時(shí)間:2024-10-11 11:32
來源:工業(yè)和信息化部
工業(yè)和信息化部10月8日發(fā)布《印染行業(yè)綠色低碳發(fā)展技術(shù)指南(2024版)》,本指南共6部分、47項(xiàng)綠色低碳技術(shù),與2019版相比,刪除6項(xiàng)技術(shù)、新增17項(xiàng)技術(shù)。1—5部分為綠色先進(jìn)適用技術(shù),涵蓋資源能源利用率高、污染物排放少、經(jīng)濟(jì)效益好、成熟可靠、適宜推廣應(yīng)用的技術(shù),其中第4部分為降碳減污協(xié)同增效技術(shù);第6部分為前沿技術(shù),涵蓋業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注、有一定研究基礎(chǔ)、符合行業(yè)綠色低碳發(fā)展方向,但在關(guān)鍵領(lǐng)域攻關(guān)或推廣應(yīng)用中仍存在一定難題的技術(shù)。
印染行業(yè)綠色低碳發(fā)展技術(shù)指南(2024版)
前 言
印染行業(yè)是紡織產(chǎn)業(yè)鏈核心環(huán)節(jié),是賦予紡織品服裝色彩、功能性,提升附加值的重要技術(shù)支撐。深入推進(jìn)印染行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型,是紡織工業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色低碳循環(huán)發(fā)展的核心所在,是解決資源環(huán)境約束問題的根本之策,也是培育和發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力、實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的必然選擇。
《印染行業(yè)綠色發(fā)展技術(shù)指南(2019版)》(以下簡稱2019版《技術(shù)指南》)發(fā)布實(shí)施以來,綠色先進(jìn)適用技術(shù)在印染行業(yè)的應(yīng)用面不斷擴(kuò)大,行業(yè)資源能源利用效率明顯提升,單位產(chǎn)品污染物排放量穩(wěn)步下降,對(duì)推動(dòng)印染行業(yè)綠色發(fā)展發(fā)揮了重要作用。隨著國家將碳達(dá)峰碳中和納入生態(tài)文明建設(shè)整體布局以及印染技術(shù)不斷進(jìn)步發(fā)展,行業(yè)對(duì)降碳減污協(xié)同增效技術(shù)的需求更為迫切。為更好發(fā)揮技術(shù)指南引導(dǎo)行業(yè)加快綠色轉(zhuǎn)型升級(jí)、構(gòu)建低碳可持續(xù)發(fā)展路徑的作用,對(duì)2019版《技術(shù)指南》進(jìn)行修訂,形成本指南。
本指南共6部分、47項(xiàng)綠色低碳技術(shù),與2019版相比,刪除6項(xiàng)技術(shù)、新增17項(xiàng)技術(shù)。1—5部分為綠色先進(jìn)適用技術(shù),涵蓋資源能源利用率高、污染物排放少、經(jīng)濟(jì)效益好、成熟可靠、適宜推廣應(yīng)用的技術(shù),其中第4部分為降碳減污協(xié)同增效技術(shù);第6部分為前沿技術(shù),涵蓋業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注、有一定研究基礎(chǔ)、符合行業(yè)綠色低碳發(fā)展方向,但在關(guān)鍵領(lǐng)域攻關(guān)或推廣應(yīng)用中仍存在一定難題的技術(shù)。
一、環(huán)保型前處理和后整理技術(shù)
(一)棉及其混紡織物低溫前處理
適用范圍:棉針織物、機(jī)織物和筒子紗的前處理。
技術(shù)特點(diǎn):采用高效雙氧水催化/活化劑和低溫煮練劑,在低于常規(guī)溫度(95℃左右)下除去棉纖維表面雜質(zhì)和進(jìn)行氧化漂白,實(shí)現(xiàn)40℃—75℃低溫煮練和漂白。
應(yīng)用效果:避免織物氧漂破洞,改善織物手感。相比常規(guī)雙氧水95℃前處理,在保證染色效果的前提下,大幅降低能耗。
(二)冷軋堆前處理
適用范圍:棉織物的前處理,長絲類滌綸、錦綸等化纖織物的前處理。
技術(shù)特點(diǎn):織物浸軋前處理工作液,打卷后勻速轉(zhuǎn)動(dòng)堆置一段時(shí)間,退卷后進(jìn)行水洗處理。通過優(yōu)化帶液率、打卷速度、織物張力等工藝參數(shù),保證織物處理的一致性和重現(xiàn)性?;w織物冷軋堆前處理帶液率均勻性較難控制。
應(yīng)用效果:相比常規(guī)連續(xù)高溫前處理工藝,棉織物綜合節(jié)能30%左右,化纖織物節(jié)能20%—30%。
(三)低帶液高效浸軋
適用范圍:各類織物的浸軋環(huán)節(jié)。
