|
2·3 印花
近年来,印花行业依托大好形势和自身产业不断整合、改造、技术进步,产业总体水平得到了快速提升,产量、质量、花色品种、产品结构均取得了令人瞩目的成绩。据国家统计局统计,2006年上半年印花布的产量约为50-60亿m,同比增长19.8%,其中东部沿海五省市的总产量占全国产量的89.4%。
科学技术的迅速发展,为我国印花技术的提升创造了良好条件。先进的CAD/CAM系统、电脑分色、电脑测配色、喷墨、喷蜡、激光制网、数码喷射印花、转移印花、自动调浆等先进技术装备在我国传统印花产业中得到推广应用,使产品更加多样化、多元化,满足了质量、经济效率、生产成本、环保等要求,且顺应了当今崇尚、追求个性化的趋势。
2·3·1数码新技术,印花技术的再一次飞跃
近年来,国内一些工厂企业先后增添了数码印花机,总数将近100台,主要分布在深圳、番禹、无锡和北京等地,生产产品有领带、丝巾、旅游品、打样或小批量产品,但还尚未形成主导产品。我国染整企业以加工制造为主,承接的是二手或三手订单,大订单的客户很难做到即时确认,给数码印花打样的推广应用增加困难,但我国印花布的年产量约为50-60亿m左右,为数码印花技术发挥作用提供了巨大空间,随着数码印花技术在小批量印花中的推广应用,预计喷墨印花在今后有可能占全部印花产量的10%。数码印制技术的不断完善,将推动印花技术实现再次的飞跃。
1)喷墨印花设备
市面上各种新型数码印花机纷纷出现,主要从连续喷射式向按需喷射式发展、从热泡式喷头向压电式喷头转变、从4色向6-8色转变。
Stock新推出的数码印花机均采用压电式喷墨、按需滴液的印花方式,最高印花速度达32m2/h,最大印花幅宽165Omm;瑞士Spuhl公司的Virtu VTRS数码印花机,可印制幅宽为2.5-3.5m的织物,车速可达125m2/h,分辨率达60Odpi;日本Mimaki生产的数码印花机T×3增设光学质量控制系统,当喷嘴阻塞时,会自动清洁;澳大利亚的Rimslow Pty公司研制了新的用于喷墨印花的汽蒸单元机Stem-X,可对印有包括分散、活性及酸性染料在内的任何织物进行焙烘,焙烘温度最高可达到180℃,且可与任何喷墨印花设备联用,极大地提高了数码印花加工速度,并取消了织物需要分开汽蒸的工序;意大利Reggiani公司、以色列著名的Aprion Digital公司和瑞士Ciba公司联合推出Dream数码印花机,将织物运行系统与Aprion的Magic 6色喷头相结合,并使用了Ciba公司专门开发的印花油墨,可打印幅宽为1.6m的织物,并将喷墨印花的车速提高至15Om2/h,打印分辨率达到600dpi,适用于所有的纺织面料,可加工中等批量800-10OOm2的织物;荷兰Hollanders印花系统公司最近推出了8色数字式印花机——Color Booster,专门为加工旗帜、高质量宣传画、家庭装饰用品、游泳衣、运动服和时尚产品等户内和户外用品而设计,节约时间、速度快(达80m2/h)、劳动成本低,再加上采用的开放式墨水系统所带来的灵活性,有效降低了加工成本;宏华数码科技股份有限公司,在传统数码喷墨印花系统模式的基础上潜心研究开发了目前国际上最新型的数码喷印设备——导带式数码喷墨印花系统,各个单元实行模块管理,为后续技术升级提供空间,为批量生产提供了保证,具有工艺流程简单、操作简便、喷印速度快、色彩丰富等优点。
2)喷墨印花墨水
在墨水方面,汽巴、杜邦和巴斯夫等公司积极开发颜料型墨水,以降低整个生产供应链的运行成本。
