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文檔簡介
1、時間就是金錢,效率就是生命!紡織染整工業大氣污染物排放標準(征求意見稿)編 制 說 明2013年11月唯有惜時才能成功,唯有努力方可成就!目 錄1、項目背景11.1 任務來源11.2 工作過程12、紡織染整行業概況22.1 我省紡織染整行業概況及分布22.2 紡織染整行業相關政策、標準43、標準制訂的必要性分析63.1 紡織染整行業存在較為嚴重的污染隱患63.2 現行國家標準不能滿足我省行業環境監管的需求73.3 紡織染整行業自身健康發展的需求74、總體思路、編制原則與技術路線84.1 總體思路84.2 編制原則84.3 技術路線95、紡織染整行業產排污及污染防治技術分析95.1 行業主要生產
2、工藝及產污分析95.1.1 原輔料分析95.1.2 工藝流程、產排污節點及污染特征155.2 行業產排污現狀205.3 行業污染防治技術235.3.1 目前常用的定型機廢氣處理技術235.3.2 清潔生產工藝245.3.3 無組織廢氣255.3.4 工程實例256、標準主要技術內容276.1 標準適用范圍276.2 標準結構框架286.3 術語與定義296.4 污染物項目的選擇296.4.1 指標篩選原則296.4.2 污染物控制項目296.5 污染物排放限值的確定及相關標準的比較316.5.1 顆粒物316.5.2 染整油煙326.5.3 臭氣濃度336.5.4 苯系物346.5.5 苯38
3、6.5.6 甲醛396.5.7 甲醇406.5.8 氯乙烯406.5.9 二甲基甲酰胺(dmf)416.5.10 揮發性有機物(vocs)416.5.11 無組織排放要求436.5.12 指標限值匯總437、與國家標準的比較447.1 國家現行相關標準447.2 本標準與相關標準的比較448、達標的技術經濟可行性分析458.1 技術可行性分析458.2 經濟可行性分析468.3 社會和環境效益47唯有惜時才能成功,唯有努力方可成就!iii項目名稱:紡織染整工業大氣污染物排放限值主管部門:浙江省環境保護廳主管科室:浙江省環保廳科技與合作處編制單位:浙江省環境保護科學設計研究院、浙江省環境監測中心
4、、紹興縣環境保護監測站1、項目背景1.1 任務來源為更好的落實國家重點區域大氣污染物防治“十二五”規劃和浙江省大氣復合污染防治實施方案及浙江省清潔空氣行動方案,為紡織染整工業大氣污染物排放控制提供操作性強的管理依據,省環保廳于2011年下達了紡織染整工業工藝大氣污染物排放標準編制任務。項目承擔單位為省環科院,項目協作單位為浙江省環境監測中心和紹興縣環境保護監測站。1.2 工作過程2011年10月,項目召集了在政策標準領域及定型機廢氣治理技術領域主要骨干,成立了標準編制組,并對標準研究過程中涉及的核心內容進行了任務分解與落實。2011年11-12月,項目組對企業和省、紹興縣監測站等單位進行紡織染
5、整大氣污染物排放標準前期調研,了解我省印染定型機數量、環評對印染廢氣要求、目前主流的廢氣處理方法、廢氣來源、廢氣監測等方面的具體情況。2012年1月6日,項目組召開第一次討論會,對項目分工和進度安排作了總體部署,并充分討論了標準制訂過程中可能遇到的問題和注意事項。2012年3月,項目組召開第二次討論會,主要針對紡織染整大氣污染物采樣過程中應注意的問題進行了探討,確定了關于油煙、顆粒物、臭氣濃度等污染物的具體采樣和測定方法。2012年4-12月,項目組對我省紹興地區生產滌棉(tc)布、化纖、復合面料、涂層、混紡、針織等數家企業進行實地走訪和現場調研,并選取了5家具有代表性的企業進行現場監測,獲取
6、企業排污的一手數據。2013年3月,項目組赴省印染協會調研,就我省紡織染整行業規模、企業競爭力、設備先進程度、廢氣治理技術等內容與行業協會工作人員進行了多方面、多層次的交流。2013年5月,項目組對我省余杭、蕭山地區的紡織染整企業進行調研對絲綢、棉麻、涂層、化纖等印染整理工序以及相應的處理技術作深入的了解。并選取了1家箱包布涂層企業進行現場監測。2013年7月17日,地方強制性標準紡織染整工業大氣污染物排放標準立項建議通過專家論證。專家建議本標準與國家正在開展的相關標準做好銜接工作,并加強技術經濟可行性分析論證。2013年7月26日,在浙江省印染行業污染綜合整治暨廢氣排放標準研討會上,初步介紹
7、了本標準的制定情況及具體限值要求。2013年8月,根據立項論證會的建議要求,對標準文本和編制說明做了進一步的修改和完善。2013年9月,對嘉興市秀洲區、湖州市南潯區、寧波杭州灣工業園區的紡織染整情況進行調研。了解定型機廢氣整治情況,涂層企業生產概況、廢氣治理情況等。2013年10月25日,召開了關于地方強制性標準紡織染整工業大氣污染物排放標準研討會,會上充分討論了標準中指標項目和限值設定的合理性,并對標準草案中的指標項目和限值提出了修改意見。2013年11月,根據標準研討會的相關意見和建議,對標準文本和編制說明進行了修改和完善。并對標準文本和編制說明在省內進行征求意見。2、紡織染整行業概況2.