技術(shù)特點(diǎn):通過油缸加壓、軋輥性能的優(yōu)化設(shè)計(jì),使棉織物的帶液率降低到55%以下,滌綸織物的帶液率降低到35%以下,實(shí)現(xiàn)低給液浸軋。不同織物對(duì)壓力有不同的要求,由于壓力增加會(huì)破壞部分織物的組織結(jié)構(gòu),應(yīng)根據(jù)不同織物設(shè)定不同的壓力,在保證被加工織物質(zhì)量的前提下達(dá)到節(jié)能效果。
應(yīng)用效果:降低烘干環(huán)節(jié)能耗20%左右。
(四)雙層拉幅定形
適用范圍:針織物的拉幅定形。
技術(shù)特點(diǎn):采用雙層烘箱結(jié)構(gòu)、進(jìn)出布同側(cè)布局,通過垂直鏈條回轉(zhuǎn)送布,使織物在烘箱內(nèi)正反面均勻受熱的工況下平穩(wěn)運(yùn)行,通過控制織物張力、烘箱溫度、噴風(fēng)量大小、車速等工藝參數(shù),實(shí)現(xiàn)織物的脫水、烘干、拉幅定形。
應(yīng)用效果:可提高生產(chǎn)效率,上下層烘箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),提高熱能利用率的同時(shí)減少占地面積。較常規(guī)單層定形機(jī)減少用工和能源消耗。
(五)無氟防水整理
適用范圍:各類織物的防水整理。
技術(shù)特點(diǎn):無氟防水劑不含氟碳化合物,可使織物的表面張力介于水和油之間,水不能潤濕織物,達(dá)到防水效果。無氟防水劑容易降解,避免造成環(huán)境問題。使用時(shí)應(yīng)注意色變、手抓痕、色牢度等影響。
應(yīng)用效果:無氟防水整理具有良好的防水和耐洗效果但防油效果差。
(六)水基(性)聚氨酯涂層整理
適用范圍:各類織物的涂層整理。
技術(shù)特點(diǎn):水性聚氨酯分子鏈中含有親水性基團(tuán),與水有較強(qiáng)的親和性。以水代替常規(guī)有機(jī)溶劑作為分散介質(zhì),形成水溶/水分散性聚氨酯。
應(yīng)用效果:涂層織物生態(tài)安全、氣味小,具有較良好的手感、耐磨性。
(七)機(jī)械柔軟整理
適用范圍:各類織物的柔軟整理。
技術(shù)特點(diǎn):不使用化學(xué)整理劑,利用氣流以拍打、搓揉等機(jī)械方式對(duì)織物進(jìn)行處理。
應(yīng)用效果:織物不易產(chǎn)生折痕,可增加織物的柔軟度、蓬松感和尺寸穩(wěn)定性,生產(chǎn)重現(xiàn)性好,減少污染物排放及化學(xué)品在織物中的殘留。
(八)生物酶防氈縮
適用范圍:羊毛防氈縮處理。既可用于染前毛條前處理環(huán)節(jié),也可用于染后織物后整理環(huán)節(jié)。
技術(shù)特點(diǎn):利用蛋白酶、脂肪酶等生物酶對(duì)羊毛表面鱗片進(jìn)行處理,改變羊毛鱗片層結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)羊毛無氯防氈縮處理。為提高處理效果,可配合使用生物酶活化劑等助劑。
應(yīng)用效果:在不影響羊毛制品染色性和可紡性的基礎(chǔ)上,增強(qiáng)羊毛制品的抗起球性,減少羊毛纖維的損傷。與氯化防氈縮技術(shù)相比,減少環(huán)境污染。
二、節(jié)能減排染色和印花技術(shù)
(一)氣液染色
適用范圍:棉、滌綸等織物的染色。
技術(shù)特點(diǎn):采用氣液分離技術(shù),結(jié)合了氣流染色和溢流噴射染色的優(yōu)點(diǎn)。織物在低浴比條件下容易產(chǎn)生色花問題,特別是機(jī)織面料。
應(yīng)用效果:氣液染色比氣流染色能耗低,比溢流、噴射染色浴比小。
(二)無導(dǎo)布輪噴射染色
適用范圍:化纖及混紡織物的染色。
技術(shù)特點(diǎn):染色機(jī)裝有染液勻染裝置、布槽變載調(diào)節(jié)裝置等,通過液體噴射帶動(dòng)織物循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn),無需主動(dòng)導(dǎo)布輪帶動(dòng)織物。
應(yīng)用效果:可減少織物折印和布面擦傷,織物表面質(zhì)量好。
(三)高性能低張力卷染
適用范圍:對(duì)均勻性、張力和皺折要求高的各類機(jī)織物。
技術(shù)特點(diǎn):大容量設(shè)計(jì),提升生產(chǎn)效率。通過張力控制軟件和先進(jìn)的變頻傳動(dòng)技術(shù),保持恒定張力和速度,避免織物收縮和變形。采用雙液槽和新型穿布路線進(jìn)行逆流沖洗,提高洗滌效率。精準(zhǔn)的劑量系統(tǒng),有效防止中邊和頭尾色差。
應(yīng)用效果:較常規(guī)卷染節(jié)水、節(jié)能約30%。
(四)筒子紗數(shù)字化染色
適用范圍:棉、化纖、麻等纖維的筒子紗染色。