Dupont开发了DuPont Antistri颜料墨水,专用于棉及涤棉混纺织物的数码印花,织物不需要预处理就可直接印花,烘干后即可获得合格的摩擦牢度;Trident新近开发了一种新型的Fahric Fast颜料墨水,专用于Eposon喷墨印花机,可用于包括棉纤维在内的许多纺织品的印花,使印制的织物既有柔软的手感又有高的水洗牢度和耐光牢度,用Epson压电式喷墨印花机进行的数码印花印花后只需150℃固色2.5min;BASF新近研发了一种新的多功能聚合物分散剂MFDA,用于喷墨印花的颜料墨水(Helizarin EVO P-l00),该墨水不需要用粘合剂固色,粘度低、着色力强,专用于压电式按需喷墨印花机喷头,可长期喷墨,用于包括棉、粘胶、涤纶、锦纶及含涤的混纺织物的印花;江南大学成功开发了可用于纺织品数字喷墨印花以及纺织品染色印花加工的纳米涂料墨水,粒径在50-15Onm,有黄、品红、浅品红、青、浅青和黑6色,其以高防水和高耐光性能弥补了染料墨水的诸多不足,可以印制棉、蚕丝、涤纶以及各种多组分纤维织物,且印制的织物图案色泽鲜艳、牢度优良,织物手感柔软。
2·3·2 转移印花,未来的发展方向
印刷业的发展推动了转移印花技术的进步,各种新兴技术诸如数字技术、激光技术都应用到了转移印花技术中。
无版数字转移印花免除了传统印染工艺的耗水和水污染源头——固色、皂洗和水洗3个环节,以及因耗纸带来的间接耗水污染问题,同时还拓宽了热转移工艺的应用范围。该工艺的实现,在环保方面具有突出的意义。
"无纸热转移印花机"使用金属箔为热转移印花基材。特制的金属箔可以像纸一样,先承印花纹图案,然后将花纹转移至织物上,在热转印后可重复使用,基本上无损耗。以金属箔取代纸,可避免造纸和废纸再生带来的环境污染,还能降低15%以上的生产成本,具有十分良好的工业应用前景。
"无纸热转移印花机"还解决了热转移印花只适用于涤纶的世界性难题,采用无毒、可生物降解的架桥剂,预先对真丝、纯棉和涤棉织物进行架桥处理,实现了这些织物的热转移印花。通过中试和鉴定,转印色彩的印刷质量可靠,耐光坚牢度、洗涤坚牢度、耐汗渍坚牢度、耐摩擦坚牢度等各项检验指标均达到或超过国家标准。转印安全、环保,不含任何对人体有害成分,可以用于婴幼儿服装的彩色印刷,符合对于婴幼儿用品的安全规范的法律规定。
转移印花在纺织品印染及其它行业中的应用,带动了印花工艺的变革,且其转印图案花形逼真、花纹细致、层次清晰、立体感强、无环境污染问题。尤其在数字技术飞速发展的今天,转移印花与高科技相结合,将会有更广阔的发展空间。
2·3·3 特种印花,印花发展的必然趋势
近年来纺织品的特种印花发展非常迅速,如结构生色技术、隐影特种印花、隐形印花、微胶囊特种印花、三维立体印花、发泡立体印花、金银粉印花、金属箔印花及钻石印花等。
结构生色技术,是一种无需用染料、颜料着色就能产生颜色的清洁无污染的生态仿生着色技术,可用于或控制印花,如反光、珠光、透明、闪光和变色印花等。
纺织品隐影特种印花,花型图案随着外部条件变化而忽隐忽现,达到奇特的动态效果,给人们以变幻莫测的视觉效果。目前市场上有变色印花、夜光印花、浮水映印花、回归反射印花等。
隐形印花是新近研究的特种印花方法,利用高分子材料在不同湿度下相态的不一致,经特种印花方法使印花织物在干态下不显露印花图案,只是在遇水的特定情况下才显现出印花图案。
微胶囊特种印花,是指由染料或香料等化学品,经微胶囊(Microcapsule)包覆后,再进行印花。微胶囊的外膜一般是由亲水性的高聚物材料组成,其粒子一般控制在10-30µm。
