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节能减排,印度纺织业的创新趋势

发表时间:2010-02-16    作者:魏道培  发表评论



自从2005年1月以来,印度所有纺织业已开始接受外国直接投资,他们的最终目标是与本国信息技术相结合,促进纺织业的大发展。印度纺织业一年的出口创汇额约为110亿美金,占全国外汇总额的35%。到2010年,这个数字将会提高5倍,即达到每年500亿美元的创汇收入,这也是印度2008年信息技术部门的目标。

加工中的DSB一体化

当今世界已进入全球化竞争时代。 为实现自己的目标,印度把提高纺织业生产力的重心放在了节能减排上,即消耗尽可能少的能源、材料和水,用最短的时间生产出高质量产品,从而降低加工成本。其中,纺织加工业节能降耗最合理的办法就是缩短工序,把脱浆、精练和漂白整合为一体,称为D-S-B程序。印度实业家认为,努力提高加工效率且合并这些加工过程,既可降低时间、能源和水的消耗,又可降低生产成本和提高生产力,并最大限度的降低加工过程中的废水废气排放,减少对生态环境的影响。

尽管印度纺织业的加工过程将脱浆、精练和漂白合为一体,但在实际加工过程中还是要分步操作,形成如下步骤:合并式预处理,即在合并过程中,首先采用过氧化氢或次氯酸钠脱浆和漂白,然后进入氢氧化钠清洗程序。实际上,在过去已出现使用上述化学品的组合工艺,且已有新的加工组合出现。

一种被称为超氧化物歧化酶的化合物被认为是DBS过程中最关键的化合物,它能和淀粉及聚乙烯醇发生反应并担当精练和漂白的推动器。在不使用超氧化物歧化酶的加工过程中会生成高强度的过氧化氢,如今这种方法正逐渐被替代。过氧化氢催化剂通常包含三磷酸钠、四焦磷酸钠、六价磷酸钠、镁、硫酸盐和钠盐的乙二胺四乙酸。这些催化剂的作用在一步加工进程中含有的硅酸钠混合物中体现出来。

硅酸盐用作稳定剂以避免催化重金属,同时也作为一种缓冲剂加以利用。着色剂在棉纤维中分解成可溶性的产品和酸性杂质。缓冲系统与非未缓冲系统相比,白色指数有所提高,因为pH值在整个漂白过程中一直保持稳定。非缓冲系统的缺陷会在55%~60%的过氧化物分解后被发觉,这样,它对白色指数没有改善。另一崭新的手法是蒸汽程序。它把所有准备程序合并为“一步”,在2~4分钟内就能完成整个程序,把化学溶液、组合碱、过氧化氢和辅助剂应用于织物,用蒸汽精练法精练织物,然后完成清洗。

流程的有效性,即过氧化氢-碱的过程。在过氧化氢为基础漂白的过程中,如果没有氢氧化钠或过氧化氢,织物的重量会减轻,但这又表明效率相当低。另一方面,清洗和脱浆两个程序以及过氧化氢和氢氧化钠的浓度的增加也会导致织物变轻。在95℃时,织物重量会减轻。白度指数与氢氧化钠的浓度是成正比的。这主要是由于pH值越高, 可用作漂白剂的羟基离子就越浓。

连续过程中的生态化分步骤

过氧化氢溶剂辅助:在过氧化氢溶剂辅助作用下,织物的重量会大幅减轻,浸泡时间的缩短导致织物密度降低,只有漂白时的4%。密度较高时, 这些参数还变化较小。在固定温度下,使用定量精练剂,织物的重量也会骤减,拉伸强度大幅降低,过氧化氢的浓度会增至2%。以下因素之间存在明显的线性关系:1)重量减轻和拉伸强度之间;2)浸泡时间、重量和重量减轻;3)拉伸强度和浸泡时间。

白度指数也表明,过氧化氢的浓度之间存在线性关系, 而其他因素,如精练剂的浓度、时间和温度则影响不大。在同等条件下,丙烯酸类浆料上浆的织物在白度和润湿性方面显示的结果要优于淀粉浆织物。淀粉类样本较差的原因是附加层较高,且在脱浆中没能完全除去织物中的脂类。由此,印度纺织公司便有了以下调整:

结合脱浆、精练及漂白的商业化加工:在不同温度下, 先把棉织物放在含有氢氧化钠、过氧化氢和三氯乙烯的混合溶液中浸泡3分钟。然后在120℃下固化织物,接着是中和与清洗。在这种情况下,拉伸强度、白度指数及染色能力主要是由氢氧化钠溶液的浓度、浸泡时间、温度和固化时间来决定的。但目前在这方面还没有进一步的文献资料可供参考。

用臭氧把脱浆、精练和漂白相整合:人们试图把三个过程,即脱浆、精练和漂白合并为一体。在这里,臭氧是用作对灰色棉织物进行脱浆,脱蜡和脱色的。为改善织物性能, 一般要进行两个阶段的漂白,而织物的处理则应经臭氧处理,再经过氧化氢处理。

臭氧进行漂白的设备有三个部分:臭氧生成器、臭氧应用器和臭氧破坏器。由印度臭氧科技有限公司提供的臭氧生成器每小时可产生8克臭氧。加压缸向臭氧生成器充入氧气,然后生成器把符合要求的含臭氧和氧气的混合气体提供给应用器。生成器是一个底部带有扩散器的玻璃圆柱管。