技術(shù)特點(diǎn):采用基于中央控制系統(tǒng)的筒子紗染色自動(dòng)化生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)染色任務(wù)統(tǒng)籌規(guī)劃、工藝參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及在線反饋、任務(wù)信息在線查詢及追溯、生產(chǎn)流程在線監(jiān)控。
應(yīng)用效果:與常規(guī)筒子紗染色技術(shù)相比,生產(chǎn)效率提高10%—15%,平均噸紗節(jié)水25%以上,節(jié)約染料5%以上,減少用工。
(五)液態(tài)分散染料印染
適用范圍:滌綸織物的染色和印花。
技術(shù)特點(diǎn):液態(tài)分散染料中添加的分散劑量遠(yuǎn)少于粉末狀染料,納米級(jí)顆粒結(jié)構(gòu)更易向纖維內(nèi)擴(kuò)散和固著,殘留在纖維表面的染料少。液態(tài)分散染料用于印花時(shí),可降低印花糊料的用量。
應(yīng)用效果:液態(tài)分散染料稱料無粉塵飛揚(yáng),化料簡單,計(jì)量準(zhǔn)確,使用方便,降低用水量及廢水化學(xué)需氧量(CODCr)值。在少水洗條件下,可獲得顏色鮮艷度好、牢度高等效果。
(六)低尿素活性染料印花
適用范圍:棉織物、再生纖維素織物、麻織物和真絲織物的活性染料印花。
技術(shù)特點(diǎn):在染料商品化過程中通過添加電解質(zhì)、分散劑、助溶劑等提高染料的溶解性;在現(xiàn)有活性染料中篩選出適用于低尿素或者無尿素印花工藝的活性染料;在印花色漿中加入尿素代用劑;在蒸化過程中提高布面含濕量。
應(yīng)用效果:減少印花生產(chǎn)中的尿素用量,降低印花廢水中的氨氮濃度,減輕廢水處理負(fù)擔(dān)。
(七)數(shù)碼噴墨印花
適用范圍:各類織物、衣片的印花。
技術(shù)特點(diǎn):電腦設(shè)計(jì)好的花型圖案可通過噴頭將專用墨水直接噴印到織物上,無需分色、描稿、制版。除涂料墨水外(上預(yù)處理液),織物在圖案噴印前需上漿處理,噴印后需蒸化固色、水洗等。
應(yīng)用效果:工藝簡單流程短,印花精度高,可滿足多品種、個(gè)性化訂單需求。與常規(guī)印花相比,數(shù)碼噴墨印花單位產(chǎn)品水耗降低10%—20%,能耗降低5%—10%。
(八)新型涂料印花
適用范圍:各類織物的涂料印花。
技術(shù)特點(diǎn):通過使用新型粘合劑,使織物在滿足手感的前提下獲得優(yōu)異的印花牢度,解決織物手感與印花牢度無法兼顧的問題。也可用于金銀粉印花等特殊的印花方法。
應(yīng)用效果:與常規(guī)涂料印花相比,織物的耐摩擦色牢度、耐洗色牢度、手感均有提高。
(九)無酚錦綸固色
適用范圍:錦綸織物酸性染料染色后的固色處理。
技術(shù)特點(diǎn):通過合適分子的立體構(gòu)象設(shè)計(jì)強(qiáng)化固色劑與錦綸纖維的親和力,使固色劑能很好地附著在纖維的表層并有效阻止染料向外擴(kuò)散,從而提高織物的色牢度。環(huán)保酸性固色劑不含甲醛,以及苯酚、雙酚A、雙酚B、雙酚S、雙酚F、雙酚AF等禁限酚物質(zhì),避免了對(duì)人體及環(huán)境造成的健康和環(huán)保問題。環(huán)保酸性固色劑屬于陰離子物質(zhì),使用時(shí)應(yīng)避免與陽離子物質(zhì)接觸。
應(yīng)用效果:環(huán)保酸性固色劑可有效提高酸性染料染色錦綸織物的濕處理牢度,尤其是耐水洗牢度、耐汗?jié)n牢度和耐水漬牢度。
(十)萊賽爾織物抗原纖化交聯(lián)整理
適用范圍:萊賽爾織物的抗原纖化整理。
技術(shù)特點(diǎn):通過分子間交聯(lián)技術(shù)解決萊賽爾纖維原纖化問題。使用時(shí)應(yīng)注意對(duì)織物親水性、色變、手感等的影響。
應(yīng)用效果:通過交聯(lián)技術(shù),萊賽爾織物水洗50次后不出現(xiàn)起毛起球現(xiàn)象。
三、污染物治理與資源綜合利用技術(shù)
(一)定形機(jī)廢氣高效處理及余熱回收
適用范圍:定形機(jī)的廢氣處理及余熱回收。
技術(shù)特點(diǎn):通過高效過濾、噴淋、熱交換、高壓靜電除油、自動(dòng)清洗、消霧等系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)廢氣處理和余熱回收。
應(yīng)用效果:對(duì)定形機(jī)廢氣顆粒物、油煙去除率高,可將定形機(jī)高溫廢氣降至60℃以下,通過熱交換回收的熱能可轉(zhuǎn)換成熱風(fēng)或熱水,節(jié)約能源。
(二)廢水膜法再生及分質(zhì)回用
適用范圍:印染廢水深度處理和再生,降低廢水中有機(jī)物和總鹽的濃度。
技術(shù)特點(diǎn):印染廢水處理中常用的膜法工藝主要有超濾和反滲透。超濾可以分離廢水中懸浮固體、膠體和聚合物,操作壓力相對(duì)較低。反滲透可截留溶解鹽和有機(jī)物,操作壓力一般在0.8MPa以上,處理高鹽濃水時(shí)可采用余壓能量回收裝置。此外,納濾可分離大分子有機(jī)物和多價(jià)離子。