纳米涂料特种印花,就是在涂料色浆中添加0.3%纳米级硅基氧化物,能改善原来色浆性能,获得良好效果,包括色浆触变性、透网性,可增加膜的强度、弹性、耐摩性、耐水性,并能改善印制效果。这种纳米级的硅基氧化物,加入很少量就能大大改善性能,目前国内外正在进一步摸索中。
三维立体效果的纺织印花技术通过三维表现印花方法可进行提花风格的印花,使花型在视觉上有凹凸感,但实际布上并没有形成凹凸,广泛使用于墙布、各种室内装饰、床罩、服装等。
特种印花的附加值远远超过了一船的纺织品印花,具有良好的视觉效果,是印花发展的必然趋势。
2·4 整理
随着科技的进步和生活质量的提高,人们对纺织品的功能性、舒适性和环保性要求越来越高。后整理已从抗菌、抗皱等单一功能的整理,发展为提高织物附加值而进行的多功能整理,且日趋智能化、纺织品的应用越来越广泛并被不断拓展至电子、航空、建筑等行业。
后整理的环保性、多功能性是倍受人们关注的热点。
2·4·1 安全防护性整理
1)抗菌整理
常用的抗菌整理剂主要有有机、无机和天然抗菌剂3大类。
有机抗菌剂,如季铵盐类、双胍类、吡啶类和噻吩类等短期杀菌效果好,但其溶出物大多有毒性,且耐热稳定性差、寿命短。山东巨龙化工有限公司的SD-875、深圳北岳海成化工厂的WS-8810等整理剂均为有机硅季铵化合物,抗菌效果较为理想。
无机抗菌剂多为银、锌和铜等金属离子的制剂。其中,纳米银、光触媒(纳米TiO2、ZnO等)和纳米氧化物载银,因安全性好、抗菌强度高、热稳定性好,应用最为广泛。如Thomson研究协会研制的纳米银超细分散液Ultra-Fresh Silpure抗菌防臭功能优异,可耐50次水洗,且能克服银系抗菌剂引起的色变等问题。日本Sun-well公司向棉质面料"DEO-DELIGHT"中引人氧化锌,可除臭(氮、硫化氢、酯酸等)抑菌。上海鄂尔多斯应用东华大学"无机/有机复合纳米抗菌整理技术"制成的纳米抗菌内衣,以及中南大学等单位研制的纳米TiO2载银抗菌材料,对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌的杀菌率高达99.99%,且抗菌效果持久,耐洗性良好。但纳米ZnO和TiO2需经一定波段的紫外光线照射,才能发挥其抗菌、自清洁等作用,这在一定程度上限制了它们的应用。
天然抗菌剂包括甲壳质、壳聚糖、桧柏、艾篙和芦荟等。其中,壳聚糖因具有资源丰富、生物可降解、安全无毒等优点,最受瞩目,但受原料加工条件的制约,目前尚不能实现大规模生产。
由于无机纳米抗菌剂用量少、耐久、高效,天然抗菌剂资源丰富、生物相容性和吸收性能好,因此,开发环境友好的无机纳米抗菌剂和天然抗菌剂将会成为绿色抗菌剂的研究主题。不过,未来几年,无机抗菌剂仍会占主导地位。
2)阻燃整理
目前,我国棉织物的阻燃整理发展很快,也比较成熟;但涤纶和涤棉混纺织物的阻燃整理难度较大,尚末找到一种理想的阻燃剂。
一般阻燃剂可分为有机阻燃剂和无机阻燃剂两大类。
有机阻燃剂包括卤系和磷系两个系列。其中,卤系阻燃剂分解产物毒性较大、烟雾大,正趋于淘汰;含氮磷酸酯因不含卤元素,具有磷氮协同效应和最好的发泡成炭系统,性能比较优良,但实际应用中,会产生织物游离甲醛含量超标、手感粗硬、强力损失较高等问题。目前,芳基磷酸酯和含卤磷酸酯等阻燃剂在我国市场上较为常见。
无机阻燃剂包括锑系、铝镁系、无机磷系和硼系等,其中氢氧化镁因具有热稳定性好、不挥发、不产生有毒气体、不腐蚀加工设备、消烟作用明显等优点,被认为是环境友好、最有发展前途的阻燃剂。但氢氧化镁单独使用时填充量较大,往往会引起聚合物材料性能的严重下降。因此,尚须开发高性能的增效剂和表面改性剂,或将其微细化,以提高氢氧化镁的阻燃性能,改善其与高分子材料的相容性。日前,广东中山市应用化学研究所与华南理工大学合作,研制出了纳米氢氧化镁阻燃剂,在高分子材料中有良好的阻燃性能。山东大学研制的特殊形貌氢氧化镁阻燃剂也已通过山东省教育厅的鉴定。
