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棉氨針織染整項(xiàng)目改造與清潔生產(chǎn)節(jié)能降耗

尤近仁

江蘇省紡織工程學(xué)會(huì)染整專業(yè)委員會(huì)

近年來，隨著國內(nèi)外市場需求的變化，產(chǎn)品檔次的不斷提高，以棉氨綸、黏氨綸、TC、TR以及CVC等為原料的針織面料受到消費(fèi)者的歡迎，針織行業(yè)出現(xiàn)了新—輪產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整。一些企業(yè)已經(jīng)進(jìn)行和正在進(jìn)行針織染整項(xiàng)目的技術(shù)改造。技改項(xiàng)目是—個(gè)系統(tǒng)工程，涉及工藝路線、設(shè)備配置、實(shí)施方案、清潔生產(chǎn)、節(jié)能降耗、生產(chǎn)用水以及廢冰處理等多力面問題。現(xiàn)就棉氫針織產(chǎn)品的染整改造項(xiàng)目進(jìn)行探討。

1工藝路線和設(shè)備配置

1.1染整工藝路線

坯布檢驗(yàn)→預(yù)定形→(縫邊) →染色→(拆縫) →脫水(或軋水) →烘干→(軋液) →二次定形→檢驗(yàn)成卷→包裝入庫。

1.1.1棉氨針織物預(yù)定形后有兩種做法

重新縫邊成圓筒狀染色或不縫邊平幅染色.。兩種工藝各有優(yōu)缺點(diǎn)，前者可采用干定形，定形速度陜，布面平整度較差，易卷邊，所以要縫邊；后者采用軋水定形，布面較平整，不易卷邊，可以省略縫邊和剖幅(或拆縫)工序。

1.1.2染色之后也有兩種做法

—種比較傳統(tǒng)的做法采用離心脫水機(jī)脫水，然后進(jìn)行退捻開幅；現(xiàn)在比較流行退捻剖幅軋水機(jī)，它的優(yōu)點(diǎn)是減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率，減少了染色坯布的細(xì)縐紋。

以上是常規(guī)的工藝路線，有特殊工藝要求的訂單，則需恨據(jù)具體情況作出調(diào)整。

1.2設(shè)備配置

工藝路線確定之后，根據(jù)產(chǎn)品品種及產(chǎn)量合理選型，確定設(shè)備配置。需要配套的主機(jī)主要有：高溫高壓染色機(jī)、常溫染色機(jī)、定形機(jī)、烘干機(jī)以及退捻剖幅軋水機(jī)(或離心脫水機(jī)+退捻開幅機(jī))等。

1.2.1松式加工設(shè)備是選型的出發(fā)點(diǎn)

由于針織面料的染整加工需要在低張力的狀態(tài)下進(jìn)行，所以應(yīng)選擇松式加工設(shè)備。如染色。機(jī)缸內(nèi)坯布的提升被不宜過高；定形機(jī)應(yīng)有足夠的超喂量和中間托布裝置；

1.2.2染色機(jī)的降耗和保證染色的重現(xiàn)性

在滿足質(zhì)量要求的前提下，為了減少水、蒸汽及染化料助劑的消耗，應(yīng)當(dāng)選擇低浴比的染色設(shè)備。為了減少缸差，保證染色的重現(xiàn)陛，盡可能減少操控的人為因素，采用電腦程控是非常必要的。

1.2.3整理機(jī)的降耗

定形機(jī)和烘干機(jī)的設(shè)備門幅應(yīng)盡量與加工門幅相匹配，如果設(shè)備門幅過大，箱體內(nèi)熱量過剩會(huì)增加能耗。定形機(jī)漿切邊裝置應(yīng)選擇在針板洞眼外側(cè)的，這樣布重?fù)p耗較小。