應(yīng)用效果:超濾應(yīng)用于膜生物反應(yīng)器(MBR),可以提高出水水質(zhì),減少占地面積;納濾膜可進(jìn)行印染尾水脫色和分鹽;反滲透膜可以進(jìn)行廢水脫鹽和純化,水質(zhì)滿足印染全工序水質(zhì)要求,膜分離濃縮液可通過深度處理后達(dá)標(biāo)排放。
(三)含鹽染色廢水循環(huán)利用
適用范圍:纖維素纖維活性染料染色廢水的循環(huán)利用。
技術(shù)特點(diǎn):利用酸性條件下可陽離子化的萃取劑與活性染色廢水中帶有負(fù)電的殘留染料的絡(luò)合作用,對(duì)染色廢水中的染料進(jìn)行萃取分離,分離出的含鹽水可循環(huán)用于染色環(huán)節(jié),利用pH擺動(dòng)效應(yīng)實(shí)現(xiàn)絡(luò)合萃取劑的再生,分離出殘留染料濃液。濃液可采用復(fù)配絮凝和高級(jí)氧化進(jìn)行深度處理。
應(yīng)用效果:活性染色廢水中的染料去除率可達(dá)95%以上,脫色后的含鹽水可回用于織物染色,實(shí)現(xiàn)水和元明粉的重復(fù)利用,大幅減少纖維素纖維染色過程中的鹽用量,減少廢水中的全鹽量。
(四)低能耗風(fēng)機(jī)及微氧曝氣
適用范圍:廢水處理的曝氣環(huán)節(jié),包括磁懸浮風(fēng)機(jī)、可提升微孔曝氣軟管的曝氣技術(shù)、智能溶解氧控制技術(shù)等。
技術(shù)特點(diǎn):通過設(shè)備和過程管理降低廢水處理中的曝氣能耗。采用磁懸浮軸承技術(shù)、高速大功率永磁同步電機(jī)技術(shù)、高效率流體技術(shù)等降低風(fēng)機(jī)能耗。通過可提升微孔曝氣軟管的低通氣量曝氣,延長氣泡在水中的停留時(shí)間,提高氧傳遞效率。智能溶解氧控制系統(tǒng)通過記錄、運(yùn)算電流信號(hào),調(diào)整鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行頻率,精確跟蹤并控制曝氣量,降低運(yùn)行能耗。
應(yīng)用效果:可提升微孔曝氣軟管的曝氣相比常規(guī)曝氣方式氧利用率提高30%以上,減少反硝化過程投加的碳源25%以上,磁懸浮風(fēng)機(jī)相比常規(guī)的羅茨風(fēng)機(jī)節(jié)能25%左右,溶解氧控制系統(tǒng)按需供給曝氣量規(guī)避了負(fù)荷變化造成的風(fēng)量不足/過剩的情況。
(五)熱泵法中低品位熱能回收
適用范圍:印染企業(yè)及園區(qū)內(nèi)中高溫廢水和廢氣余熱回收。
技術(shù)特點(diǎn):通過熱泵機(jī)組、換熱器、水泵以及控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)熱量回收和利用。系統(tǒng)雜質(zhì)過濾精度、自動(dòng)化程度高,防止熱泵機(jī)組和管道結(jié)垢、腐蝕。
應(yīng)用效果:可回收中高溫工藝廢水和廢氣中70%左右的余熱,降低廢水、廢氣的溫度,有利于廢水和廢氣的后續(xù)處理。回收余熱可用于工藝水預(yù)熱、污泥干化等。
(六)蒸汽熱能梯級(jí)利用
適用范圍:低壓蒸汽印染設(shè)備。
技術(shù)特點(diǎn):中壓蒸汽經(jīng)定形機(jī)使用后,通過一級(jí)閃蒸罐回收至低壓蒸汽管網(wǎng)后,低于0.8MPa的冷凝水和蒸汽進(jìn)入二級(jí)閃蒸罐,通過熱泵系統(tǒng)加壓后再次進(jìn)入低壓蒸汽管網(wǎng),用于染色機(jī)等低壓設(shè)備,充分利用蒸汽熱能。
應(yīng)用效果:通過閃蒸系統(tǒng)減少蒸汽消耗,實(shí)現(xiàn)熱能再利用。
(七)MVR淡堿回收
適用范圍:印染絲光淡堿的回收利用。
技術(shù)特點(diǎn):利用蒸汽機(jī)械再壓縮技術(shù)將蒸發(fā)過程中產(chǎn)生的蒸汽壓縮,使蒸汽壓力和溫度升高,經(jīng)壓縮的蒸汽被送到蒸發(fā)器加熱室作為熱源加熱淡堿液,實(shí)現(xiàn)蒸汽的循環(huán)使用,同時(shí)將淡堿液濃縮至所需濃度。
應(yīng)用效果:相比蒸汽多效蒸發(fā)節(jié)能30%左右。
四、降碳減污協(xié)同增效技術(shù)
(一)化纖機(jī)織物連續(xù)平幅前處理
適用范圍:化纖及其混紡機(jī)織物的前處理。
技術(shù)特點(diǎn):選用高效穩(wěn)定的退漿助劑體系和精確的堿濃度在線監(jiān)控系統(tǒng),以連續(xù)化加工替代常規(guī)間歇式方式。工藝控制要求比間歇式加工高,對(duì)漿料重、密度高的織物處理效果不佳。
應(yīng)用效果:可避免織物機(jī)械擦傷,減少織物上的折皺印。相比常規(guī)間歇式前處理工藝,生產(chǎn)效率高、節(jié)水減排、節(jié)汽、節(jié)電、堿液用量少、減少污染物排放。
(二)針織物連續(xù)平幅前處理
適用范圍:適合較大批量的棉及其混紡針織物的連續(xù)平幅前處理。