据调查,美国对阻燃剂的需求将以年均6.5%的速度快速增长,到2008年其市场份额将达到13亿美元,其中,氢氧化铝由于低成本和用途广泛,到2008年仍将为用量最大的阻燃剂产品。而我国氢氧化铝阻燃剂在阻燃剂所占份额尚不足10%,趋于淘汰的卤系阻燃剂所占比例却高达80%左右,因此,我国应不断加快氢氧化镁等无机阻燃剂的研发和应用,并探讨纳米技术、等离子技术在纺织品耐久阻燃整理中的应用,改进传统工艺,提升产品等级。
3)"三防"整理
具有拒水、拒油、防污功能的"三防"纺织品,可广泛用于产业用布、军队用布和劳保用布等领域,节约大量洗涤用水,符合人类安全、多功能和节省能源的新需求。
目前常用的"三防"整理剂主要为聚合物含氟整理剂和纳米整理剂。与有机硅类和烃类整理剂相比,含氟整理剂在表面活性、拒水拒油、拒污、耐热性和耐腐蚀性等方面有着不可比拟的优点,因此这一领域的研究非常活跃。产品主要有美国3M公司的Scotchgard、日本大金公司的UNIDYNE、日本旭硝子的AsahiguardAG系列、北京洁尔爽公司的FG-910、深圳先进公司的WRS-C35等。我国所使用的含氟整理剂主要是从美国和日本进口的聚丙烯酸酯类氟化物,自主生产含氟整理剂的厂家不多。
纳米三防整理是近年来的新兴技术,它基于荷叶自洁原理,使液滴在织物表面保持球状,并在滚动时将粘附在织物表面的微尘废屑卷走。目前,商品化的纳米三防整理剂较少,主要有美国Nano-Tex公司的Nano-Care、浙江弘属材料有限公司的ZXS-01纳米整理剂等。此外,宁波雅戈尔与Burlington公司合作,采用蒸汽喷雾,使纳米化学分子渗透进纤维内层,生产出了具有"三防"功能的纳米西服面料。2005年8月,由新疆金天阳纺织有限公司研制成功的纳米双疏自洁精纺呢绒系列面料经国家棉纺产品质检中心检测,防油防水等级分别达到7级和3级,达到国内领先水平。
总体来说,由于氟系整理剂发展较纳米整理剂成熟,且性能也十分优异,在相当一段时间,其在我国纺织、印染等部门将会有较大的市场。
4)抗紫外线整理
目前,常用的防紫外线整理剂主要有紫外线吸收剂和屏蔽剂两大类。前者结构多为水杨酸酯类、二苯甲酮类和苯并三唑类等如Ciba公司的Tinofast系列,Clariant公司的Rayossan Cliq.和山东巨龙公司的SCJ-965等,它们都有优良的水洗牢度和日晒牢度,适用于整理、涂层、印花、喷涂等多种工艺。后者多为对紫外线有较强屏蔽作用的无机材料,如纳米TiO2、ZnO等,它们对紫外线的屏蔽作用强,屏蔽的波段宽,有效作用时间长,且环保、低毒,是抗紫外线整理剂的发展方向。如日本大和化学推出的主要组分为无机金属氧化物的防透明整理剂SUKENINE VC-80,可有效抑制紫外线透过棉、涤棉及涤纶等轻薄面料。我国不少科研单位已对此展开研究,并取得了一定的成果,但真正商品化的产品较少,多处于试验阶段。
2·4·2 易护理及舒适性整理
1)免烫整理
近年来开发的低甲醛、超低甲醛和无甲醛树脂整理剂主要有乙二醛树脂、双羟乙基讽类化合物、环氧化合物、水性热反应型聚氨酯、反应性有机硅类化合物和多元羧酸类化合物等,如Herst公司的SRD787为多羧酸类无甲醛免烫整理剂;石家庄环城生物化工厂的TCL-MF、石家庄联邦科特化工NSD和上海赛博化工的WF-3DM整理剂均为超低甲醛免烫整理剂,可基本满足释放甲醛量为75mg/kg的要求。棉织物经含磷多元羧酸整理可获得比较理想的抗皱效果和耐洗涤性能。目前,以乙二醛和二甲基脲为主的无甲醛树脂交联剂在市场上占据着主要的份额;聚羧酸类产品尽管已有生产及应用,因存在价格和工艺问题尚未被广泛使用。
