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卜公茶皂素的节能减排新工艺2015-08-27

 

卜公茶皂素的节能减排新工艺
留建藤   白杨   晋江市龙兴隆染织实业有限公司留建藤   白杨   晋江市龙兴隆染织实业有限公司

 

 要:本文通过使用卜公茶皂素两年多的生产实践,重点研究了织物前处理工序节能减排新工艺,并与常规工艺进行了生产成本和能源消耗情况的对比。结果表明,新工艺不仅工艺路线短、化学助剂用量少,而且还减少了水电汽能源消耗、杜绝了氧化破洞和化学品残留现象,尤其是染色对色率提高,无需补色,降低了返修率,单缸成品率从原96%提高至98%,既节省时间又降低成本,还满足了清洁生产要求。
关键词:卜公茶皂素、前处理、降低成本、节能减排。

 

1.前言:
近年来,我国加强了印染行业的化学品控制、排放物控制,并通过末端治理、源头控制的方法达到管控的目的。与此同时,受到日益严格的环保法规和非政府环保组织的驱动,一些知名品牌和零售商也开始加强了供应链的化学品要求和限制,无毒害、无污染的“绿色织物”已成为现今生产和消费的主流。
2.难题:
纺织品印染离不开化学助剂,尤其是织物染色前处理工序,是纺织行业公认的用水量高、废水排放量高、化学助剂用量高的“三高”环节.
这个环节还需要工人将烧碱、双氧水、双氧水稳定剂、精炼剂、渗透剂、去油剂、螯合剂等等大量、繁多的化学助剂逐一投放在水中,配制成前处理工作液(行业称为:前处理工艺处方),然后对织物进行煮练,煮练后的水称为“废水”放掉。这一环节被称为是纺织行业的化工厂。不但助剂费用高(进口助剂更高)、生产成本高、废水治理难度也高,是印染企业必须面对的又一个“三高”难题。
当今形势下,纺织品原料涨价价高、日益严格的环保法规管控高、品牌商对印染企业的限制要求高,是不可规避的再次“三高”,使本来就生存发展艰难的印染企业雪上加霜。
3.风险:
我们龙兴隆纺织印染公司,主要生产梭织化纤纤维和交织混纺纤维的染色和后整理,主要产品是各种高档面料,防雨布料,箱包布料的OEM加工贸易业务。由于我公司的客户都是著名品牌商,如:乔丹、3610、Columbia(哥伦比亚)等,这些知名品牌商近年来加强了供应链的化学品管理,其管控的内容包括织物中不得含有禁用化学品;废水和污泥中不得存留有害物质;生产过程要求做到节能、节水等。其中,减少化学品的使用被受到高度重视,生产过程中多添加一种化学助剂,就多一分企业风险。
4.创新:
强烈的危机意识推动我们不断地努力创新,我们试用过精练酶、低温精炼剂等多种较先进的化学助剂,但还是因使用化学助剂种类繁多、用量也大,工人在称取过程中也存在安全风险和较大的误差、浪费现象,尤其是要加入更多的双氧水(超过原工艺的2-4倍)配合,极易发生纤维脆化、针眼、破洞事故造成疵品,综合其他因素效果依然不太乐观。在环保问题日益严峻的今天,织物前处理过程中水电汽能源消耗量多、废水排放量大、废水中CODCr浓度高是难以解决和难以规避的问题。
节能减排,就是要节约能源,减少污染。在织物前处理工序减少化学品的使用是一条重要的途径,也将是必然选择。
5.新工艺:
2012年,我们使用卜公茶皂素对原前处理工艺进行了改进,新工艺不必再添加烧碱、双氧水等各种化学助剂,一剂型即完成了织物前处理生产质量指标,并且用量极少,仅用原工艺各种化学助剂总和的1/8即可。经卜公茶皂素处理后的织物,强度不受损伤,白度、得色率、染色鲜艳度、染色对色率均有明显的提升,还杜绝了氧化破洞事故。尤其是卜公茶皂素中不含有烧碱,容易水洗,又省去了酸中和及除氧工序,使得前处理工艺流程大为缩短,节省了水、电、汽能源,还降低了废水中CODCr浓度,由原先110PPm左右降低至60PPm。
6.效益:
    这项新工艺技术的改进,使织物染色对色率提高,无需补色,降低了返修率,单缸成品率从原96%提高至98%;化学品用量较原工艺减少了80%,降低水耗40%,减少蒸汽使用45%,减少废水CODCr浓度45%。并且在织物后处理时,由于卜公茶皂素新工艺处理的织物退浆净效果好,面料带有特有的丰满手感,可减少染料30%,减少柔软剂50%的使用,经济效益、环保效益明显。

