印染行业节能探讨

2022-05-11 版权声明 我要投稿

摘要:印染行业是我国的传统行业,主要分布在我国浙江、江苏、广东等地区,已经形成了一定的发展规模,♘是印染的工艺流程导致了此过程必将是一个能耗高、污染高的的行业,根据我国近期提出的“绿色中国”的观点下,印染行业急需转变传统观念,加快淘汰老旧设备,引入自动化工艺、学习节能措施来改善印染行业的发展现状。而随着时代的发展,高性能、环保型和智能化的面料是发展的趋势,顺应趋势、紧跟发展的脚步,才能将产业发展地越来越强。

DOI:10.16317/j.cnki.12-1377/x.2021.04.003

引言

中国共产党的十八大首次提出“美丽中国”、将生态文明纳入“五位一体”总体布局、到“青山绿水就是金山银山”的理念走进联合国,生态文明建设被提升至前所未有的高度。我国印染行业近年来保持了良好的发展趋势,除了今年年初我国对抗新冠肺炎疫情期间所有行业都停产,近期我国控制住新冠肺炎后,其他国家仍然在积极对抗疫情时,印度及一些非洲国家的印染行业停滞,订单部分转移到国内,这里要感谢中国政府在抗疫方面做出的出色表现。但是印染行业是高能耗、高污染行业,在做到发展效益的同时,做好节约能源显得更加重要。

1印染行业背景

在国家产业政策引导、环保趋严、行业转型升级、市场需求等多重因素的作用和影响下,印染布产量及其增速均为“十二五”以来最低点。“绿色突围”成印染企业亟待解决问题之一。

我国印染行业大部分是属于劳动密集型生产,大多数工厂设备陈旧,这些设备工艺参数不稳定、产能低、产品附加值较低,无法满足现在大众对于纺织品的美感、触感的高要求,且无法满足环保的要求。如今环保标准也日益严格,企业现场脏乱差,污水排放不达标,产能愈来愈低,成本愈来愈高,印染生产线单一、规模小,就容易受市场影响,在这种情况下,如何采取既节约成本又能高效地完成节能减排改造,成了对企业非常严峻的考验。

2印染工艺

2.1前处理

(1)坯布先进行检验,检查坯布质量,通常抽查总量的10%。

(2)翻布,即分批、分箱、打印,如果是全棉布的话,要进行缝头、烧毛,烧毛过程中使用天然气或者炽热的金属表面擦过,将坯布上存在一些绒毛去除,防止在之后的染色、印花出现染色不均匀或印花瑕疵。(3)预定型,良好的定型条件有利于保持织物尺寸稳定性和整理外观,经定型后,促使纤维内部有规则得定向排列,在后道加工过程中既保证了纤维芯少受腐蚀,又不影响纤维外层受碱腐蚀。(4)退浆,棉织物通常使用酸、碱、酶和氧化剂退浆,即去除坯布在纺织时上的浆料,降低对后续染整产品的影响。(5)煮练,纤维织物上所黏附的天然杂质(如蜡状物、果胶物质、羊毛脂、丝胶等)以及浆料在一定条件下用煮练剂加以去除。

(6)漂白加工浅色花布和色布时,织物经过煮练后还需用漂白剂进行漂白,由于煮练后纤维上还有天然色素的存在,用以染色或印花,会影响色泽的鲜艳度。常用的漂白剂有次氮酸钠、双氧水和亚氯酸钠。

2.2染色和印花

不同品质的布染色工艺不同,温度压力也不相同,染布次数也不一样,以全棉布为例,染色的过程分为浸染和扎染,浸染是将每缸布的所需染料称取好,放入不锈钢料桶,制成染液,经过之前预处理的坯布进入染色机内,再分别加入水、分散染料、匀染剂等,在一定的温度和压力下进行染色处理,使纤维松弛、纤维间隙扩大,使染料固着在纤维上。扎染是把织物浸于染剂中,再通过轧辊染色。染色完成后,进行还原清洗,经过漂洗去除浮色。印花则是用染料或颜料在纺织品上印花纹或图案的过程。

2.3后整理

(1)拉幅脱水,染色出缸后,织物需经离心脱水机,由于织物染色后经向伸长,纬向收缩,需用开幅机将织物整理平整,将染缸的半成品放入脱水机,脱除布料所含的部分水分,之后进行烘干。

(2)拉毛,织物经过起毛机,在机械力的作用下使织物正面毛圈断裂形成蓬松的绒毛,之后除去浮毛,经过这样处理的织物光泽度会比较好。(3)定型,使用天然气将拉伸过的纤维得到一定的松弛,也可加入不同功能的助剂,对织物进行柔软、阻燃、防皱等其他功能的定型。(4)检验、包装后进行成品入库。

3节能分析

印染过程中,主要使用的能源是蒸汽、电、天然气、水、柴油。蒸汽主要用在定型、加热染缸、烘干,电是启动设备,水主要是升温、降温、保温和水洗,天然气主要是烧毛、烘干和定型,柴油主要是叉车用油。

3.1管理节能

设置节能小组,设置领导班子及成员,建立责任制,定期开会将各组能源消耗及污染物排放进行汇总统计分析,定期开展节能环保培训,及时跟进国家相关节能减排和环保的方针政策及有关法律法规,对提出结构优化、技术创新的点子的员工给予奖励和表彰,并将节能减排考核纳入年度考核。各小组可进行统计分析的必要条件是要完善计量器具的配备。《节约能源法》第二十七条规定:“用能单位应当加强能源计量管理,按照规定配备和使用依法检定合格的能源计量器具。用能单位应当建立能源消费统计和能源利用状况分析制度,对各类能源的消费实行分类计量和统计,并确保能源消费统计数据真实、完整。”在实际工作中,某企业全厂仅安装一个电表,生产用电和办公楼、宿舍等无法分开核算,最终年度核算,如果电量较往年增长,必然分析不出是哪部分的用电出现异常。而且印染行业有单位能耗限额标准,若超标,电量上又不能具体分出生产用电量,按全厂用电量计算必然数值是偏大的,这又涉及到一个处罚的地方。因此,建议企业把生产用电单独用一个电表,尽量一个车间一个电表,甚至一个设备(功率大于100kw)安装一个,每月派专人抄表进行统计,年底可以进行有针对地分析对比。