技術(shù)特點(diǎn):使用擴(kuò)幅與展邊裝置,通過控制織物張力、堿液濃度、帶液率等工藝參數(shù),采用平幅均勻軋堿工藝,結(jié)合高效水洗,實(shí)現(xiàn)連續(xù)高效針織物平幅前處理。該技術(shù)對(duì)工藝的控制要求高于間歇式前處理。
應(yīng)用效果:可提高生產(chǎn)效率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,避免機(jī)械擦傷和繩狀加工產(chǎn)生的折皺印,有效控制織物縮水率,減少織物表面毛羽。較常規(guī)針織物前處理節(jié)水減排、節(jié)約蒸汽。
(三)超聲波連續(xù)水洗
適用范圍:化纖織物的前處理除油及染色、印花的水洗。
技術(shù)特點(diǎn):在水洗槽底部安裝超聲波發(fā)生器,利用超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的“空化效應(yīng)”,對(duì)織物上的雜質(zhì)、油漬進(jìn)行物理除油。該技術(shù)對(duì)印花糊料、未上染的染料等附著物也具有一定的去除效果。
應(yīng)用效果:與常規(guī)除油水洗機(jī)相比,節(jié)能、節(jié)水,不添加或者少添加除油助劑便可獲得相同除油效果,減少污染物排放。
(四)連續(xù)噴射繩狀水洗
適用范圍:棉、化纖及其混紡織物的水洗。
技術(shù)特點(diǎn):采用U型的底部設(shè)計(jì)、緊湊的并列方式排列,每槽配有兩個(gè)圓形噴嘴,結(jié)合逆流循環(huán)用水,實(shí)現(xiàn)織物的連續(xù)化繩狀水洗。
應(yīng)用效果:相比常規(guī)繩狀、溢流工藝節(jié)能30%左右,節(jié)水減排20%左右,節(jié)約助劑30%左右。
(五)活性染料無鹽軋染
適用范圍:棉機(jī)織物軋染。
技術(shù)特點(diǎn):將染液施加方式由常規(guī)的染料和堿劑分開施加,優(yōu)化為染料和堿劑同時(shí)施加,將常規(guī)的軋烘軋蒸染色工藝縮短為軋蒸染色工藝。
應(yīng)用效果:與常規(guī)軋染工藝相比,減少無機(jī)鹽用量,降低CODCr排放,節(jié)能降碳30%左右。
(六)分散染料堿性染色
適用范圍:滌綸織物的退染一浴工藝、滌棉織物的一浴法工藝。
技術(shù)特點(diǎn):耐堿性(pH7—13)分散染料的助色基團(tuán)為耐堿基團(tuán),可在堿性浴中對(duì)滌綸織物染色。染料有一定局限性,日曬牢度欠佳。
應(yīng)用效果:與酸性條件染色相比,染色成本降低15%左右,節(jié)水減排10%—30%,節(jié)能10%—30%。可避免因前處理或堿減量后水洗不充分,再經(jīng)酸性條件染色出現(xiàn)的染色重現(xiàn)性差、色光不準(zhǔn)等問題。
(七)滌綸織物少水連續(xù)軋染
適用范圍:滌綸絨類織物、革基布的連續(xù)軋染。
技術(shù)特點(diǎn):通過聚合物包裹分散染料納米顆粒,減少分散劑用量,有效阻止分散染料向空氣“逸散”,將游離染料粘附到織物上?;蛲ㄟ^分散染料超細(xì)化加工,提高分散染料向纖維無定形區(qū)的擴(kuò)散和固著。由于大部分分散染料通過升華進(jìn)入纖維無定形區(qū),殘留在纖維表面的染料少,除色牢度要求非常高的織物需水洗外,一般不需要水洗處理,從而達(dá)到節(jié)水的目的。
應(yīng)用效果:染色環(huán)節(jié)無需水洗或少水洗,節(jié)能30%左右,節(jié)約染料和助劑10%左右,節(jié)約運(yùn)行成本15%左右。
(八)數(shù)碼噴墨印花在線上漿
適用范圍:數(shù)碼噴墨印花過程。
技術(shù)特點(diǎn):采用圓網(wǎng)印制或均勻噴液上漿技術(shù),對(duì)上漿量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制,實(shí)現(xiàn)數(shù)碼印花織物的在線上漿。濕漿印花工藝,增加印花反面滲透效果。
應(yīng)用效果:與常規(guī)上漿相比,節(jié)省漿料,節(jié)省烘干能耗10%左右,生產(chǎn)效率提高8%—15%,得色量提高5%—10%,減少污染物排放。
五、數(shù)字化智能化技術(shù)
(一)染化料自動(dòng)稱量、配制和輸送系統(tǒng)
適用范圍:印染企業(yè)染化料自動(dòng)稱量、配制和輸送。
技術(shù)特點(diǎn):依據(jù)生產(chǎn)工藝配方按需自動(dòng)配制生產(chǎn)所需染化料,通過生產(chǎn)指令將配制好的染料、助劑自動(dòng)輸送到各生產(chǎn)機(jī)臺(tái),實(shí)現(xiàn)印染生產(chǎn)化學(xué)品物流、信息流的統(tǒng)一調(diào)度和管理。
應(yīng)用效果:小樣配方和大生產(chǎn)配方的一致性更高,工藝穩(wěn)定重現(xiàn)性好。減少用工并降低勞動(dòng)強(qiáng)度,改善作業(yè)環(huán)境。