 

7.新工艺后不再用的化学品:(见表1)
1:卜公茶皂素新工艺后不再使用的化学助剂(原每吨织物前处理用量)

助剂名称
原用量(kg)
烧碱
20
双氧水
30
精炼剂
20
双氧水稳定剂
10
渗透剂
10
除油剂
10
螯合剂
5
合计
105

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
注:原工艺每吨织物前处理需要化学品用量为105kg,新工艺卜公茶皂素用量为20kg,减少化学品用量为85kg/吨。每天生产织物58吨,减少化学品使用4.93吨,每月产量1740吨减少化学品用量147.9吨,每年减少化学品用量1774.8吨。
8.新工艺节省的水、电、蒸汽能源:(见表2)
2:能源消耗状况对比(每吨织物前处理用量)

能源消耗
原工艺用量
卜公茶皂素工艺用量
节省能源
用汽
15吨
8吨
7吨
用电
800千瓦
620千瓦
180千瓦
用水
40吨
25吨
15吨

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
注:原工艺每天生产织物58吨,月产量1740吨,每月减少用汽406吨,每年减少用汽4872吨;每月减少用电10440千瓦,每年减少用电125280千瓦;每月减少用水870吨,每年减少用水10440吨。
9.新工艺化学品残留检测:(见表3)
3:环保指标和化学品残留检测(前处理工序处取样送检)

项目
原常规工艺
卜公茶皂素工艺
降低
CODCr
110PPm
60PPm
50PPm
APEO
未检出
未检出
/
LSA
未检出
未检出
/
荧光剂
未检出
未检出
/
H2O2
未检出
未检出
/

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10.前处理工艺对比:
1)原前车间生产工艺:
2)工艺流程:配布---进溢流机煮练(100℃---45min)---酸中和(15min)---
             除氧(10min)---水洗---染色
3)工艺处方和助剂成本:
    4:原常规工艺助剂用量及成本(每吨织物的助剂用量及成本)

助剂名称
用量(kg)
单价(元/kg)
小计(元)
烧碱
20
1.0
20
双氧水
30
1.5
36
精炼剂
20
8
160
双氧水稳定剂
10
1
10
渗透剂
10
6
60
除油剂
10
4
40
螯合剂
5
5
25
助剂成本
每吨织物
合计:351元

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
11.卜公茶皂素车间生产新工艺:
1)工艺流程:配布---进溢流机煮练(95℃---30min)煮练---水洗---染色
2)工艺处方:卜公茶皂素用量2g/L

助剂名称
用量(kg)
单价(元/kg)
小计(元)
卜公茶皂素
20
12
240
原工艺助剂
合计
351
对比成本
新工艺比较原工艺节省
111

 
 
 
 
 
 
 
 
 
5.卜公茶皂素工艺助剂成本(每吨织物的助剂用量及成本)
 注:新工艺比较原工艺节省酸中和除氧二道工序,节省时间250min,节省二道用
     15吨,提高了设备利用率20%,经济效益和节能减排效果明显。
12.能源消耗及成本对比:
    6:水电蒸汽能源消耗及成本对比(每吨织物的能源消耗及成本)

能源消耗
原工艺
能源成本
卜公茶皂素工艺
能源成本
用汽
15吨
1650元
8吨
880元
用电
800千瓦
440元
620千瓦
340元
用水
40吨
100元
25吨
62元
累计
 
2190元
 
908元
节省
新工艺比较原工艺节省:1282元

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
13.前处理产品质量及技术数据检测对比:
    7:理化指标质量对比(涤棉交织物为例):

项目
强力/N
白度
%)
毛效
cm/30min)
失重率
%)
白 坯
13
10
78
   经:6cm
   纬:8.5cm
----
原常规工艺
11
7.5
81
   经:8.8cm
   纬:11cm
5
卜公茶皂素工艺
12
9.0
83
   经:9.5cm
   纬:13cm
3