1.2.4不繡鋼材質(zhì)的選擇

不銹鋼的材質(zhì)直接關(guān)系到染色機(jī)的使用性能和壽命。目前普遍采用高度抗腐蝕不銹鋼NTK316(或316L)，它的化學(xué)成分是Cr 17％～19％、Ni 1O％～14％、Mo 1.75％～2.75％、C<0.08％的奧氏體，特點(diǎn)是含2％～3％鉬，增加了不銹鋼奧氏體的穩(wěn)定性，耐腐蝕性較好。也有廠家為了降低成本采用NTK304制作，它的成分是Cr 18％～20％、Ni 8％～12％、C<O.08％的奧氏體，特點(diǎn)是不耐腐蝕，焊接過程中易轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，比較不耐用，而且一旦出現(xiàn)腐蝕、細(xì)裂縫，很難通過焊接去修補(bǔ)，只能報(bào)廢，所以在訂購設(shè)備時(shí)一定要確認(rèn)接觸染液部分的不繡鋼材質(zhì)[1]。

1.2.5變頻裝置的采用

變頻裝置在染整設(shè)備上已普遍采用，如染色機(jī)的織物提升系統(tǒng)、主泵變速控制(通過控制流量來實(shí)現(xiàn)噴嘴壓力調(diào)節(jié))；定形機(jī)的主傳動(dòng)、熱循環(huán)風(fēng)機(jī)、排風(fēng)機(jī)、上下入布(超喂)輪驅(qū)動(dòng)以及上漿機(jī)主動(dòng)輥等；烘干機(jī)的主傳動(dòng)以及機(jī)前機(jī)后網(wǎng)帶同步傳動(dòng)；退捻剖幅軋水機(jī)、離心脫水機(jī)的主傳動(dòng)等。有了變頻裝置調(diào)速方便，有利于設(shè)備同步運(yùn)行和織物低張力的要求，不能省卻。

綜上分析，設(shè)備的選擇和采購，不取決于設(shè)備廠商的價(jià)格競爭，而在于優(yōu)良的材質(zhì)，有效的功能和先進(jìn)合理的配置。我們認(rèn)為較適合棉氨針織面料的高溫高壓染色機(jī)以亞磯AK-SL系列

2.關(guān)于清潔生產(chǎn)和節(jié)能降耗問題的探討

清潔生產(chǎn)的—個(gè)基本點(diǎn)就是要清楚原材料(能源)的消耗，在哪里消耗，如何削減原材料(能源)的消耗，這實(shí)質(zhì)上是—個(gè)更高層次的節(jié)能降耗問題吲。

棉氨針織染整項(xiàng)目改造作為—項(xiàng)技術(shù)改造項(xiàng)目，首先需要以清潔生產(chǎn)的理念去指導(dǎo)，這種指導(dǎo)應(yīng)當(dāng)貫穿項(xiàng)目的提出、設(shè)計(jì)、實(shí)施、管理和投產(chǎn)等全過程，只有這樣才能取得更好的效果。當(dāng)然，在清潔生產(chǎn)審核中發(fā)現(xiàn)的問題，還需要通過不斷改進(jìn)來解決。

2.1冷凝水、冷卻水的回用及中水(主要指后道洗布水)的回用

做到水的回用必須要土建設(shè)計(jì)施工和設(shè)備訂購兩方面結(jié)合起來考慮。車間排水溝要清污分流；車間外面要建造冷凝水、冷卻水回用池和中水回用池；染色機(jī)要有雙進(jìn)、雙排功能；建立循環(huán)水泵站及供水管網(wǎng)，循環(huán)水泵的供水需配備變頻恒壓系統(tǒng)。它的投入運(yùn)行對水的重復(fù)利用和熱能的回收有重大意義。

2.2變頻裝置的運(yùn)用

前文1.2.5已經(jīng)分析了變頻裝置的普遍運(yùn)用給針織染整生產(chǎn)在調(diào)速、同步、恒張力和低張力等方面帶來的好處，它的另—大好處在于通過變頻調(diào)節(jié)大大降低了無效能耗，實(shí)現(xiàn)了節(jié)電、節(jié)能。如在軟水處理系統(tǒng)、冷凝水冷卻水回用系統(tǒng)、中水回用系統(tǒng)中采用變頻叵壓供水；燃煤油鍋爐的引風(fēng)機(jī)采用變頻調(diào)速，實(shí)現(xiàn)風(fēng)量調(diào)節(jié)等，也是節(jié)電、節(jié)能的措施。