免烫整理在生产工艺上也取得了一些进步,如巴斯夫公司发明的AP整理工艺,采用于交联的简捷方法,达到与湿交联相同的高级整理效果。山东鲁泰纺织股份有限公司开发了LTAM(液氨潮交联)整理技术,据称可达到SSP、VP和HP整理水平。Ciba与Monforts公司合作,推出一种新的纤维素纤维连续式潮交联工艺,该工艺加工时间由2Oh缩短至3min以下,与传统工艺比较,具有很大的工艺灵活性和可靠性,可获得重现性好的优异免烫效果。雅戈尔自引进美国的VP免烫技术,成功开发出"VP棉免烫衬衫"、"纳米拒水拒油免烫衬衫"后,又利用浸渍后整理加工法,推出了DP纯棉免烫精品衬衫,目前该产品已进入批量生产阶段。
2)吸湿排汗
随着运动、休闲潮流的到来,人们对休闲与运动服装的舒适性和功能性要求越来越高,吸湿排汗纺织品的需求也越来越大。使汗水迅速迁移至织物的表面并挥发,保持织物与皮肤间舒适的微气候状态的方法有两种,一是将湿润剂以浸轧法或高温高压浸渍法处理在聚酯织物上,以增强纤维的毛细现象;二是采用激光和化学方法,向纤维表层引入极性(活性)功能基。
目前,常见的吸湿排汗整理剂多为由疏水链段(含芳环的聚酯)和亲水链段(聚醇)嵌段而成的共聚物,如浙江传化的TF-620、赫斯特公司的HMW8870等。汽巴新开发的Ultraphil PA吸湿排汗整理剂不但可用于涤纶及其混纺纤维面料,还适合粘胶、尼龙等吸湿排汗比较困难的产品。日本东洋纺公司将高吸放湿性微粒高比率添加于基材树脂中,开发出了功能膜涂层织物,其透湿度可达到6000-9000g/m2(24h),而通常丙烯酸酯涂层的透湿度为1000g/m2(24h)。
总体来说,我国对吸湿排汗织物的开发多注重于从纤维织造方面着手,通过后整理手段赋予织物吸湿排汗功能的研究相对较少,尚需加强。
3)护肤、美容及保健整理
护肤整理是在服装面料(内衣)上施加含护肤成分的微胶囊,通过织物和皮肤间的摩擦,不断释出微胶囊中的护肤成分,达到滋养皮肤的目的。护肤整理剂的主要原料为具有保湿、滋润和调理功效的十一碳烯酸单甘油脂、深海绞鱼油、芦荟萃取物、甲壳素、胶原蛋白和蚕丝蛋白等。如将木糖醇整理在织物上,其吸收体内汗气后会产生吸热反应,降低皮肤表面温度,产生凉爽感。
以辣椒萃取物和甘菊萃取物为主要原料,配以十一碳烯酸单甘油酯等整理的织物,可促进人体血液循环与新陈代谢,产生蓄热保暖效果。
在国外,具有护肤、美容功效的纺织品的开发已经比较成熟。日本富士纺公司开发的"可穿着的化妆品"系列纺织品,引入了芳香疗法所用组分、生成负离子的物质以及海藻精华、咖啡因等组分,可起到美容、瘦身的效果。DyStar开发的Evo Care Vital整理剂,含有维生素E、芦荟和希蒙德木(jojoba)液,具有滋润皮肤、抗早衰的作用,可用于内衣、床上用品和运动服等的整理,能耐40℃水多次洗涤。Cognis(科宁)公司从水果、花卉和叶子等天然物质中提取活性组分,开发出系列Skin-tex胶囊产品,能赋予运动服、袜子和内衣易护理、凉爽和充满活力的性能。
国内在护肤整理方面虽刚起步,但也取得了一定的进展,如西安工程大学和内蒙古中服世纪服装有限公司将制备的芦荟微胶囊,浸渍在羊绒织物上,可提高羊绒织物的服用性能和产品附加值。目前,该项目已经通过了专家鉴定。北京洁尔爽生产的全包囊型纳米微胶囊护肤整理剂VCE,以及芦荟丝素胶原保湿剂WSA5016产品整理在纤维素纤维及其混纺织物上,会使人产生舒适、放松的效果。
