絲光牛仔布清潔生產分析

鐘維平

（廣州市環境保護科學研究院廣東廣州510620）

1 絲光牛仔布生產工藝及概述

絲光牛仔生產工藝，是在傳統牛仔布產品面料的基礎上，采用新型染整加工技術，對紗線表面進行絲光，以達到表層色濃，內層潔白，對比鮮明的環染效果，其色澤鮮艷度、深度較常規紗線要好得多。牛仔面料棉纖維在一定濃度燒堿的作用下，產生膨化收縮作用的同時，將棉表面纖維給予一定的張力，使棉纖維的截面由扁平形變成光滑的圓柱形。因此，纖維表面反射光的定向性增加，從而使棉纖維呈現了像絲那樣的光澤，這種現象稱為“絲光效應”。使牛仔布獲得絲光效應的生產過程稱“絲光”。絲光牛仔布以其舒適的手感，較好的光澤，鮮明的磨白效果和清晰的布面風格，賦予牛仔面料以高附加值，是高檔牛仔服裝的首選面料。

牛仔布絲光生產工藝流程示意如下：

坯檢→燒毛→退漿→絲光→水洗→定形→整緯→預縮→成檢→卷筒→入庫

2 絲光牛仔布清潔生產分析

2.1 工藝先進性及清潔能源分析

牛仔布絲光工藝流程屬于眾多染整工藝中的短流程工藝。受多方面因素控制，目前國內牛仔布絲光加工工藝流程中，一部分包括退漿工序，而另一部分并不包括。

從絲光工藝先進性分析，由于在絲光前增加了退漿工序，將大大改善牛仔棉面料的吸濕、滲透能力，從而改善絲光過程中織物對堿液的吸附和堿液在棉纖維內部的滲透，使絲光效果更勻透。經比較，采用退漿工序的絲光工藝流程加工的絲光牛仔布，其表面光澤、紋路清晰度和洗后布面平整度等都明顯優于無退漿工序工藝流程所加工的絲光牛仔布。因此包含退漿工序的絲光工藝屬于先進的生產工藝。

為達到良好的燒毛效果，控制火焰高度和強度是關鍵因素?，F代前處理設備燒毛機配備有火焰強度自動調整裝置，在火焰寬度調整后可使火焰強度仍保持不變?；鹂跍囟?250-1300℃、火焰高度5cm、火口數量雙噴射火口、行車車速約80m/min。燒毛后織物表面產生的灰燼，借助于強力真空吸風裝置被全部吸入水洗過濾單元，以使布面清潔干凈，防止灰燼的逸散，為安全生產，在燒毛單元后一般會配置蒸汽滅火裝置以使所有火星及時熄滅；在某些先進設備上還配有安全氣囊，在突然斷電、中斷壓縮空氣供應的情況下立即自動關閉火口、切斷火源。

燒毛工序使用的液化石油氣或天然氣為清潔能源，燃燒熱效率高，產生污染物少，尾氣中主要成分為天然氣燃燒廢氣和少量燃盡的棉纖維灰燼。配備防飛灰逸散的捕捉和火星熄滅裝置，符合清潔生產要求。

2.1.1 采用生物酶退漿工藝

牛仔布面料上的漿料主要有天然漿料、變形漿料和合成漿料，這些漿料易于生物降解，可用生物酶退漿，對環境的危害較小。目前用得較多的合成漿料是聚乙烯醇漿料（PVA）和丙烯酸類漿料。聚乙烯醇漿料因難以生物降解，環境污染較嚴重，要盡量不用或少用，或者對其進行改性處理，使之成為易于降解的產品，或者對其回收再利用，阻斷其進入環境。丙烯酸類漿料易于退漿、易于降解，BOD5/CODcr 值＞0.45，具有良好的生物可降解性，可以部分或完全替代PVA，是今后綠色環保漿料的發展方向。

絲光過程中有退漿和水洗兩道工序，過去采用非生物酶（如雙氧水）的化學組分退漿、水洗，效率低、對環境有不同的毒害作用，現較為普遍采用生物酶的退漿和水洗工藝。生物酶退漿處理后不需要中和，易被微生物分解，真正體現了節能減排效能，可較大幅度提高面料漿料的褪除作用、降低設備磨損及廢水處理難度，在環境中易降解和對人體健康無害。酵素酶一般是纖維素酶菌株的深層發酵獲得的酶制劑。水洗中的酸性酵素和中性酵素，可有效脫除牛仔面料的有機膠類物質和殘留的雙氧水、漂白劑，可廣泛適應水洗產品的不同需求。

生物酶制劑應用于退漿及水洗工序，符合《印染行業廢水污染防治技術政策》（環發[2001]118 號）要求，屬于鼓勵類的清潔生產退漿工藝，是清潔生產對生產原材料選擇要求的很好體現。

2.1.2 絲光堿液的循環回用和淡堿回收技術分析

濃堿液是進行絲光生產的主要物料，在生產過程中精確控制堿液的使用工況，會大大提高生產原料的有效利用率。絲光堿液的循環使用、階梯式利用，對于節約資源能源、減少污染物排放總量具有非常明顯的經濟效益和環境效益。