8、1 我省紡織染整行業概況及分布作為紡織染整行業大省,近些年我省紡織染整行業得到飛速的發展。截止2012年12月,我省印染布產量達334.88億米,占全國總量的59.16%,產量連續數年位居全國第一,遠超江蘇、廣東、福建等地,其中紹興縣年布產量就占全省的50%,接近占全國的30%。表2-1列舉了我省近5年的印染布產量及全國占比。表2-1 浙江省印染布生產量及占比情況20082009201020112012產量/億米250.64270.09314.88362.46344.88占全國比例/%55.9155.9558.2461.1259.16同比/%9.9013.647.90-3.79另據 2012年
9、浙江省統計年鑒浙江省統計年鑒統計,2011年我省規模以上的紡織業完成工業總產值5805.65億元,利潤總額280.09億元,利稅總額451.54億元,分別占全省工業的10.3%、8.44%和8.26%;分別占全省輕工業的26.4%、22.2%和20.5%。紡織業規模以上企業共5267家,其中私營企業3801家(約占72.2%),國有及國有控制企業13家(約占0.25%),外商和港澳臺投資企業1076家(20.4%),分別完成工業總產值3557.14億元、30.09億元和1621.75億元。2011年紡織業有529家規模以上的企業虧損,約占規模以上總企業的10%,其中,私營企業共虧損307家,外
10、商和港澳臺投資企業虧損169家,國有及國有控股企業虧損3家。另外,紡織業中大中型企業共808家,約占總規模以上企業15.3%,完成工業總產值2910.67億元,利潤總額166.73億元,利稅總額257.74億元,分別占比規模以上紡織業工業的50.1%、59.5%、57.1%。 根據2010年浙江省污普數據統計,我省共有印染企業2434家,主要分布在杭州、嘉興、湖州、紹興、寧波等地(詳見表2-2),并形成明顯的企業集聚區。其中,可統計的印染加工企業1208家,占比49.6%,主要有棉、化纖紡織及印染精加工、毛染整精加工和絲印染精加工三塊組成。其中,棉、化纖紡織及印染精加工企業共1039家,占比8
11、3.5%。印染加工企業在我省分布如圖2-1所示。另外,我省紡織產品特征分布也十分顯著。其中,寧波以針織印染為主;紹興以化纖梭織染色布為主;蕭山以棉布、化纖梭織、滌綸為主;嘉興以梭織、純棉品染色為主;湖州以絨類織物為主;余杭以紗線、裝飾布為主;桐鄉以羊毛衫染色為主;江山以印花產品為主。另外,據印染協會介紹我省印染加工企業以代加工為主,占到80%左右;全省新型小浴比的溢流染色機占20%,氣流染色機的比重約10%,而大浴比(1:10)的溢流染色機仍高達70%。表2-2 浙江省紡織印染企業區域分布情況一覽表地區杭州寧波溫州嘉興湖州紹興金華衢州舟山臺州麗水占比10%8%4%23%19%19%9%0.8%
12、0.2%6%1%圖2-1 浙江省印染加工企業分布情況根據2010年浙江省污普數據統計結果,全省印染企業共排放污水564462156噸,占全省工業廢水排放量的25.96%;排放化學需氧量54204.41噸,占全省cod排放量的29.37%;氨氮排放量4425.43噸,占全省氨氮排放量的35.28%,但印染總產值僅占全省工業總產值的12.1%,凸顯其高污染。各區域污染物排放及產值分布見表2-3。表2-3 浙江省紡織印染企業污染物排放占比地區杭州寧波溫州嘉興湖州紹興金華衢州舟山臺州麗水污水量19.29%10.89%1.55%16.24%9.05%35.84%4.87%0.50%0.11%0.84%0
13、.81%cod20.0%10.0%2.0%16.0%8.0%36.0%4.0%1.0%0.2%0.8%2.0%氨氮10.0%10.0%4.0%29.0%6.0%33.0%4.0%0.5%0.5%1.0%2.0%2.2 紡織染整行業相關政策、標準(一)國家層面作為重污染行業,國家在“十一五”和“十二五”期間相繼出臺了一系列政策與標準。其中, 發展改革委2008年第14號公告公布印染行業準入條件于2008年發布,并于2010年進行了修訂,頒布了 印染行業準入條件(2010年修訂版)(工消費2010第93號)印染行業準入條件(2010年修訂版)。規定了印染廢水原則上應自行處理或接入集中工業廢水處理設
14、施,不得接入城鎮污水處理系統;拉幅定形設備要具有廢氣凈化和余熱回收裝置。 工業轉型升級規劃(2010-2015年)(國發201147號)工業轉型升級規劃(2011-2015年)要求加強印染行業水污染治理,削減化學需氧量及氨氮排放量。國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要提出主要污染物cod排放總量和氨氮排放總量分別減少8%和10%的約束性指標,其中紡織印染等重點行業削減比例不低于10%,長三角和珠三角等重點區域嚴格控制新建紡織印染等單純擴大產能項目。紡織工業“十二五”發展規劃提出要發展結構優化、技術先進、綠色環保、附加值高、吸附就業能力強的現代化紡織工業體系。此外,國家在環境保護標準方面也發布