2·4·3 纳米多功能整理技术
纺织品的多功能化是未来纺织品整理的发展趋势。新兴的纳米技术、低温等离子体技术、超临界流体染色技术和生物酶后整理技术等环保、节能、高效的技术均可赋予纺织品多种功能,具有极其可观的商业前景。美国国家科学基金会曾预测:到2015年,纳米技术将在全球创造价值达l万亿美元的市场。目前,国内外已有多家公司将纳米粉体或氧化物薄膜应用于纺织品的后整理。
但是,纳米技术还存在一系列的问题,如纳米材料的制备手段还不成熟,可能存在安全隐患等。如负载在织物上的TiO2需200℃以上高温焙烘才可转变为催化活性较高的锐铁矿晶型,而高温会大大降低纺织品的物理机械性能。香港理工大学和东华大学己对此展开了研究,并于低温下(100℃左右)在棉织物上成功制备了锐铁矿型纳米TiO2。此外,负载在纺织品上的纳米ZnO和TiO2经紫外光照射后,在分解污物、杀灭细菌的同时也会降解纤维,导致织物强力等物理机械性能劣化。国外有研究者用一层惰性多孔质膜覆盖光触媒或利用无机材料对织物进行隔层预处理等。国内还鲜有人涉足该方面的研究。
无论国际还是国内,纳米技术的应用和生物安全性研究都刚刚开始,它既是国际科学前沿,也是与人类健康和生活密切相关的重要社会问题,充满了科学创新的机遇。
2·5 印染废水处理
纺织品的湿加工,如退浆、精练、漂白、染色、印花和后整理会产生大量的污水,其中的主要污染物有酸、碱、盐、表面活性剂、溶剂、螯合剂、消泡剂以及荧光增白剂等。在整个湿加工中,漂白和洗涤耗水量占总耗水量的75%,但BOD值只有5%,污染负荷为8%;而退浆和精练工艺中,产生的BOD值和污染负荷占75%,但耗水量为5%;染色工艺产生的废水份额为10%-20%。
2·5·1 国内外印染废水处理现状
1)国外印染废水处理情况
国外纺织印染行业比较发达的地区,如韩国釜山、日本大阪、意大利米兰和墨西哥等地,染整企业比较集中,印染废水相对较大,同时在这些地区自然就形成产业链,即本地区和周围地区形成上游配套的原料生产、供应;纺织服装、服饰等下游生产、市场销售;三者形成相对完整的产业链。
(1)印染废水处理方式
意大利、日本等对印染废水的处理采用工厂处理和城市污水综合处理相结合的方法。在对印染废水初步处理达到一定标准后和城市污水混合在一起进入污水处理厂处理,这洋可以提高后续处理效果。如果印染厂较多,则集中处理达到排放标准。
德国由于行业不集中,一般采用单厂处理的模式进行处理。在印染厂建造污水处理厂,对厂内产生的废水进行处理。由于清洁生产和水资源回收做得相对较好,处理后的水也可以达到排放标准。由于印染废水排放量较少,而且处理技术比较成熟,个别工厂甚至能达到零排放。
(2)印染废水处理技术
印染废水主要为有机污染,处理方法以生化法为主。国外禁用硫化染料,废水量相对较少,以采用设备为主。
2)我国印染废水处理情况
我国的印染厂也有集群化的倾向,大多集中在浙江、江苏和广州,废水的处理模式与意大利和日本的相当。但由于生产的印染产品档次较低,所以印染厂对废水的的投入相对较小。而且现在一些高污染的工艺,如涤纶碱减量工艺,其COD高到20-80g/L,使目前的废水处理难度更大。
目前我国废水处理普遍采用物化处理+生化处理,但处理效果不够稳定,一般很难达到排放标准。为获得高效的废水处理效果,人们致力于开发高效的化学助剂如絮凝剂、离子交换剂以及吸附剂,研发新的废水处理技术,如电化学脱色技术、辐照技术、高级氧化工艺如UV-双氧水氧化工艺、臭氧氧化工艺和超滤膜技术等。
2·5·2 印染废水处理方法