2.3染色廢水在鍋爐水膜除塵中的應(yīng)用

作為定形機(jī)和烘干機(jī)熱源的㈣鍋爐，在排放的煙氣中含有二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等有害氣體及煙塵粒子，對環(huán)境造成危害。為了實(shí)現(xiàn)煙氣的達(dá)標(biāo)(林格曼黑度<1度)排放，采用

2.4杜絕水和能源的跑冒滴漏現(xiàn)象

在技改項(xiàng)目的實(shí)施過程中，導(dǎo)熱油管、蒸汽管、水管、回用水管、空壓管等—切輸送管道都是承壓管，如果不加注意都有可能造成泄漏，我們要從設(shè)計(jì)、材料采購(主要是閥門、管件)、安裝等各個(gè)環(huán)節(jié)嚴(yán)格把關(guān)，精心施工，杜絕跑冒滴漏現(xiàn)象是可以做到的。此外，對于傳遞熱介質(zhì)(導(dǎo)熱油、蒸汽等)的管道做好保溫，對節(jié)能的意義是非常重大的。要根據(jù)不同管徑，選擇一定厚度的保溫材料，對閥門零件的保溫也不可忽視。在管線設(shè)計(jì)中，距離要盡量短，彎道要盡量少，使線路的摩擦阻力和局部阻力損失最小化，從而減少能源的輸送損耗。

2.5提高一次成功率的措施

經(jīng)驗(yàn)表明，提高生產(chǎn)批次的一次成功率，不但提高了產(chǎn)品的—等品率，也可以大大減少因?yàn)榉倒ざ斐傻乃?、能源、染化料助劑、勞?dòng)力以及坯布重量等方面的損耗。抓一次成功率不僅涉及生產(chǎn)環(huán)節(jié)，還是—個(gè)技術(shù)改造問題，如稱料問配置染料半自動(dòng)稱料系統(tǒng)、染色助劑自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)；打樣間配置無管路式自動(dòng)配液系統(tǒng)、自動(dòng)測色配色系統(tǒng)以及染色機(jī)配置電腦程控系統(tǒng)等等，都大大減少了操作上的人為因素，提高了一次成功率。此外，改善生產(chǎn)用水的水質(zhì)也十分重要。

2.6降低布重?fù)p耗的措施

棉氨針織物染整生產(chǎn)過程中，坯布重量的損耗是難免的，主要是由于染色加工中物理化學(xué)過程引起。提高生產(chǎn)的—次成功率減少回修很重要，另—不可忽視的方面是二次定形后的漿切邊，應(yīng)使布邊損耗降至最低，好的定形機(jī)切邊寬度可控制在1.5～2cm。

3.關(guān)于生產(chǎn)用水問題的探討

3.1增加軟化及深度凈化處理

生產(chǎn)用水&md

關(guān)于生產(chǎn)用水的水質(zhì)問題，特別對中高檔產(chǎn)品十分重要，疵布率中的70％與此有關(guān)。有些企業(yè)全部用軟水，其優(yōu)點(diǎn)是降低磷酸鹽用量；可節(jié)約染化料10％～30％；品質(zhì)手感好；設(shè)備不易結(jié)垢，傳熱效果好，用水省[3]。更為重要的是提高了工藝一次成功率，水耗、能耗、返工損耗降低了，生產(chǎn)效率提高了。

本人認(rèn)為，對于棉氨針織物染整用水，增加軟化及深度凈化處理為佳，其工藝應(yīng)包含鈉離子交換器，活性炭過濾及超濾等，水的混濁度、硬度、色度以及有-機(jī)物含量會(huì)大為降低[4]。

3.2防止生產(chǎn)用水的二次污染

有些工廠給水管道采用鍍鋅管，它使用壽命短，其與染色機(jī)接口管道的焊縫處還會(huì)有大量鐵銹滲出，對漂白和染色帶來不利影響。為了防止生產(chǎn)用水的二次污染，本人認(rèn)為，給水主管可用PVC管，車間內(nèi)管道以及與染色機(jī)對接的管道建議采用不銹鋼材質(zhì)(用301不繡鋼材質(zhì)的管道、管件及閥門即可)。