15、了一系列標準,詳見表2-4。表2-4 紡織染整行業環境保護標準標準類型標準名稱階段清潔生產標準紡織業(棉印染)(hj/t 185-2006)頒布化纖行業(氨綸)(hj/t 359-2007)化纖行業(滌綸)(hj/t 429-2008)進口廢物環境保護標準(紡織品廢物 試行)排放標準紡織染整工業水污染物排放標準(gb 4287-2012)頒布毛紡工業水污染物排放標準(gb 28937-2012)麻紡工業水污染物排放標準(gb 28938-2012)繅絲工業水污染物排放標準(gb 28936-2012)環境標志產品技術要求毛紡織品(hj/t 309-2006)頒布生態紡織品(hj/t 307-2
16、006)技術規范紡織染整工業廢水治理工程技術規范(hj 471-2009)頒布建設項目竣工驗收環境保護驗收技術規范 紡織染整征求意見技術政策印染行業廢水污染防治技術政策(環發2001118號)頒布其中,為落實國家環境保護規劃、環境保護管理和執法工作的需要,以及為促進地區經濟與環境協調發展,推動經濟結構的調整和經濟增長方式的轉變,引導紡織染整生產工藝和污染治理技術的發展方向,國家于2012年對紡織染整工業水污染物排放標準(gb 4287-1992)進行修訂。在原有的基礎上,增加了控制排放的污染物項目,提高了污染物排放控制要求。其中要求現有和新建企業間接排放cod、氨氮和總磷指標限值分別要達到20
17、0mg/l、20mg/l、和1.5mg/l。(二)地方層面印染行業一直是我省重點治理行業,在國家印染行業準入條件(2008版)的基礎上,浙江依據地方特色提出了 浙江省印染產業環境準入指導意見(浙環發200919號)浙江省印染產業環境準入指導意見。之后發布了 浙江省推進信息化和工業化融合行動計劃印染行業專項行動(2010-2012年)(浙經信信息2010431號)浙江省推進信息化和工業化融合行動計劃印染行業專項行動(2010-2012年)、 關于十二五時期重污染高能耗行業深化整治促進提升的指導意見(浙政發2011107號)關于“十二五”時期重污染高能耗行業深化整治促進提升的指導意見、 “811”
18、生態文明建設推進行動方案(浙委辦201142號)“811”生態文明建設推進行動方案等一系列文件和政策。在不斷強化印染行業水污染物治理的同時,更為密切地關注印染廢氣的治理,逐步實現由“治水”向“治氣”的轉變。其中, 浙江省清潔空氣行動方案(浙政發201027號)浙江省清潔空氣行動方案要求,加強印染行業大氣污染防治工作,實現企業污染物排放口與廠界雙達標。并要求在2012年前,所有印染企業須完成定型機廢氣凈化設施建設,以加強印染行業有機廢氣污染的控制。另外, 浙江省印染造紙制革化工等行業整治提升方案(浙環發201260號)浙江省印染造紙制革化工等行業整治提升方案明確規定定型機煙氣應進行有效收集處置,
19、油劑回收率90%以上;車間內無明顯的定型機煙霧和刺激性氣味,空氣質量滿足工業企業設計衛生標準和工作場所有害因素職業接觸限值要求。此外,為更好得貫徹落實重點區域大氣污染物防治“十二五”規劃和浙江省大氣復合污染防治實施方案而編制的浙江省vocs污染整治實施方案(征求意見稿)中明確要求2013年全省全面完成印染行業定型機廢氣整治,定型機煙氣有效收集處置,油劑回收率90%以上,廢氣收集率90%以上,總顆粒物的去除率應達到80%,油煙去除率應達到75%以上。2013年浙生態辦發布的浙江省大氣污染物防治2013年實施方案(浙生態辦20131號)要求,2013年底完成1200家以上印染企業定型機廢氣深度治理
20、。印染集聚區紹興縣對廢氣的整治力度最大,先后啟動了三輪“藍天行動”,要求全縣所有定型機必須在2014年底前安裝完成廢氣靜電二級處理裝置;并結合紹興縣的實際情況出臺了印染行業定型機廢氣排放限值(db 330621/t001-2013)地方標準,規定了定型機廢氣最高允許排放顆粒物濃度不超過30mg/m3,油煙濃度不超過40mg/m3。圖2-2匯總了我省印染定型機廢氣治理的歷程。另外,我省其他地區縣市根據省里的相關文件要求也加大了對紡織染整廢氣的整治工作,如嘉興秀洲、湖州南潯等地區也明確規定了定型機廢氣必須增加二級靜電處理設施。0607080910111213紹興縣開展印染行業定型機廢氣污染專項整治