加工过程:含有24%水分的灰色棉织物被放置在应用室(室温约30℃ )中,pH值为5、臭氧与氧气的混合气体浓度为100克/立方米,在规定时间内( 1~7分钟)使用冰醋酸完成脱浆,精练和漂白。在所有实验中,混合气体流量都应保持恒定的速度(0.5 升/分钟)。

以上研究表明用臭氧进行灰预处理只需1~2分钟。这个过程的好处在于,节约了热能、水及化学用品。用臭氧加工的高质量棉织物,可与传统脱浆、精练和过氧化氢漂白的方法生产的织物质量相媲美。

纺织品其他原料环保型加工:碱精练是一种商业效益好又高效的加工材料,其缺点是要采用大量腐蚀物质,还要用大量清水冲洗,精练工艺完成后冲洗水可再利用。这种生化需氧量高,化学需氧量高及高碱度的冲洗污水是破坏环境的一大问题。日益严格的废物排放法规促使生产商关注生产程序的无毒性和环保性。处理果胶酶:原棉中的果胶酶成分主要是分子重量和酯化反应程度不同的中性和酸性异多糖。果胶酶一般均为含酯酶和解聚酶的酶化合物,果胶酶能够水解果胶脂物质。通常在略带酸性,气温为50℃的地区活动性最强。在传统的碱精练程序中是不可能完全消除果胶的,特别是当与7价钙相结合时。处理纤维素酶:在一定程度上,纤维素酶有助于果胶酶发挥作用,并使棉织物变柔软。在加工过程中往往在果胶酶中只放小量纤维素即可。在反应过程中,若使用纤维素酶或精练纤维素酶水解棉纤维素,则会引起非纤维素杂质反应。处理脂肪酶:棉蜡由各种烃类、脂肪醇和酸,以及各自的酯类组成,主要原因是未精练棉质纤维具有疏水性。另一种选择是,用有机溶剂精练,在这个过程中疏水成分被提取出来。精练中含有一种非脂肪酶,可轻松除去油脂和蜡。许多脂肪酶具有清除各种天然油脂和植物油,产生甘油酯、甘油及短链脂肪酸的作用。

设备组合与创新发展

混合后的纤维素酶和蛋白酶在棉织物处理方面具有良好的协同效应。纤维素能打破纤维素链的初生壁的链条键,蛋白酶可从纤维表层水解蛋白质的链条键。蛋白酶的反应显示纤维素酶反应更多地发生在初生壁上。这些协同酶的组合体有效地除去了以蛋白质为基础的杂质与部分水解纤维素。棉纤维中含有约1.5%~2.5%的杂质不能被有效地除去。果胶酶和其他特定酶以及上述协同系统可达到与传统的碱性精制方法相同的环保效果。

此外,印度纺织机械也具有创新,尤其在机械连续加工上。印度多尼尔公司研发的机械使纺织品预处理的前景更加广阔,他们把开发的方式称为生态结合法(EcoCombine)。其漂白范围包括浸渍和清洗。通过加热过氧化氢漂白剂使加工过程改进,不仅提高了质量,也在” 湿对湿”、“ 干对干”应用上带来了很大的成本优势。机械原理和主要功能是,按照织物种类和条件,每个部分的生产速度均被精确额定。与原固定的清洗特点相比,新型设备还带有洗涤冲洗水,松紧调节辊的位置可根据织物类型改变。印度斯沃斯迪克集团公司也开发出可连续漂白的生产线,用COMBI挂烫机可加工所有类型的纺织品。连续预处理设备内含配套的橡胶质浸渗剂,可获取100%或更多的溶液(最多可达130%)。

其次,印度纺织机械创新的领域还有,他们把真空槽设在入口处,化学试剂与高压蒸汽在喷嘴处混合,并将混合物喷射到织物上。这种喷嘴可由计算机控制,能完全自动关闭织物幅宽外的喷嘴,以节约化学药剂和蒸汽。为操作顺利,一系列擦拭器在该机器中配置均匀。配备良好的各种自动化控制器,如面层浸润控制器、化学配料微控器等。斯沃斯迪克公司提供单一型或聚合型生产,每天生产能力从3万米到10万米。此外,Raco-Yet系统还是一步练漂的最新技术设备,其练漂时间只需1~3分钟。该技术不受尺寸、混合物的限制。并且,针对该技术的最新多功能辅助剂已研制成功,它可形成气溶胶蒸汽和具有高比表面积的化学溶液,配方中含有软水、硅酸盐和氢碳酸盐,这样的添加剂对环保起着重要作用。

印度一家称为Prashant Texmach Pvt的机械制造公司还研制出连续染整机,可连续加工宽型尼龙、腈纶、聚酯薄膜胶带等等。其设备配备了解缠结装置,且在入口处安装有进料机。另一套轧染机/立式轧布机(两辊宽350毫米)、预烘干机、蒸室(供生产织物胶带用)、清洗装置(两个提供热水的水箱)、烘干和整理设备等等。

为了加强全球化竞争力,印度纺织企业力图大幅度增加国际市场份额。因此, 每一步加工和处理都应最大限度地利用现有资源,从而减少污染负荷。随着日益严格的环境保护法规出台,许多印度公司开始寻找传统加工过程的替代法,由于印度这样的发展中国家的电力、水和其他资源都十分有限,他们在遏止污染问题和大量节能方面不断采用创新方法,替代传统的生产方式,这必将成为纺织业未来发展前景的关键所在。

稿件来源:印度《纤维与时尚》

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