4.關(guān)于廢水處理的探討

棉氨針織物染整廢水的水量為每噸布80～120 t，水質(zhì)大致為：pH值9～10、CODcr≤1000mg／L、BOD5≤350 mg／L、SS≤500 mg／L、色度≤600(倍)，不同品種不同工藝可能會(huì)有所區(qū)別。根據(jù)國家排放標(biāo)準(zhǔn)(GB4287-92)表3中的—級標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，排放水的CODcr≤1000mg／L?？紤]—種經(jīng)濟(jì)有效的、符合清潔生產(chǎn)理念的廢水處理途徑是每個(gè)企業(yè)睜續(xù)發(fā)展所不容回避的問題。

目前，印染廢水排放通常有三種情況：一是集中污水處理廠處理；二是經(jīng)過初級處理，使廢水的CODcr<350mg／L(或500 mg／L)

a清污分流，實(shí)現(xiàn)水的部分回用和節(jié)能降能。

b.為了提高排放水的達(dá)標(biāo)率，在工藝設(shè)計(jì)參數(shù)的確定上，如水質(zhì)、水量的確定；調(diào)節(jié)池、水解池、接觸氧化池及沉淀池的水力停留時(shí)間；水解池、接觸氧化池的有機(jī)負(fù)荷；沉淀池的表面負(fù)荷等，應(yīng)留有一定余地。

c.為了提高生化處理的運(yùn)行水平，在好氧生化工藝(如接觸氧化法)中，選用氧轉(zhuǎn)化率較高的微孔曝氣器，傳質(zhì)效果好的彈性波紋立體填料以及較先進(jìn)的三葉羅茨風(fēng)機(jī)；確定系統(tǒng)的充氧條件，控制(或創(chuàng)造)良好的生態(tài)條件是十分重要的。

d.如果廢水水質(zhì)的BOD：COD≤O.2(或O.25)，表明水的可生化性較差，僅靠好氧生化處理工藝難于達(dá)到預(yù)期效果。為了提高廢水的可生化性，建議運(yùn)用不完全厭氧生物處理工藝，它有利于將廢水中難降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易降解的物質(zhì)，為后續(xù)好氧處理創(chuàng)造條件。其脫色效果(如活性染料等)及去除有機(jī)污染物的毒性都較為理想。

e.注重降低污泥產(chǎn)量。若采用厭氧(兼氧)——好氧生化處理工藝，運(yùn)用硝化和反硝化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了污泥的消化，就會(huì)大大降低污泥的產(chǎn)量，還能減少混凝劑的用量，降低處理成本，管理較方便，可謂—舉多得惻。

5棉氨針織產(chǎn)品染整項(xiàng)目改造實(shí)例

5.1設(shè)計(jì)與實(shí)施

筆者于2006年8月中旬著手編著某印染廠的染整項(xiàng)目技改計(jì)劃。該項(xiàng)目的產(chǎn)品以棉氨、黏氨單面針織緯編面料(30s紗20～30D氨綸紗，針筒直徑為30〞～34〞，克重為180～220 g／m2，門幅為150～170 cm)為主，產(chǎn)量為25 t／d或750 t／月，產(chǎn)品以歐盟為主，全部外銷。供電裝機(jī)容量為l 000 KVA(已為開發(fā)二期留有余地)，熱網(wǎng)管蒸汽量為150"～200 t／d，生產(chǎn)用水量為2 500m3/d，允許污水排放量為2 300m3／d(由集中污水處理廠處理

項(xiàng)目實(shí)施方案于2006年9月10日完成，內(nèi)容包括：主機(jī)設(shè)備配套明細(xì)表、主要?jiǎng)恿拜o助配套設(shè)施明細(xì)表、主要建筑物構(gòu)筑物配套明細(xì)表、附房設(shè)施配套表、人員配套計(jì)劃、子工程項(xiàng)目分解以及工程進(jìn)度實(shí)施計(jì)劃等等。