21、工作(“藍天行動”),要求安裝廢氣凈化裝置,收集率應達到90%以上,總顆粒物去除率達80%,油煙去除率達75%。紹興市開展對市區印染行業定型機廢氣整治。要求07年6月底所有印染企業的定型機都必須配套定型機廢氣凈化設施。浙江省印染產業環境準入指導意見要求必須對定型機廢氣進行有效治理,回收油劑和廢氣的熱能。浙江省清潔空氣行動方案,2012年底前所有印染企業必須完成定型機廢氣凈化設施建設。浙江省印染造紙制革化工等行業整治提升方案要求定型機煙氣應進行有效收集處置,油劑回收率90%以上。紹興縣出臺印染行業定型機廢氣排放限值db330621/t001-2013。要求顆粒物和油煙最高允許排放濃度分別不超過3
22、0 mg/m3和40mg/m3。圖2-2 浙江省印染定型機廢氣整治情況3、標準制訂的必要性分析3.1 紡織染整行業存在較為嚴重的污染隱患印染行業在帶來一定經濟、社會效益的同時也造成了較為嚴重的大氣環境污染問題。定型機烘房中產生大量的高溫氣體,其中含有機油分、染料、染料助劑、潤滑油、纖維類細顆粒物等污染物質。這些污染物的大量排放直接或間接導致了“霧霾”等大氣污染問題的頻發,威脅群眾身體健康,影響環境安全。此外,定型機廢氣存在嚴重的刺鼻氣味,一直是群眾投訴的焦點。2008-2010年,省級環保部門共收到針對紡織印染企業大氣污染的投訴案件7、11和27起,分別占到當年大氣污染投訴數案件的2.7%,4
23、.6%和4.6%。紡織印染行業的投訴頻率在工業行業中處于高位。鑒于印染行業所存造成的環境問題,本行業的污染防控在我省的兩輪“811”行動方案、清潔空氣行動計劃以及節能減排等工作中均被列為重點工作內容。3.2 現行國家標準不能滿足我省行業環境監管的需求目前,我國已加嚴了紡織染整行業水污染物排放標準,并于2012年頒布了紡織染整工業水污染物排放標準(gb 4287-2012)、繅絲工業水污染物排放標準(gb 28936-2012)、毛紡工業水污染物排放標準(gb 28937-2012)、麻紡工業水污染物排放標準(gb 28938-2012)四項水污染物排放標準。但是相關的大氣污染物排放標準仍為空白
24、,亟需出臺相關標準對其實施污染物控制。 關于征集2013年國家環保標準制修訂項目承擔單位的通知(環辦函20121023號)雖然紡織印染工業大氣污染物排放標準已被列入2013年國家環保標準制修訂計劃,但仍需數年才能頒布實施。而目前對于印染行業大氣污染物排放標準我省主要援用大氣污染物綜合排放標準(gb 16297-1996)和飲食業油煙排放標準(試行)(gb 18483-2001),對油煙和顆粒物兩項指標的去除率進行控制;部分地區也控制非甲烷總烴指標項目。但是對于gb 16297標準,一來發布時間久遠,二而來屬于綜合型排放標準,針對性不強,且相關的指標項目限值略為寬松;也未能對印染行業廢氣中的諸多
25、特征污染因子進行有效的監管,尤其是低濃度、高環境和人體健康危害的揮發性有毒有害物質。對于gb 18483標準,主要是針對飲食業油煙,與印染行業廢氣中的油煙是有著本質的區別,其油性物質的組成成分是不一樣的。由此可見,當前執行援用的大氣污染物排放標準是遠遠不能滿足我省大氣污染物防治和環境監管的需求,亟需制訂地方紡織染整工業大氣污染物排放標準。3.3 紡織染整行業自身健康發展的需求紡織染整行業在我省高度集聚,使我省年產布量逐年增加。在產生良好的經濟效益的同時,也帶來了嚴重的環境污染。“十一五”期間我省環境保護雖然取得了積極進展,但是環境形勢依然嚴峻,歷史遺留的問題仍未解決,環境保護工作仍面臨許多困難
26、與挑戰。“十二五”社會經濟發展將以轉變經濟發展方式為主線,意味著我省紡織染整行業將從數量效益型增長向質量效益型增長的轉變。通過本標準的制訂,一方面能為環境管理部門提供對行業監管的技術依據,淘汰一些工藝技術落后,效益低的企業,優化我省的經濟結構;另一方面也能為我省大氣污染防治,改善大氣環境質量、增強環境污染事故預防能力等方面起到積極的作用。4、總體思路、編制原則與技術路線4.1 總體思路通過文獻調研、實地走訪調研、現場監測、研討會等方式,多方面準確、詳細地了解我省印染行業基本概況(包括省內印染企業的分布狀況、年產量等)、企業產排污情況、先進污染防治技術、污染治理成本及現狀。參照國內外先進的污染控
27、制經驗,并結合我省實際情況,在符合相關國家法律法規的基礎上,制訂符合浙江省紡織染整行業特點的大氣污染物排放標準。4.2 編制原則1、與國家相關法律法規和標準相銜接。浙江省地方標準紡織染整工業大氣污染物排放標準的制訂必須以國家及浙江省環境保護相關法律、法規、政策和規章為依據。符合地方環境質量標準和污染物排放標準備案管理辦法、環境標準管理辦法的相關要求;與國家發布的大氣污染物綜合排放標準、惡臭污染物排放標準等相關標準相銜接;與行業技術政策、污染防治要求相適應。2、強化標準的可操作性。兼顧經濟技術和實際操作的可行性。對現有企業,按照省內具有代表性先進企業所能達到的污染物治理水平制訂排放限值;對于新建