14.对比结果:
卜公茶皂素,可以有效的替代传统精炼漂白工艺中使用的各种助剂,使用时不必添加烧碱、双氧水及其它各种化学助剂,就能获得较好的白度和毛效,满足织物前处理要求。适用于棉、涤、混纺等织物的退浆、精炼、除杂、除油和漂白的一次性前处理,织物强力损伤及失重率均小于原传统工艺,使用简单安全。不但减少了废水排放量,降低了废水中CODCr浓度,而且在节水、节电、节省蒸汽的同时,纤维强度增强,避免了纤维脆化、针眼、破洞事故,提高了产品质量,符合车间生产要求,符合国际生态绿色纺织品产业要求。
15.结论:
节能减排要从源头抓起,织物前处理工序是用水量大、废水排量多、化学品用量高的环节,这一环节是印染企业的主要污染源之一。我们通过使用卜公茶皂素对这一环节进行改进,使得织物前处理技术创新,不但实现了节能减排,降低了化学品残留风险,还取得了品牌商的认可,满足了欧盟OEM产业链的绿色环保治理和社会责任要求。
卜公茶皂素在织物前处理的应用,改变了前处理工序需要使用烧碱、双氧水等多种化学品的现状,这一新型助剂的应用,有助于印染行业前处理工艺改革的技术创新,对推动印染行业节能减排及可持续发展意义重大。
 
11.卜公茶皂素车间生产新工艺:
1)工艺流程:配布---进溢流机煮练(95℃---30min)煮练---水洗---染色
2)工艺处方:卜公茶皂素用量2g/L

助剂名称

 
用量(kg)
单价(元/kg)
小计(元)
卜公茶皂素
20
12
240
原工艺助剂
合计
351
对比成本
新工艺比较原工艺节省
111

 

 
 
 
 
 
 
 
5.卜公茶皂素工艺助剂成本(每吨织物的助剂用量及成本)
 注:新工艺比较原工艺节省酸中和除氧二道工序,节省时间250min,节省二道用
     15吨,提高了设备利用率20%,经济效益和节能减排效果明显。
12.能源消耗及成本对比:
    6:水电蒸汽能源消耗及成本对比(每吨织物的能源消耗及成本)

能源消耗

 
原工艺
能源成本
卜公茶皂素工艺
能源成本
用汽
15吨
1650元
8吨
880元
用电
800千瓦
440元
620千瓦
340元
用水
40吨
100元
25吨
62元
累计
 
2190元
 
908元
节省
新工艺比较原工艺节省:1282元

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
13.前处理产品质量及技术数据检测对比:
    7:理化指标质量对比(涤棉交织物为例):

项目

 
强力/N
白度
%)
毛效
cm/30min)
失重率
%)
白 坯
13
10
78
   经:6cm
   纬:8.5cm
----
原常规工艺
11
7.5
81
   经:8.8cm
   纬:11cm
5
卜公茶皂素工艺
12
9.0
83
   经:9.5cm
   纬:13cm
3

 

14.对比结果:
卜公茶皂素,可以有效的替代传统精炼漂白工艺中使用的各种助剂,使用时不必添加烧碱、双氧水及其它各种化学助剂,就能获得较好的白度和毛效,满足织物前处理要求。适用于棉、涤、混纺等织物的退浆、精炼、除杂、除油和漂白的一次性前处理,织物强力损伤及失重率均小于原传统工艺,使用简单安全。不但减少了废水排放量,降低了废水中CODCr浓度,而且在节水、节电、节省蒸汽的同时,纤维强度增强,避免了纤维脆化、针眼、破洞事故,提高了产品质量,符合车间生产要求,符合国际生态绿色纺织品产业要求。
15.结论:
节能减排要从源头抓起,织物前处理工序是用水量大、废水排量多、化学品用量高的环节,这一环节是印染企业的主要污染源之一。我们通过使用卜公茶皂素对这一环节进行改进,使得织物前处理技术创新,不但实现了节能减排,降低了化学品残留风险,还取得了品牌商的认可,满足了欧盟OEM产业链的绿色环保治理和社会责任要求。
卜公茶皂素在织物前处理的应用,改变了前处理工序需要使用烧碱、双氧水等多种化学品的现状,这一新型助剂的应用,有助于印染行业前处理工艺改革的技术创新,对推动印染行业节能减排及可持续发展意义重大。
 
 

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