(二)印花自動(dòng)調(diào)漿系統(tǒng)
適用范圍:印花生產(chǎn)中色漿的自動(dòng)調(diào)配。
技術(shù)特點(diǎn):通過化料分配系統(tǒng)、母液儲(chǔ)存系統(tǒng)、具備自動(dòng)上粉裝置的糊料準(zhǔn)備系統(tǒng)、全自動(dòng)稱量化料系統(tǒng)等,對(duì)印花訂單、工藝配方、配漿量等信息進(jìn)行集中管理,準(zhǔn)確控制色漿工藝配方的關(guān)鍵參數(shù)。
應(yīng)用效果:可提高印花調(diào)漿配方的準(zhǔn)確性和工藝配方的重現(xiàn)性,減少人為不確定因素,易于工藝處方管理,提高生產(chǎn)效率,改善作業(yè)環(huán)境,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,減少色漿浪費(fèi)。
(三)工藝參數(shù)在線采集和控制系統(tǒng)
適用范圍:印染設(shè)備工藝參數(shù)的采集和控制。
技術(shù)特點(diǎn):對(duì)印染設(shè)備的工藝參數(shù),通過傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集,將采集的數(shù)據(jù)與工藝參數(shù)進(jìn)行比對(duì)分析,控制關(guān)鍵工藝參數(shù)在設(shè)定范圍內(nèi)。
應(yīng)用效果:通過對(duì)生產(chǎn)過程的工藝參數(shù)進(jìn)行在線自動(dòng)采集和控制,提高工藝重現(xiàn)性和產(chǎn)品合格率,提升生產(chǎn)自動(dòng)化水平。
(四)廢水處理在線監(jiān)控系統(tǒng)
適用范圍:印染廢水處理的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、分析和在線控制。
技術(shù)特點(diǎn):對(duì)印染廢水物化處理、生化處理、深度處理等各工藝、設(shè)備和水質(zhì)參數(shù)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)和在線數(shù)據(jù)分析,以此為基礎(chǔ)動(dòng)態(tài)調(diào)整物化處理加藥量、生化處理曝氣量等關(guān)鍵操作參數(shù),減少混凝劑用量以及生物曝氣系統(tǒng)能耗,提高廢水處理系統(tǒng)運(yùn)行效率和自動(dòng)化水平。
應(yīng)用效果:實(shí)現(xiàn)廢水處理的高效化運(yùn)行和集約化管理,降低廢水處理異常工況發(fā)生率,減少人工經(jīng)驗(yàn)誤差,降低人力成本與勞動(dòng)強(qiáng)度,保證出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。節(jié)省混凝藥劑添加量,減少曝氣能耗和污泥產(chǎn)生量。
(五)智能化倉儲(chǔ)物流系統(tǒng)
使用范圍:坯布和成品布的倉儲(chǔ)物流。
技術(shù)特點(diǎn):通過完善WMS系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)訂單接單、物料需求運(yùn)算、物料采購、生產(chǎn)管理、倉庫按訂單出入庫管理。
應(yīng)用效果:物流調(diào)度和管理系統(tǒng)的實(shí)施,有效分流了裝車時(shí)間點(diǎn)集中的矛盾,使物流、貨運(yùn)之間的出貨節(jié)奏得到有效協(xié)同和計(jì)劃,節(jié)約了人力物力成本、提升了工作效率、提高了貨物發(fā)運(yùn)的準(zhǔn)確性,也使得交付體系流程間的協(xié)同性得到加強(qiáng)。
(六)能源管理系統(tǒng)
適用范圍:印染企業(yè)能源監(jiān)控與統(tǒng)計(jì)分析。
技術(shù)特點(diǎn):基于瀏覽器/服務(wù)器模式架構(gòu),將蒸汽、電力、天然氣等能耗儀表與數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)連接,通過實(shí)時(shí)采集各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的能耗、影響參數(shù)和運(yùn)行信息,實(shí)現(xiàn)能耗的分類、分項(xiàng)、分區(qū)域、分時(shí)段、分訂單分析,并對(duì)能源參數(shù)進(jìn)行智能調(diào)控。
應(yīng)用效果:降低企業(yè)綜合能耗,實(shí)現(xiàn)節(jié)能降碳,提升企業(yè)能源精細(xì)化管理水平。
六、前沿技術(shù)
(一)棉針織物活性染料連續(xù)染色
適用范圍:棉針織物的染色。