對使用過的絲光淡堿采用“多級分效”蒸發及“擴容－沸騰組合”蒸發新技術，汽水比大幅度提高，能耗顯著降低。設備總投300萬～400 萬元，年回收堿液5400 噸，價值約270 萬元，而廢水CODcr 排放量減少40%，pH 值得到改善。對絲光堿進行階梯式利用也是實行清潔生產的有效途徑之一。在絲光生產工藝流程中，燒毛、退漿、絲光、皂洗各工序都需用濃度不同的堿液，依堿液濃度要求的高低排列分別是：絲光220~230g/L、燒毛18~20g/L、退漿11~14g/L、皂洗7~8g/L。通過堿液回收后由濃到淡的梯級利用，可提高寶貴原料的利用率，大幅減少含堿廢水的排放總量。

2.2 冷凝水、廢熱回收利用分析

蒸汽、凝結水回收是絲光生產做好熱能節能的重要環節。對凝結水的回收利用途徑主要有：（1）將烘筒蒸汽冷凝水回收到水洗槽直接應用；（2）退漿絲光、水洗機排出的廢熱水可以回收熱量；根據相關技術資料的實例分析，板式熱交換器、熱水泵、過濾器、水表、流量計、連接管道等熱量回收裝置總投資約13 萬元；兩臺退漿絲光機每臺排出廢熱水量約5t/h，排出溫度約為90℃、經過熱交換后溫度為50℃，可得出回收的熱能：Q=∑C×M×ΔT=4.2×10×1000×40=1.68×106KJ/h，按蒸汽熱量3768KJ/kg 計算，折合節約蒸汽446kg/h，按每噸蒸汽價格210 元計算，回收熱量價值93.7元/h，若按年生產4800 小時計算，回收的熱量折合價值總計約為44.96 萬元，效益很可觀?；厥盏臒崮墚a生的熱水可用到絲光生產線利用，節約用水量和蒸汽耗量。

2.3 絲光助劑的選擇

絲光堿液中加入絲光滲透劑，其性能以及用量，對絲光效果的均勻性影響極大。表面活性劑是印染助劑的重要組成部分，開發新的表面活性劑本身就是開發新助劑，且可將表面活性劑通過復配得到系列化助劑。對絲光滲透劑的選擇，不僅應符合改善絲光加工工藝、簡化工藝、縮短流程和節能降耗減排等要求，而且還應符合我國及國際上如歐盟國家的環保安全要求。環保型的助劑是應當優先考慮采用的品種，它的內涵包括不含致癌芳香胺、甲醛和重金屬含量不超過規定標準、不含環境激素和AOX，同時對人體和環境無害、易生物降解等性能特點。根據歐盟生態紡織標準，包括烷基酚聚乙烯醚(APEO)等七種表面活性劑禁止使用，在絲光產品的設計中應明確禁止使用上述助劑。

2.4 先進生產設備的選擇

根據《印染行業準入條件（2010 年修訂版）》（工信部2010 年4 月頒布）的相關要求，絲光工藝必須配置堿液自動控制裝置，選用成熟規范的堿濃度傳感器，通過實時監測絲光堿液的濃度，使其與整體設備運行保持聯動，提高堿資源利用效率，降低絲光廢水的排放量；印染流程自動化在線檢測與控制技術可用來提升印染機械的效能，目前國內的杭州開源、西安德高等企業已成功開發出濃度檢測與配堿系統、染液配送系統、張力檢測與控制系統等，解決傳統印染工業高消耗、高排放的問題。各工藝的水洗裝置密封性應良好，并應配有逆流、高效漂洗及熱能回收裝置，間歇式染色設備的浴比不得大于1：8；拉幅定型設備要具有溫度、濕度等主要工藝參數在線測控裝置，具有廢氣凈化和余熱回收裝置，箱體隔熱板外表與環境溫差不大于15℃；在生產線上優先選用物耗能耗水平較低、生產效率和資源利用水平更高、噪聲強度更低的機械和設備。如選用新型的洗衣機、脫水設備、逆流漂洗回用及小浴比設備、低噪聲的空壓機和自動化控制程度高的一體化聯合機等，以提高全廠總體清潔生產水平。

3 結論

印染業是我國水耗能耗量大、污染物排放量多的重點產業，包括絲光在內的印染企業清潔生產是實施可持續發展的需要，是企業技術創新的內在動力，是控制環境污染的前置手段，是應對西方發達國家“綠色貿易壁壘”的最佳途徑，是提高企業市場競爭力和占有率的根本措施。

為實施節能節水、降耗減排的可持續發展戰略，必須采取綜合措施提高企業的清潔生產水平。清潔生產是一項龐大復雜的系統工程，涉及到國家行業政策、技術規范標準、環保法律法規、生產工藝設備技術發展水平、企業環境質量管理等諸多方面，貫穿于產品生產流程的各道工序以及生產、消費和服務期滿整個生命周期。在牛仔絲光生產過程中，應緊緊圍繞提高資源能源利用效率、降低污染物排放量、選用無毒無害、對環境友好的生產原材料以及提高水資源重復利用率要求，從工藝設計生產源頭做到節能減排。選用先進高效的設備和完善的管理制度，才能生產綠色環保的絲光產品，到染整生產節能節水、降耗減排的綜合效果。

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