能烘干技术的特点、工艺、节能控制原理及节能专用设备；（2）熟悉定型机工作原理和定型机废气热特点，掌握定型机废气热的净化回收原理，能根据不同类型的定型机废气及回收原理设计不同的净化回收处置流程。重点：织物节能烘干和定形机废气热回收的原理、措施、设备和工艺。难点：织物节能烘干的原理。德育要求：科技进步。节能烘干的一个重要举措是降低织物带液率，采用先进的低给液技术如气流脱水、喷雾整理、泡沫整理等可极大降低织物带液率及在后整理烘燥过程中的能源消耗，说明节能减排离不开科技进步，加强学生对科技进步重要性的理解。3集中讲授课程目标1、28高效水洗技术基本要求：（1）了解印染洗涤过程及要求，掌握净洗原理和提高水洗效率的措施，熟悉不同水洗形式、水洗设备、水洗实施过程和特点；（2）理解受控水洗和高效水洗的概念及实施方法，能根据不同染整工序及染化料特点设计高效水洗工艺，能分析不同水洗过程及水洗阶段中提高水洗效率的措施。重点：洗涤基本理论、高效水洗设备和工艺。难点：洗涤基本理论。德育要求：管理意识。高效水洗的实现需要从控制水流、控制温度、控制时间、利用水流和温度的关系节水节能等各方面进行控制和管理，教育学生树立和加强生产过程中的管理意识，来实现节能减排。3集中讲授课程目标1、29节能减排用染化料基本要求：（1）了解节能减排染整工艺，熟悉节能减排的活性染料、分散染料和酸性染料，熟悉节能减排的染整助剂，了解常用品种、类型和特征；（2）掌握染化料的节能减排原理，熟悉常见节能减排染化料的结构特点，能根据染化料的结构特点分析其应用优势和适用的节能减排工艺。重点：节能减排的活性染料、分散染料。难点：染化料的节能减排原理。德育要求：科技进步。染色工艺实现节能减排需要有符合其使用要求的染化料，对染化料的结构进行优化开发是其中工作重点，说明节能减排离不开科技进步，进一步加强学生对科技进步重要性的理解。2集中讲授课程目标1、210印染过程相关产品回收技术基本要求：了解染整废水的特点及中水回用技术，了解涤纶仿真丝产品生产中的环保问题和对苯二甲酸的回收技术，掌握丝光淡碱的净化及回收利用技术。重点：碱液净化和丝光淡碱回收技术。难点：淡碱回收技术原理。德育要求：环保节能、循环利用。棉织物丝光后的淡碱，浓度约为40～50g/L，若不进行回收处理，就要成为污水排出。这不但是一种资源浪费，也给污水处理增加了难度。学习过程中引导学生树立节能减排及节约意识，了解资源循环利用的重要性。2集中讲授课程目标1合计24实践教学序号实验项目实验内容与要求学时类型对应课程目标1棉织物活性染料冷轧堆染色的小样实验对比实验内容：了解活性染料冷轧堆染色的技术原理、方法、工艺及相关要求，设计棉织物活性染料冷轧堆小样染色的处方和工艺，改变工艺变量进行实验，获得最佳的小样染色工艺；对影响冷轧堆小样染色效果的工艺因素进行分析探讨，获得有效结论。实验要求：必修8设计、综合课程目标3、42活性染料代用盐染色工艺设计及评价实验内容：了解代用盐的概念、种类、结构和相关性能，选择不同品种的代用盐应用于活性染料的促染染色，合理设计染色处方及工艺，获得最佳的代用盐品种和最佳的用量范围；以无水硫酸钠促染活性染料染色结果作为评价标准，对比分析不同品种、不同用量下代用盐的促染效果，得到有效结论。实验要求：必修8设计、综合课程目标3、4合计16注：实验要求包括必修、选修；实验类型包括演示、验证、综合、设计等。四、课程教学方法采用线上（学习通、企业微信）、线下（课堂）相结合的方式进行课程教学。课程理论部分以教师的集中讲授为主，适当穿插学生小组讨论、小组PPT汇报等教学方式；课程实验部分，根据实验内容不同先在“学习通”上传实验设计指导书（或实验讲义）、实验视频等资料，要求学生提前预习，然后在课堂上进行重点、难点和操作技巧的现场演示和讲解，同时在学生实际操作过程中给予现场指导。五、学业评价和课程考核（一）考核方式及具体要求1.课程成绩构成与要求课程考核注重形成性和终结性评价相结合，考核内容主要由平时作业、测验、实验、期末考核组成，均按百分制计分，其中期末考核成绩占50%、平时作业成绩占15%、章节测试成绩占15%、实验成绩占20%。2.课程目标达成考核与评价序号教学环节课程目标1（分值）课程目标2（分值）课程目标3（分值）课程目标4（分值）合计1平时作业15000152章节测试01500153实验方案设计00100104实验结果与讨论00010105期末考试20300050课程目标对应分值35451010100考核与评价标准1.平时作业成绩考核与评价标准采用线上方式进行，主要以章节作业为考核依据，每次作业均以百分制计分，取其平均值作为平时作业成绩。2.章节测试考核与评价标准章节测试根据测试题目及评分标准进行打分（百分制）。3.实验设计方案成绩考核与评价标准分值观测点90-100分80-89分70-79分60-69分0-59分实验方案设计说明书（线上）按时提交实验方案设计说明书，实验方案设计合理，可行性高，实验过程描述清楚、操作步骤详细、准确，综合准确率90%以上。按时提交实验方案设计说明书，方案设计合理，有可行性，实验过程描述清楚、操作步骤较详细，综合准确率（80~89）%。按时提交实验方案设计说明书，方案设计可行性一般，对实验过程和操作步骤的描述不够清楚和详细，综合准确率（70~79）%。按时提交实验方案设计说明书，但方案设计可能性较差，对实验过程和实验步骤也不够清楚、存在较多错误，综合准确率（60~69）%。未按时提交实验方案设计说明书，实验方案设计错误较多、没有可行性，对实验过程和实验步骤也不够清楚、综合准确率低于60%。4.实验结果与讨论成绩考核与评价标准分值观测点90-100分80-89分70-79分60-69分0-59分实验报告（线上）实验报告格式规范，条理清楚，内容完整。实验数据真实可靠。能结合专业知识、文献查阅等对实验数据和结果进行专业分析、处理、解释和评价，分析过程全面、深入、合理，获得准确结论，综合准确率90%以上。实验报告格式规范，条理清楚，内容完整，能结合专业知识、文献查阅等对实验数据和结果进行专业分析、处理、解释和评价，在某些方面分析较深入，能获得准确结论，综合准确率（80~89）%。实验报告格式较规范，条理较清楚，内容较完整，能结合专业知识、文献查阅等对实验数据和结果进行分析、处理、解释和评价，虽存在少量错误，但结论基本正确，综合准确率（70~79）%。实验报告内容完整性、格式规范性、条理性一般，虽能结合专业知识、文献查阅等对数据和结果进行分析、处理、解释等，但却欠缺专业，或存在一定错误，实验结论也欠准确，综合准确率（60~69）%。实验报告格式不规范，条理混乱，或内容不完整，不能结合专业知识对实验数据和结果进行正确处理、分析、解释和评价，分析过程错误较多，不能获得准确结论，综合准确率低于60%。5.期末考试成绩考核与评价标准根据课程目标及教学内容，设计期末考核试题，综合检验学生对课程相关知识的掌握、综合应用及解决复杂问题的能力，根据考试题目设计相应评分标准。六、教材与参考书（一）推