28、企業,以國內外先進污染物治理技術和管理水平為依據,并結合人體健康風險分析,制訂排放標準限值。根據生產產品特性,分別制訂相應的特征污染物排放限值要求。3、綜合和單一指標兼顧。目前,國家及地方層面均未有專門針對印染行業大氣污染物排放的控制標準,我省制訂紡織染整行業大氣污染物排放標準尚屬國內首例。鑒于該行業涉及大氣污染物種類繁多,在標準制訂初級階段,可選用綜合性指標(染整油煙、苯系物、臭氣濃度、vocs等)和危害較大的單一指標(苯、甲醛等)作為控制指標。4、分類控制。鑒于目前紡織染整工業中后整理工序較多,不同后整理工序產生的廢氣污染差異性較大。因此,本標準對后整理工序進行分類控制,將高污染型的涂層整
29、理為單獨歸納為一類。5、加強大氣污染防治控制要求。為降低大氣污染物的無組織排放,提出工藝廢氣收集收集率的要求;為防止處理過程中通過稀釋方式達標排放,提出廢氣處理設施進出口標干風量變化率的控制要求。4.3 技術路線標準制訂的技術路線圖見4-1。行業環境影響重點污染源調查國內外標準研究行業相關政策、法規研究資料研究現場調研實地監測經濟技術評估生產工藝污染預防排放因子處理技術排放水平處理成本標準限值論證和確定環境效益預測圖4-1 標準制訂的技術路線5、紡織染整行業產排污及污染防治技術分析5.1 行業主要生產工藝及產污分析5.1.1 原輔料分析(一)染整原輔材料印染行業所用的原輔料主要包括四大類,分別
30、是紡織纖維、染料、印染助劑及有機硅油。其中,紡織纖維直接影響印染過程中所使用染料和印染助劑,也間接影響了后整理過程中廢氣的成分和含量。另外,有機硅油也是后整理廢氣中重要的污染物來源。(1)紡織纖維根據纖維的來源和生產工藝,可將纖維分為天然纖維和化學纖維。其中天然纖維是自然界原有的或經人工培植的植物上、人工飼養的動物上直接取得的紡織纖維。一般包括植物纖維、動物纖維和礦物纖維。化學纖維則是用天然或人工合成的高分子化合物為原料,經過制備紡絲原液、紡絲和后處理等工序制得的具有紡織性能的纖維。可分為人造纖維(再生纖維)、合成纖維、無機纖維。具體的紡織纖維見表5-1。表5-1 紡織纖維分類與成分天然纖維植
31、物纖維(纖維素)種子纖維棉、木棉等葉纖維劍麻、蕉麻等莖纖維苧麻、亞麻、大麻、黃麻等動物纖維(蛋白質)毛發類綿羊毛、山羊毛、駱駝毛、兔毛、牦牛毛等腺分泌物桑蠶絲、柞蠶絲等礦物纖維(無機物)無機金屬硅酸鹽類,如石棉纖維等化學纖維人造纖維再生纖維素纖維粘膠纖維、醋酸纖維等再生蛋白質纖維大豆纖維、花生纖維等合成纖維普通合成纖維滌綸、棉綸、晴綸、丙綸、維綸、氯綸等特種合成纖維芳綸、氨綸、碳纖維等無機纖維玻璃纖維、金屬纖維等(2)染料按照染料性質和應用方法,可將染料分為直接染料、酸性染料、分散染料、活性染料(反應染料)、還原染料、陽離子染料、冰染料(不溶性偶氮染料)、縮聚染料、氧化染料、硫化染料、酞菁染料
32、等十余種。表5-2匯總了不同染料性能及應用類別。表5-2 染料主要性能及應用類別染料類別主要性能適用對象棉麻絲毛錦滌腈直接染料能直接溶于水,使用方便,色澤濃暗,色譜齊全,價格便宜,色牢度較差活性染料能直接溶于水,使用方便,色澤鮮艷,色譜齊全,價格適中,濕處理牢度優良不溶性偶氮染料不能直接溶于水,使用起來較繁復,色澤濃艷,色譜不全(缺綠),價格低廉,色牢度良好還原染料不能直接溶于水,使用起來繁復,色澤鮮艷,色譜不全,價格昂貴,色牢度優秀可溶性還原染料能直接溶于水,使用方便,色澤淡艷,色譜不全,價格昂貴,色牢度優秀硫化染料不能直接溶于水,使用起來較繁復,色譜不全,色澤濃暗,色譜齊全,價格低廉,色牢
33、度良好酸性染料能直接溶于水,使用方便,色澤較艷,色譜齊全,價格適中,色牢度良好酸性媒染料及酸性含媒染料能直接溶于水,使用較方便,色澤較暗,色譜不全,價格適中,色牢度優良分散染料微溶于水,染色困難,色澤較艷,色譜齊全,價格較高,色牢度優良陽離子染料能直接溶于水,使用方便,色澤濃艷,色譜齊全,價格適中,色牢度優良(3)印染助劑印染助劑是指在纖維紡織加工過程中,紡織品前處理、染色、印花、后整理及染料后處理過程中使用的除染料和通用化學品(如無機或有機的酸、堿和鹽)以外的物質的總稱。主要可劃分為前處理助劑、染色助劑、印花助劑和后整理助劑。表5-3列舉了不同工藝階段所需的各類助劑。表5-3 印染過程中所使
34、用的各類助劑工藝階段助劑名稱前處理階段凈洗劑(洗滌劑)、助洗劑、干洗劑、抗再沉積劑、濕潤劑、再濕潤劑、滲透劑、退漿劑、精煉劑、精煉助劑、脫膠劑、脫脂劑、漂白劑、漂白助劑、漂白穩定劑、漂白催化劑、上藍劑、絲光劑、絲光助劑、螯合(分散)劑、酶制劑、脫氯劑、雙氧水去除劑、堿減量促進劑染色階段乳化劑、消泡劑、發泡劑、泡沫增效劑、泡沫穩定劑、穩定劑、均染劑、促染劑、緩染劑、防泳移劑、膨化劑、媒染劑、氧化劑、防氧化劑、還原劑、防還原劑、固色劑、剝色劑、增效劑、增艷劑、增深劑、縛酸劑、稀酸劑、縛堿劑、膠溶劑印花階段黏合劑、增稠劑、交聯劑、黏度改進劑、黏度穩定劑、乳化稀釋劑、拔染劑、防染劑(防印劑)、保護性氧