技術(shù)特點(diǎn):通過防褶皺平幅前處理設(shè)備、平幅染色預(yù)烘設(shè)備和大直徑多輥汽蒸固色設(shè)備等,控制棉針織物在平幅運(yùn)行中的形變與張力,構(gòu)建棉針織物低溫平幅前處理→浸軋染色→后整理→定形的連續(xù)化生產(chǎn)過程。
應(yīng)用效果:能有效降低單位產(chǎn)品能耗、水耗,提高生產(chǎn)效率,減少用工,減少擦傷、折痕等疵點(diǎn)產(chǎn)生,提高產(chǎn)品品質(zhì)。
技術(shù)難點(diǎn):目前棉針織物活性染料連續(xù)染色還處于研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化驗(yàn)證階段,仍存在一些需要解決的問題:一是軋染固色裝備需進(jìn)一步優(yōu)化;二是有關(guān)染色工藝有待進(jìn)一步研究與完善。
(二)數(shù)碼噴墨染色
適用范圍:各類機(jī)織物、針織物的染色。
技術(shù)特點(diǎn):利用數(shù)碼微噴涂噴頭將染液以霧化形式噴出,霧化后的染液精確傳輸?shù)娇椢铮瑢?shí)現(xiàn)織物的定量低給液。該技術(shù)代替了常規(guī)染色織物需要浸軋?jiān)谌疽褐腥旧姆椒ā?/p>
應(yīng)用效果:上染量精確可調(diào),染液換色時(shí)間短、換色時(shí)染液浪費(fèi)少。相比常規(guī)染色,節(jié)能、節(jié)水、降低染料用量。
技術(shù)難點(diǎn):一是目前在數(shù)碼微噴涂噴頭的研發(fā)方面,我國技術(shù)和人才儲(chǔ)備不足,增加了研發(fā)的復(fù)雜性和難度;二是要解決自動(dòng)、準(zhǔn)確、快速配色問題,特別是解決自動(dòng)配色難題;三是要解決噴涂后織物顏色的均勻性、滲透性與噴涂速度之間協(xié)調(diào)性的問題。
(三)活性染料非水介質(zhì)染色
適用范圍:纖維素纖維的染色。
技術(shù)特點(diǎn):以非水介質(zhì)代替水介質(zhì)作為染色介質(zhì)對(duì)棉等纖維素纖維進(jìn)行活性染料染色。選用對(duì)活性染料具有較高溶解度的極性非水介質(zhì),能使纖維增塑、溶脹,實(shí)現(xiàn)纖維對(duì)染料的吸附、固色,達(dá)到無鹽少水染色目的。目前主要研究方向包括:使用極性溶劑取代部分水進(jìn)行染色、采用極性與非極性溶劑混合染色。
應(yīng)用效果:活性染料在非水介質(zhì)中的穩(wěn)定性更好,避免了染料的無效水解,染料利用率更高。染色過程無需使用大量無機(jī)鹽來促進(jìn)纖維對(duì)染料的吸附,降低染色廢水的處理難度。減少染色和染色后水洗用水,節(jié)能減排效果顯著。
技術(shù)難點(diǎn):非水介質(zhì)大部分是非極性介質(zhì),難以有效溶脹棉纖維,染料上染纖維較困難;研發(fā)在生產(chǎn)、運(yùn)輸、使用過程中安全環(huán)保的非水介質(zhì)溶劑,是實(shí)現(xiàn)非水介質(zhì)染色的前提,也是該類技術(shù)需要攻克的難點(diǎn)之一;溶劑的回收和重復(fù)利用率等方面還有待提高。
(四)超臨界二氧化碳染色
適用范圍:聚酯纖維的染色。
技術(shù)特點(diǎn):超臨界CO2流體是指溫度和壓力處于CO2臨界點(diǎn)以上的一種區(qū)別于氣態(tài)和液態(tài)的流體狀態(tài)。超臨界流體既有與液體相近的密度和對(duì)物質(zhì)優(yōu)良的溶解能力,能夠溶解染料,又兼具有與氣體相當(dāng)?shù)母邼B透力和低粘度,將染料分子迅速、均勻地?cái)U(kuò)散到纖維中。超臨界狀態(tài)下CO2使纖維迅速溶脹,促使染料易于上染纖維,能大大縮短染色時(shí)間。
應(yīng)用效果:染色過程無需用水,無廢水產(chǎn)生。染色后無需烘干,縮短工藝流程,節(jié)省能源。CO2穩(wěn)定性好,易得且可重復(fù)使用,減少污染。
技術(shù)難點(diǎn):目前超臨界CO2染色還處于研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化驗(yàn)證階段,大規(guī)模推廣應(yīng)用尚需解決幾個(gè)問題:一是生產(chǎn)設(shè)備為高壓系統(tǒng)(設(shè)計(jì)壓力32Mpa),確保設(shè)備安全性是需要持續(xù)關(guān)注的問題;二是技術(shù)的基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)化驗(yàn)證還需要進(jìn)一步加強(qiáng);三是相關(guān)技術(shù)和裝備需要進(jìn)一步完善;四是適用的染料品種少,有關(guān)染色工藝有待進(jìn)一步研究和優(yōu)化;五是該技術(shù)的綜合能耗、綜合成本情況需要進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。
(五)智能測(cè)配色系統(tǒng)
適用范圍:色紡紗、織物的測(cè)配色。
