活性染料節能減排新工藝——無鹽軋蒸連續染色
山西彩佳印染有限公司 柴化珍 馬學亞 馮 森1.技術背景 1.1 紡織業被列為重點污染行業 今年5月,國務院下發了《第一次全國污染源普查方案》,紡織業被列為重點污染行業。這意味著,紡織行業的節能環保任務更加艱巨,更加緊迫。《紡織行業“十一五”發展綱要》對“十一五”時期紡織工業節能降耗指標做出了規劃要求:“印染行業:單位產值的污水排放量比2005年降低22%,萬元產值耗電量比2005年降低10-15%。”這就對印染行業的生產和經營形勢提出了嚴格的要求,逼迫印染行業研究短流程、高效、節能、減排新工藝。 1.2 行業減利因素不斷增加 小批量:染色加工的批量越來越小;多品種:染色加工的品種越來越多、加工色澤越來越多; 高品質 :要求印染產品品質達到更高的牢度性能; 快交貨:產品交貨期縮短;污水處理費用增加:環保法規越來越嚴格;產能過剩:競爭加劇;歐美設限:出口受阻;人民幣升值:利潤下降;出口退稅率降低:利潤空間減小能源、染料、人工費用等成本上升,利潤下降。 印染行業所面臨的主要壓力之一是小批量。由于設備要求有一定的生產量,才有經濟效益,因此,印染加工的產量直接影響設備的利用率。表1列出了全球1960-2000年平均加工批量的變化。從表1可知,全球印染行業加工的批量由特別大變為特別小。以國內某企業1965-2005年加工批量為例,加工批量也呈現越來越小的趨勢(見表2)顯然,這些變化對印染廠的產量有直接的影響。為了保持產量,在相同的時間,則需要進行更多批次的染色加工(見圖1),同時,也相應增加了實驗室仿樣工作量(見圖2)。 在全面考慮設備利用率的情況下,許多工廠要求設備利用率達到75%。假定平均批量為11000m,需更換色澤的時間為60min。那末,
1.3 濕短蒸工藝推廣難 在1995年意大利米蘭舉行的國際紡織機械展覽會(TIMA)上,德國門富士(Monforts)公司和捷利康(Zeneca)公司(即現在的德司達公樣數司的一部分)展示了兩公司合作開發的活性染料連續軋染的濕短蒸(Econtrol)工藝。Econtrol工藝有三個步驟,即:染色——烘干——水洗。Econtrol工藝省去了分離固色步驟(汽蒸),且工藝過程無需用鹽。在烘干過程中如果空氣濕度25%,溫度120℃,時間2分鐘,織物表面溫度約68℃,濕度為30%時,布面溫度為71℃。而在此之前的幾年中,活性染料連續軋染工藝技術進展甚微,幾乎沒有大的革新以及實現工業化的應用。 濕短蒸(Econtrol)工藝向染色工作者提供受控染色(Controlled oloration)的優點,以及由德國門富士(Monforts)設計開發的創新設備。但是,迄今時間過去了十一年,全球只售出和安裝了65臺。在我國僅購進和安裝了4臺,國內仿造的僅兩臺,效果并不令人滿意,其原因:①進口設備造價高(多達800萬元人民幣)。②工藝控制難度大。③無法對更細薄的織物(小于70克/平方米)進行染色。④固色時間需120-180秒,生產效率低。⑤國產設備有待改進完善。