35、化劑、皂洗劑、稀釋劑、輔助劑后整理階段柔軟(整理)劑、涂層整理劑、樹脂整理劑、防縮整理劑、防皺(整理)劑、免燙整理劑、耐久壓燙整理劑、硬挺劑、吸濕排汗整理劑、親水整理劑、抗靜電整理劑、阻燃劑、防水劑、拒水劑、拒油劑、易去污整理劑、抗菌防臭整理劑、防腐劑、防霉整理劑、防螨整理劑、防蛀劑、防蟲劑、防紫外線整理劑、防滑移整理劑、防煙薰褪色整理劑、防起毛整理劑、防起球整理劑、抗起毛起球劑、防氈縮整理劑、縮絨劑、絲鳴增效劑、增亮劑、消光劑、遮光劑、增重劑、增溶劑常見用于印染助劑的化學物質詳見表5-4。表5-4 常見助劑的化學物質助劑名稱化學物質滲透劑蓖麻油酸丁硫酸酯、丁基萘磺酸鈉鹽、琥珀酸二辛酯磺酸鈉、
36、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、辛醇硫酸酯等乳化劑非離子表面活性劑還原劑保險粉(連二亞硫酸鈉)、吊白塊(甲醛次硫酸氫鈉)、二氧化硫脲等氧化劑間硝基苯磺酸鈉等固色劑胺鹽和高分子季銨鹽等分散劑磺化油(太古油、土耳其油)、烷基或長鏈酰胺基苯磺酸鈉、烷基聚氧乙烯醚、木質素磺酸鈉、萘磺酸甲醛縮合物、油酰基聚胺基羧酸鹽等均染劑聚氧乙烯醚類表面活性劑增稠劑高分子聚乙二醇雙醚或雙酯或由丙烯酸酯共聚的聚丙烯酸酯黏合劑合成膠乳如丁二烯、苯乙烯、丙烯腈、醋酸乙烯酯、氯乙烯及丙烯酸酯等的共聚物;自交鏈基團的聚丙烯酸酯共聚物以及聚氨酯類樹脂整理劑脲醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、二羥甲基次乙烯脲樹脂、二羥甲基二羥基乙烯脲
37、樹脂及雙羥乙基砜抗靜電劑聚丙烯酸、聚乙二醇酯及高分子兩性化合物防霉蛀劑各種銅鹽,以及有機酚的衍生物,如五氯酚銅、環烷酸銅、8-羥基喹啉銅以及二羥基二氯二苯基甲烷、水楊酰苯胺等消泡劑磷酸三丁酯、辛醇、有機硅的復配物等其中,備受關注的高危害物質甲醛、苯、甲苯等揮發性有機物都是來源于分散劑、固色劑、交聯劑、印花漿、黏合劑等印染助劑在印染過程中的熱分解。(4)有機硅油有機硅油是指在室溫下保持液體狀態的線性聚硅氧烷產品,一般無色(或淡黃色)、無味、無毒、不易揮發的液體。常溫條件下為流動狀態,且不單純使用,常作為輔助材料。按其加工狀況可分為一次產品和二次產品。前者是指加工前的硅油產品,包括羥基硅油、硅官能
38、硅油、碳官能硅油和非活性改性硅油4大類。二次硅油產品是指以硅油為原料,配入增稠劑、表面活性劑、溶劑及添加劑等,并經特定工藝加工成的脂膏狀物、乳液及溶液等產品,如硅脂、硅膏等。在紡織染整過程中可做織物的柔軟劑、潤滑劑、防水劑、整理劑等。另外,為獲得不同功效的紡織品,也會添加其他功能的添加劑。(二)涂層和層壓整理原輔材料隨著功能性面料(防水、抗菌、防紫外線等)的大量使用,涂層工藝在印染行業面料處理中被廣泛應用。相比較于一般傳統的后整理浸軋,其只處理織物表面,不透入織物內部,可節省化工原料;且主要采用軋光、涂布、烘燥等技術,可不用水洗,能節約大量用水;另外其對基布要求低,在纖維上可以不受品種限制等優
39、勢。目前,常見的家用涂層織物包括防水外套、消防員等防護服、浴淋、床墊套、阻燃裝飾布、清潔桌布、窗簾襯里等;工業用涂層織物包括防水油布、救生衣、救生艇、飛機救生傘、氣墊船密封裙緣、防護罩、遮陽篷、航行器郵箱和柔性容器,汽車、客車和火車坐套等。常見的層壓織物有衣領、腰帶、貼邊、車頂內襯、行李箱等。涂層與層壓的主要區別在于前者是將液態的涂層劑涂抹到基布上,而后者是將預先制備好的薄膜貼合于基布上。層壓織物生產過程中主要用到層壓材料、黏合劑及其相關的溶劑和助劑。其中層壓材料有薄膜(如pvc薄膜、ptfe薄膜等)、聚氨酯泡沫體、聚烯烴泡沫體等。黏合劑可分為水性型、溶劑型和熱溶性三種,其各自優缺點如表5-5
40、所示。表5-5 常見紡織品涂層簡介項目水性型溶劑型熱熔型供應形式水溶液或分散在水中溶于溶劑粉體(粒徑不同)、顆粒、凝膠、網狀、薄膜優點不燃,使用安全,易清潔,易貯藏健康、安全方面問題少通常黏附性好、快干、拒水性好、容易“潤濕”材料表面清潔、無需烘干、無煙霧、許多情況下可即使黏合、貯存方便缺點需要大量能量用于烘干水分、處理速度慢、通常含固量低、耐洗性和耐濕性較差、有時不易“濕潤”并鋪展于材料表面煙霧具有潛在毒害、需要進行萃取/排放處理、含有揮發性有機物、非環境友好性、有法令限制、需仔細加以保存、有火災危險、需主要健康和安全問題初始生產成本高、需用熱使黏合性活化、“開放時間”短,冷卻后失去黏性、某