技術(shù)特點(diǎn):采用測(cè)色儀、分色及識(shí)別系統(tǒng)、混配色模型及軟件、自動(dòng)化染色裝備及MES系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)色紡紗、面料智能化測(cè)色、配色、仿真數(shù)字化設(shè)計(jì)、數(shù)字化自動(dòng)化生產(chǎn)。同時(shí),利用計(jì)算機(jī)大批量獲取調(diào)色配方數(shù)據(jù),在快速大批量計(jì)算配方的同時(shí),保證配方的準(zhǔn)確性,并且同步生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備和原材料,減少實(shí)驗(yàn)小樣與大貨的誤差。
應(yīng)用效果:提高色紡紗和面料測(cè)配色效率、減少原料損耗、降低廢品率、減少排污,且數(shù)字化配方易追溯、提升顏色配方管理效率。
技術(shù)難點(diǎn):構(gòu)建較為完備單色樣RGB基礎(chǔ)數(shù)據(jù);測(cè)配色系統(tǒng)的軟件和硬件開發(fā);建立我國的產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)量評(píng)價(jià)體系,并在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中獲得基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
(六)印染MES系統(tǒng)
適用范圍:印染企業(yè)生產(chǎn)。
技術(shù)特點(diǎn):由生產(chǎn)計(jì)劃、機(jī)臺(tái)管理、工藝管理、能源管理等模塊構(gòu)成。通過將企業(yè)的生產(chǎn)管理層、生產(chǎn)執(zhí)行層和設(shè)備的運(yùn)作層整合,使企業(yè)制定和執(zhí)行科學(xué)的調(diào)度計(jì)劃,精確監(jiān)測(cè)和控制生產(chǎn)工藝、能源消耗等關(guān)鍵參數(shù),實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的數(shù)字化、精細(xì)化管理。
應(yīng)用效果:MES系統(tǒng)承上啟下,融合生產(chǎn)智能化和管理智能化,在印染行業(yè)智能制造中具有重要作用。
技術(shù)難點(diǎn):當(dāng)前很多印染企業(yè)的上層管理信息系統(tǒng)與車間生產(chǎn)執(zhí)行過程存在信息斷層問題。需要解決車間各種類型設(shè)備數(shù)據(jù)采集接口的通用性、各類生產(chǎn)配套系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成性及實(shí)時(shí)響應(yīng)性等問題。
(七)智能縫頭進(jìn)布系統(tǒng)
適用范圍:印染設(shè)備進(jìn)布前織物縫合連接。
技術(shù)特點(diǎn):將相同幅寬布匹對(duì)中、展平,輸送至自動(dòng)縫合裝置工作位置,與上一匹布進(jìn)行縫合連接??p合過程經(jīng)過上布、尋找布頭、夾持、展平等自動(dòng)化過程,實(shí)現(xiàn)布匹平整、對(duì)正、齊邊地縫合連接。
應(yīng)用效果:提高生產(chǎn)效率,降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度,減少人為因素引起的損失。
技術(shù)難點(diǎn):解決布匹卷邊、對(duì)邊不準(zhǔn)、起皺等問題。
(八)智能驗(yàn)布裝置
適用范圍:坯布、染色布、印花布的疵點(diǎn)檢測(cè)。
技術(shù)特點(diǎn):采用無監(jiān)督AI深度學(xué)習(xí)技術(shù)自動(dòng)生成疵點(diǎn)檢測(cè)模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)織物的疵點(diǎn)檢測(cè)。實(shí)時(shí)存儲(chǔ)檢測(cè)疵點(diǎn)數(shù)據(jù),自動(dòng)生成質(zhì)量評(píng)級(jí)報(bào)告。
應(yīng)用效果:將機(jī)器視覺應(yīng)用于布匹檢測(cè),可降低因出廠產(chǎn)品質(zhì)量問題造成的損失、減少用工人數(shù)。
技術(shù)難點(diǎn):目前智能驗(yàn)布技術(shù)的成熟度、可靠性有待進(jìn)一步提高,疵點(diǎn)標(biāo)識(shí)貼敏感度的自動(dòng)控制、疵點(diǎn)辨識(shí)度和準(zhǔn)確性還不能完全滿足實(shí)際生產(chǎn)需求,需要人工輔助完成。
編輯:李丹
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