3.2电能节能

高耗能设备的使用是造成电力浪费的主要原因之一。为进一步推动工业领域节能减排工作,加快淘汰落后生产能力和落后高耗能设备,根据《高耗能落后机电设备(产品)淘汰目录(第一批)》到《高耗能落后机电设备(产品)淘汰目录(第四批)》中的淘汰设备及工艺,某企业B发现大量淘汰电机,还有一部分电机铭牌缺失。如果将这些高耗能的电机替换成一级能效的电机,按全天24h全年300天计算,节电量约为7.4万kw·h/年,是一比很可观的电量节约。

3.3蒸汽节能

根据工信部发布《印染行业绿色发展技术指南(2019版)》,一般企业建议由热电联产厂直接供汽,有利于节能减排,这样企业无需自行购置导热油炉,直接使用中压(2.5MPa-3.0MPa)蒸汽的热量对织物进行干燥并整理并使之定型。中压蒸汽定型机综合使用成本低、安全性高,有较好的环境效益和社会效益。中压蒸汽定型机可根据定型机开机率按需使用热能,同时中压蒸汽可实现能源梯级利用。即在定型机上设置余热回收装置,使用完的中压蒸汽降为常压蒸汽后回用于染色。

另外参考《热力输送系统节能监测》(GB/T15910-2009),企业的供热管网和用热设备及附件不应出现跑冒滴漏,外表面温度大于或等于50℃的管段及公称直径大于80mm的阀门及法兰等附件应当进行保温,保温层在外暴露太久,会出现保温层剥落和破损,应及时进行更换,或者对其进行防雨、防湿及不易燃烧的保护层,降低蒸汽资源的浪费。

3.4水能节能

某企业C举例来说,第一是冷凝水的回用:染缸外部中压蒸汽对染缸进行加热到120℃进行染色后降为40℃,其冷凝水可以通过疏水器的管道接到外面的水箱中,这部分水虽然量少但是水质好,可以直接用于第一次水洗。第二是冷却水的回用:染缸在降温的时候需要低温的水给其降温,此时用完的冷却水可以直接排到设置在外面的水箱中,再混合新鲜自来水通过交换器加热到45℃,通过泵继续打入染缸中,继续加热到120℃对染布进行染色,又是一个对水资源的循环利用,并且这里也省了一部分本来需要从25℃的水加热到指定温度的水的蒸汽。第三是水洗废水的回用:该企业使用了一种回收废水的装置。布在经过一次水洗后,出缸通过染色机的时候,某些染色机可以安装一种回收水的装置,将布料挤压出水分并回收,然后供到染色缸里进行二次三次利用。并且在水洗的时候水温较高,通常回收的时候可达到90℃,而染缸里水需要120℃,则也省了一部分蒸汽则可快速达到需要温度,且也省去了在水洗后脱水的电量。经计算,该企业节水同比约20%,节汽同比约10%。

3.5工艺自动化

之前老旧的印花工艺是先染色,再印花,过程繁琐且浪费严重,现在采用的滚筒印花技术,直接将染料放在不同的染色筒里,染色筒是已经加工好有图案镂空的,坯布经过一条流水线上,经过一排排染色筒,白色的坯布进去,印染好的织布就可以出来了。甚至现在发展出来的数码喷墨印花,是在计算机高速发展之下的产物,数码印花的生产过程简单地说就是通过各种数字化手段如:扫描、数字相片、图像或计算机制作处理的各种数字化图案输入计算机,再通过电脑分色印花系统处理后,由专用的RIP软件通过对其喷印系统将各种专用染料(活性、分散、酸性主涂料)直接喷印到各种织物或其它介质上,再经过处理加工后现代化技术使企业的发展提供了很大帮助。信息化社会给印染行业引入了一个新的概念,是一次重大的技术革命,使企业既节约了时间成本,又提高了产品的质量。

工艺自动化为企业降低了劳动成本,且受产品类型限制小,有利于管理,是当今发展的一大趋势。企业应加快产业升级,采用更先进的设备和系统,控制住源头和过程的能源使用,才能提高生产效益。虽说节能减排的投资会比其他企业多了一部分,但从长远的角度,几年就可以回本甚至效益可以追赶其他企业。并且通过这样的方式,实现了电和蒸汽的节约、水的循环,节约了大量的资源,走上可持续发展的道路。

结语

企业效益的增长意味着国家的经济的发展,国家经济实力发达了,国家的世界地位也能更上一层楼,并且企业的节能做好了,还可以促进人类和自然的和谐共处,为绿色经济奉献一份力量,使国家迈入绿色可循环的发展之路。绿水青山就是金山银山,我们不仅要关注企业的发展,更要注重更好更绿色的发展,更何况节能措施也为企业节约了成本,提高了工作效率。发展和节能减排是和谐共处,相互促进的。

参考文献

[1]佟欧.印染行业节水减排清洁生产指标体系的构建及最佳可行技术研究[D].大连:大连理工大学,2011.

[2]马超群,吴梦婷,高黎.福建石狮市纺织印染行业发展现状及方向[J].年轻人,2019,5(20):253.

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