41、些操作需很高的技巧成本便宜到中等中等到昂貴通常顆粒狀的便宜粉體的從便宜到中等網狀的成本從中等到昂貴薄膜的成本從昂貴到非常昂貴凝膠狀的從昂貴到非常昂貴涂層織物生產過程主要使用到涂層劑(涂層整理劑或涂層膠)及其相關助劑和溶劑。按照使用的分散介質不同可分為溶劑型和水基型。其中,溶劑型涂層劑成膜性好、耐水壓高、烘燥快、含固量低等特性,但需要大量有機溶劑,如dmf、苯、甲苯等高環境危害、高毒性物質。水基型涂層劑雖耐水壓低、烘燥慢、但無毒、不燃、使用安全、相對成本較低,且對環境污染小。另外,按照涂層劑化學結構分,主要有聚丙烯酸酯類(pa)、聚氨酯類(pu)、聚氯乙烯類(pvc)、有機硅類、硅酮彈性體類、合
42、成橡膠類(如氯丁橡膠、丁腈橡膠等)、聚四氯乙烯、聚酯、聚酰胺、聚乙烯等。表5-6主要列舉了常見的4類涂層劑的特點、成分、合成原輔料等。唯有惜時才能成功,唯有努力方可成就!48表5-6 常見紡織品涂層簡介名稱優缺點制備方法合成原輔料功效/應用聚丙烯酸酯類(pa)優點:形成涂層不易泛黃、耐老化、透明度高、耐洗性好、粘著力強、生產成本低。缺點:耐水壓低、耐寒性和手感差、彈性低、易褶皺。無皂乳液聚合法、乳液聚合法、復配法等硬單體:(甲基)丙烯酸甲酯、苯乙烯、乙酸乙烯酯等;軟單體:丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯等;其他助劑:(甲基)丙烯酸、(n-羥甲基)丙烯酰胺、丙烯腈、(甲基)丙烯酸羥乙(
43、丙)酯等防水透濕、阻燃、防風、遮陽、泡沫涂層等聚氨酯類(pu)優點:涂層彈性優異、手感柔軟、強度高、耐磨、耐溶劑、耐低溫、能形成多孔性薄膜、防水透濕性能好。缺點:成本較高。共聚合法、預聚合-擴鏈法、復配法柔性鏈段:聚醚或聚酯等多元醇組成,如聚己二酸乙二醇酯剛性鏈段:二異氰酸酯組成,常用如甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、1,6-己烷基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯、環己烷二亞甲基二異氰酸酯等抗菌、阻燃、耐磨、防水透濕、耐洗性等聚氯乙烯(pvc)優點:價格低廉、阻燃性高、氣密性強等。缺點:使用助劑較多復配技術pvc:pvc糊樹脂粉、助劑:鄰苯二辛酯、硬脂酸鋅、硬脂酸鋇、
44、氯化石蠟、三氧化二銻、鄰苯二甲酸二辛酯、硬脂酸鈣高防水、高阻燃、多色彩有機硅類(聚硅氧烷類)優點:強撕裂強度、透水汽性涂層、柔韌性和耐紫外線優異混配、改性聚硅氧烷:甲基硅油、含氫硅油、功能性硅油、環硅氧烷(八甲基環四硅氧烷、六甲基環三硅氧烷)、烷氧基硅烷(3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷)其他添加劑:亞硫酸、氫鹵酸、氨基磺酸、聚乙烯、聚丙烯、sio2;異氰酸酯、丙烯酸類單體、二月桂酸二丁基錫等應用于雨衣、雨傘、航海服、滑雪衫、防護服等5.1.2 工藝流程、產排污節點及污染特征典型的化纖、混紡布、麻棉、滌棉布印染工藝流程和產污節點分別如圖5-1、5-2和5-3所示。圖5-1 典型化纖、混紡布印染
45、工藝流程及產污節點圖5-2 典型棉麻坯布染色工藝流程及產污節點圖5-3 典型滌棉布印染工藝流程及產污節點從上述工藝流程來看,可將印染生產工藝流程分為坯布準備、前處理、后整理及成品包裝四個階段。其中,前處理和后整理是主要污染排放源。前處理包括燒毛、精煉、漂白、絲光等過程。燒毛指將織物通過火焰或在炙熱的金屬表面擦過,燒去表面絨毛的工藝過程,以保證后續對織物進行染整的工藝效果。此過程會因纖維燃燒產生一定的顆粒物。精煉、漂白、絲光、染色、固色等工藝過程為濕過程,操作溫度也不高,一般不會產生廢氣,但是織物前處理廢水和噪聲的主要來源。此外,為了達到織物整理要求,還會有皂洗、水洗、烘干等過程。在烘干過程中,
46、織物上附帶的織物油、紡紗油、染料、精煉清潔用劑等會揮發,產生大氣污染。此后,織物進入后整理工序,一般通過熱定型機進行整理。由于定型機的高溫作用(180210),部分定型溫度甚至高達280,使得吸附在織物表面的污染物受熱大量揮發,造成嚴重的大氣污染。主要產生有機廢氣、粒狀污染物(油煙和氣溶膠)等。最后的成品包裝、入庫過程很少有廢氣釋放。涂層整理過程中會使用到大量的有機溶劑,特別溶劑型涂層,對大氣污染較為嚴重。表5-7列舉了不同涂層方式及其工藝流程。表5-7 不同涂層方式及其工藝流程涂層方式及定義工藝流程直接涂層:將涂層劑通過物理和機械方法直接均勻地涂布于織物表面而后使其成膜的方面,分干法和濕法涂