目前,污水的处理方法分为3大类:物理方法、化学方法和生物方法。初级处理阶段是物理处理,包括筛滤、沉降、气浮和絮凝,其主要目的是去除纤维状碎屑、化学品和特定的物质;第二阶段是直接去除有机负荷,包括最基本的物理-化学分离和生物氧化。
1)物理方法
沉降是传统废水处埋方法最常见的,通过重力,可沉降固体结合在一起成为水性污泥,然后被机械去除。
絮凝也是常设的一个步骤,以提高分离效果。加入絮凝剂,使废水中的固体颗粒粘附在絮凝剂上,形成膨松凝胶材料,通过直接过滤、沉降或气浮去除。
近来,吸附处理已越来越重要,活性炭是使用最广的且吸附效果最好的吸附剂,高分子量染料被吸附在活性炭的过滤孔中,而较小的有机分子则渗透至微孔中。在吸附处理时,可加入活性硅作为初级凝聚剂,以加速沉降池中絮凝物的生成。高岭石类的陶土矿物质含有硅酸铝镁水合物以及膨润土和蛭石组成,可用于污水处理的絮凝剂和吸附剂。泥炭和木屑石是廉价的吸附剂。目前也有人研究用酸性木质素废弃物、甲壳素、炭化木纤维以及炭化废料来进行吸附。
2)化学方法
目前,对所有的可溶性染料,使用含有液态氯,氯水或次氯酸盐进行化学脱色。而使用臭氧脱色的方法也越来越普遍。除了易于破坏活性和酸性染料外,对直接和分散染料也有很好的效果。生物反应器在氯化和臭氧化的液体中运行良好,能有效去除COD,且污泥分离良好。
离子交换处理需要通过合适的树脂进行污水的洗提,直到在树脂中所有的位置完全被沾满,并且污染物离子出现在排放物中。使用适宜的酸性或碱性溶液逆向冲洗洗提床,使其再生。离子交换处理虽然对于已知组成的特定溶解污染物的去除非常有效,但这种方法不适宜大量的多组分污水。
在电解池中,高浓度染料废水在阴极区还原电解质然后沉降。但该方法需要很长的接触时间。阳极由电镀金属氧化物的石墨或铁材料组成。
3)生物方法
对于可生物降解的废水,在现场进行废水细菌分解时,需要加入必须的培养基,如磷、氮化合物,以提高细菌作用的效率。
大多数好氧生物工艺为:稳定池、充气污泥贮留池、滴滤池、活性污泥。对于好氧工艺,最为广泛的是在水悬浮物中混合微生物曝气处理,如在有氧条件下连续循环处理活性污泥和有机污染物,氧气是通过扩散式的空气注入或机械曝气,或者两者结合。当污水由缝隙间下流并通过粘附在滤器上的细菌膜时,污水被暴露在空气中,细菌摄取有机废物,从而使废水穿过滤床时得到净化。滴滤池的效率取决于过滤材料、有机负荷比例、废水流入和水流出比例,以及操作温度。
目前己有许多新的生物处理系统,这些新的系统或独立应用,或与物理-化学系统相结合,提供低成本的纺织污水脱色处理。目前已有染料生产商和用户探索这些方法的可行性,以及提供综合的方法来解决残留颜色、BOD、COD、TDS等问题。
3 建议与对策
目前,我国印染产能已经处于世界领先地位。许多优势印染企业具备了加工世界名牌产品的能力,但由于长期以来,满足于仿制、贴牌生产,印染产品利润空间很低,形成了产能增长与利润增长不能同步的局面,而其中自主创新能力低是症结。因此,本来的印染自主创新必须紧紧围绕着节能、降耗、清洁生产,实现经济增长方式的根本转变,具体措施如下。
1)以提高印染产品质量、推行节能降耗技术、强化环境保护为原则,以现代电子技术、自动化技术、生物技术为手段,发展涂料印染、微悬浮体印染、转移印花、数码印花等无水或少水技术,加快生态纺织品和功能性纺织品的研发和生产。
2)推行环保、节能、清洁生产印染加工技术,实现印染行业污染防治从"末端治理"向"源头预防"转变。
3)加大环境执法力度,淘汰高能耗、高污染、废水治理不达标的落后工艺装备和印染企业。(浙江印染信息与技术)
|