于2006年9月中旬進(jìn)入項(xiàng)目實(shí)施階段，由于運(yùn)用了統(tǒng)籌法指導(dǎo)施工，盡可能進(jìn)行子工程盼平行作業(yè)，中間雖連遭大以及土建工程進(jìn)展延誤等不利情況，影響了項(xiàng)目的推進(jìn)速度，最后，通過各方力還是于2007年元月28日實(shí)現(xiàn)了一次性投產(chǎn)成功。整個(gè)改造項(xiàng)目耗時(shí)約5個(gè)月，為早出效益爭得了時(shí)間。

5.2投產(chǎn)情況

該項(xiàng)目投產(chǎn)至今約4個(gè)月，其各項(xiàng)資源消耗和污染物產(chǎn)生指標(biāo)，經(jīng)與HJ／T 185-2006《清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn) 紡織業(yè)(棉印染)》及GB 4287—1992《紡織染整工業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)》對照[6]，列表如下：

針織印染產(chǎn)品資源；消耗和污染物產(chǎn)生指標(biāo)對比表

目前蒸汽消耗量為每噸布4.5 t(已包含在耗標(biāo)煤量中)。坯布一等品率>95％，布重?fù)p耗≤8％。由此看來，與國家標(biāo)準(zhǔn)對照，實(shí)際完成隋況已達(dá)到或接近一級標(biāo)準(zhǔn)。相信，假以時(shí)日達(dá)到國家清潔生產(chǎn)新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的—級水平是有可能的。

6.結(jié)論

6.1棉氨針織產(chǎn)品染整工藝路線確定之后，根據(jù)產(chǎn)品品種及產(chǎn)量合理選型，確定設(shè)備配置是技術(shù)改造項(xiàng)目的關(guān)鍵—步。設(shè)備的選擇和采購不取決于設(shè)備廠商間的價(jià)格競爭，而在于優(yōu)良的材質(zhì)、切實(shí)有效的功能和先進(jìn)合理的配置。

6.2棉氨針織產(chǎn)品染整項(xiàng)目作為技改項(xiàng)目，需要以清潔生產(chǎn)的理念去指導(dǎo)，這種指導(dǎo)應(yīng)當(dāng)貫穿項(xiàng)目的提出、設(shè)計(jì)、實(shí)施、管理和投產(chǎn)等全過程，這實(shí)質(zhì)上是—個(gè)更高層次的節(jié)能降耗課題。

6.3棉氨針織產(chǎn)品染整生產(chǎn)用水，應(yīng)考慮通過軟化和深度凈化處理來改善水質(zhì)；防止水質(zhì)的二次污染，對于提高產(chǎn)品品質(zhì)和檔次以及節(jié)能降耗都是十分重要的。

6.4為了染整廢水處理后的達(dá)標(biāo)排放和實(shí)

6.5運(yùn)用上述理念和方法，經(jīng)過對棉氨針織產(chǎn)品染整項(xiàng)目改造的實(shí)施，僅用5個(gè)月時(shí)間實(shí)現(xiàn)了一次投產(chǎn)成功。又經(jīng)過僅4個(gè)月時(shí)間的投產(chǎn)運(yùn)行，達(dá)到或接近國家清潔生產(chǎn)的—級標(biāo)準(zhǔn)。表明項(xiàng)目是成功的，以上探討是可行的和有價(jià)值的。

參考文獻(xiàn)

[1]尤近仁 高溫高壓染色機(jī)泵和不銹鋼材料的選擇(J)，印染機(jī)械1989.5.3.6

[2]楊愛民 正確對待清潔生產(chǎn)過程的問題第四屆全國清潔生產(chǎn)節(jié)能降話淪文集(C)黃山2007.17

[3]奚旦立 印染行業(yè)實(shí)施清潔生產(chǎn)的途徑第四屆全國清潔生產(chǎn)節(jié)能降耗論文集(C)黃山2007.35

[4]尤近仁 水質(zhì)對棉針織物漂染質(zhì)量的影響(J)，針織工業(yè)1994.3.20-23

[5]尤近仁 生物厭氧——好氧處理在印染廢水治理中的應(yīng)用(J)，印染2006.16.33

[6]楊愛民 《清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)紡織業(yè)(棉印染)》解讀第四屆全國清潔生產(chǎn)節(jié)能降耗論文集(C)黃山2007.117-118