47、層。干法:基布浸軋防水劑烘干軋光涂層烘干烘培成品濕法:基布預處理涂布溶劑型聚氨酯漿水浴凝固(2030)水洗軋光成品熱熔涂層:將熱塑性樹脂加熱熔融后涂布于基布,經冷卻而粘著于基布表面的涂層工藝基布涂布熔融樹脂冷卻軋光成品粘合涂層:是將樹脂薄膜與涂有粘合劑的基布疊合,經壓軋而使其粘合成一體,或將樹脂薄膜與高溫熔融輥接觸,使樹脂薄膜表面熔融而后于基布疊合,再通過壓軋而粘合成一體,形成的涂層薄膜較厚。基布涂布粘合劑烘干薄膜粘合烘培軋光成品轉移涂層:先以涂層漿涂布于經有機硅處理過的轉移紙,而后于基布疊合,在低張力下經烘干、軋平和冷卻,然后使轉移紙和涂層織物分離轉移紙涂布涂層漿基布粘合烘干軋光冷卻織物與轉
48、移紙分離成品圖5-4 列舉了某企業直接涂層的工藝流程和產污節點。圖5-4 某紡織企業直接涂層的工藝流程與產污流程織物層壓加工方法主要包括黏合劑法、焰熔法、熱熔層壓法三種。(1)黏合劑層壓屬于濕法加工,黏合合劑要制成液體,利用涂敷、印刷、噴涂等方法實現織物與織物或織物與其他材料之間的層壓。(2)焰熔層壓是利用火焰加熱把薄層聚氨酯泡沫塑料的表面熔化,生產粘性粒狀含有異氰酸酯基團的物質。(3)熱熔層壓通過加熱加壓把織物和織物或其他材料黏合在一起。可分為兩種不同形式:第一種使用黏合劑;第二種通過加熱使基材黏合在一起。具體采用哪種方式取決于黏合劑的形式,包括薄膜、網、粉末或液體。目前,焰熔法由于聚氨酯燃
49、燒產生具有潛在毒性的煙霧,在環保方面受到的壓力越來越大。熱熔型相對而言更清潔、消耗的能量更少,引發健康和安全問題更少,應用越來越為廣泛。根據美國epa和我國目前紡織染整廢氣環評等資料收集,紡織染整過程中可能涉及的大氣污染物質,包括甲醇、甲醛、乙酸乙烯酯、乙二醇醚、1,4-二氧雜環乙烷、乙二醇、1,2,4-三氯苯、甲苯、聯苯、氨、苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸乙酯、乙烯乙二醇、四氯乙烯、三乙胺、二甲苯、甲乙酮、二氯甲烷、甲基異丁基酮、氯乙烯、乙二醇乙醚、苯酚、乙酸乙酯、丙烯酸丁酯、丁二烯、丙酮、dmf、丁酮、苯胺、以及其他的醇、酯、脂肪族碳氫化合物。表5-8列舉了染整過程中可能產物的大氣污染物物化和毒理
50、性質。表5-8 紡織染整工業可能產生大氣污染物物化和毒理性質編號名稱cas沸點()室溫蒸氣壓(mm hg)iarcld50(mg/kg)毒性級別1甲醛50-00-097.052(37)1800(大鼠經口)高毒2氯乙烯75-01-4-13.9346.53(25)1500(大鼠經口)中毒31,3丁二烯106-99-0-4.51863(21)15480(大鼠口服)中毒4苯71-43-280.1166(37.7)13306(大鼠經口)中毒5四氯乙烯127-18-412113(20)2a3005(大鼠經口)中毒6乙酸乙烯酯108-05-472-7388(20)2b2900(大鼠經口)低毒71,4-二氧雜
51、環乙烷123-91-1101.327(20)2b7120(大鼠經口)微毒8苯乙烯100-42-5145-14612.4(37.7)2b5000(大鼠經口)中毒9丙烯腈107-13-177.386(20)2b78(大鼠口服)高毒10丙烯酸乙酯140-88-599.831(20)2b800(大鼠經口)中毒11二氯甲烷75-09-239.8-4024.45 psi(55)2b1600-2000(大鼠經口)中毒12甲基異丁基酮108-10-1117-11815(20)2b2080(大鼠經口)中毒13甲苯108-88-311122(20)35500(大鼠經口)中毒14二甲苯1330-20-7137-14
52、018(37.7)34300(大鼠經口)中毒15苯酚108-95-21820.09psi(55)3317(大鼠經口)高毒16丙烯酸丁酯141-32-261-633.3(20)3900(大鼠經口)中毒17二甲基甲酰胺(dmf)68-12-21532.7(20)34000(大鼠經口)中毒18苯胺62-53-31840.7(25)3442(大鼠經口)高毒19氯化氫7647-01-057613psi(21.1)3中毒20乙烯74-85-1-10435.04atm(20)3低毒21甲醇67-56-165.4410(50)5628(大鼠經口)低毒22乙二醇107-21-1196-1980.08(20)4700(大鼠經口)中毒231,2,4-三氯苯120-82-12141(40)756(大鼠口服)高毒24聯苯92-52-42559.46(115)503280(大鼠經口)低毒25氨7664-41-7-33.58.75 atm(21)350(大鼠經口)低毒26乙烯乙二醇111-55-7196-1980.2(20)6860(大鼠經口)低毒27三乙胺121-44-89051.75(20)460(大鼠經口)中毒28乙二醇乙醚11
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