摘要:金堂張志君介紹的 3.0 版基于科研與實踐,經(jīng)鑒定為 “國際先進”,能讓企業(yè)在產(chǎn)品達標時提升合格率、生產(chǎn)效率,降低用水、用汽量與綜合成本 ,實現(xiàn)前處理零排放,助力紡織行業(yè)大幅減碳。這個時代需要升級版的紡織印染系統(tǒng)工程工藝技術(shù)包。紡織印染的創(chuàng)新改造應(yīng)遵循"化學品決定工藝,工藝決定設(shè)備,設(shè)備決定操作,操作決定質(zhì)量"的原則。
關(guān)鍵詞:紡織印染;工業(yè)升級;印染環(huán)保,印染成本,節(jié)能減排;碳中和,碳達峰,紡織印染工程技術(shù),示范鑒定
? ? ? ? 紡織印染是一個多學科交叉應(yīng)用專業(yè),如果要實現(xiàn)有效降碳,將是一項復雜系統(tǒng)創(chuàng)新改造工程。但創(chuàng)新改造不能脫離原常規(guī)產(chǎn)業(yè)化質(zhì)量認知及常規(guī)標準執(zhí)行,才能有效推進與實現(xiàn)愿景。工業(yè)產(chǎn)業(yè)化的生產(chǎn)過程,如印染工藝,是由以下的 8 項技術(shù)和管理標準組成的系統(tǒng)工程,
如:生產(chǎn)工藝管理標準、化學品應(yīng)用標準、設(shè)備管理標準、計量管理標準、質(zhì)量管理標準、能耗管理標準、環(huán)境保護管理標準和員工職業(yè)培訓標準。一個時代的要求,催生一個時代的系統(tǒng)及其標準。就紡織印染工業(yè)來說,只有嚴格執(zhí)行這些標準,才能生產(chǎn)出滿足市場需求的產(chǎn)品,如:服裝面料和各類工業(yè)用布。作為一個多學科交叉系統(tǒng)工程,我們要認識到化學是對系統(tǒng)改造能起到“質(zhì)變”,物理(熱能,水能,時間,電能)的改變,只能起到“量變”。紡織印染的創(chuàng)新改造應(yīng)遵循"化學品決定工藝,工藝決定設(shè)備,設(shè)備決定操作,操作決定質(zhì)量"的原則。
? ? ? ? 時代不同了,人們對美好生活追求不斷提升。消費者除了追求面料舒適感、花色新穎感、纖維功能感受好、成本不斷降低外,還對產(chǎn)品的全價值鏈提出了社會責任、綠色環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展方面的要求。這給紡織印染產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新改造升級提出了新挑戰(zhàn)。更加嚴峻的是,近年來國家制定了“單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗比 2020 年下降 13.5%”的“十四五”節(jié)能減排目標,多數(shù)國際買家還提出了“到 2030 年將排放量減半,到2040 年實現(xiàn)凈零排放”的價值鏈科學碳目標。若要在 2040 年實現(xiàn)行業(yè)的零碳(碳中和)目標,在盡可能利用綠能及采用綠色纖維外,紡
? ? ? ? ?織印染的創(chuàng)新改造升級,必須從改變原有過程中使用的化學品的結(jié)構(gòu),開發(fā)新材料開始,以達到―產(chǎn)品質(zhì)量提高、生產(chǎn)效率提高、節(jié)能、綜合成本下降、實現(xiàn)(廢水,污泥,VOC)的零排放,然后完善工藝,優(yōu)化生產(chǎn)設(shè)備等。只有這樣,才能助力產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展,也為地球的生態(tài)保護做出貢獻。因此,紡織印染產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新改造升級,是時代的要求;這個時代需要升級版的紡織印染系統(tǒng)工程工藝技術(shù)包。
? ? ? ? ?縱觀紡織印染產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進程,我們認為本產(chǎn)業(yè)發(fā)展可分為三個系統(tǒng)工程技術(shù)工藝階段:
? ? ? ? ?A、紡織印染 1.0 系統(tǒng)工程技術(shù)工藝版
? ? ? ? ?2007 年之前,在產(chǎn)品標準質(zhì)量達標情況下,用水即排污 100 噸水/噸布、用蒸汽 10 噸/噸布(其中前處理用汽 6 噸/噸布),生產(chǎn)過程一次性合格率 75%、生產(chǎn)流程長、污水處理量大、對社會環(huán)境破壞大。該系統(tǒng)技術(shù)工藝,在當時是與世界同步的。(當時我國印染技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用都是在國有計劃經(jīng)濟體制中實現(xiàn)的,我國較為先進)。東南亞國家目前還在應(yīng)用該系統(tǒng)工程工藝技術(shù)。
? ? ? ? ?B、紡織印染 2.0 系統(tǒng)工程技術(shù)工藝版
? ? ? ? ?2008 年至今,采用將原單獨的多組分化學品合成為混合組分助劑;原長流程煮、練、漂,改成短流程堆、漂;大浴比缸改用高效小浴比缸;低組分染料改成高組分染料;皂洗+水洗走出缸改用連續(xù)長車洗,等。該工藝實現(xiàn)了用水 70 噸/噸布,用蒸汽 7 噸/噸布(其中前處理用汽 4 噸/噸布),排污 50 噸/噸布,中水回用 20 噸/噸布。但也帶來如下結(jié)果是:在產(chǎn)品標準質(zhì)量達標情況下,污水處理成本大幅提升,污泥產(chǎn)生量大帽提升(每噸布產(chǎn)污泥約 120kg),生產(chǎn)過程一次性合格率 70~75%。由于對污水處理成本大幅提升,對社會環(huán)境影響大幅下降。但由于生產(chǎn)綜合成本上升,企業(yè)生存與發(fā)展空間大幅下降(25%)。該系統(tǒng)工藝在當今世界還是走在先進前列。
? ? ? ? ?C、紡織印染 3.0 系統(tǒng)工程技術(shù)工藝版
? ? ? ? ?在當前聯(lián)合國倡議,全世界各國共同努力,實現(xiàn)碳中和的形勢下,我們紡織印染產(chǎn)業(yè)面臨更嚴峻的挑戰(zhàn),勢必要求我們提升印染系統(tǒng)工程工藝技術(shù)水平,我們稱之為 3.0 版。我們在 8項技術(shù)和管理標準組成的體系下,通過創(chuàng)新改造升級來達到“節(jié)能減排和凈零碳排放”目標。
? ? ? ? ?創(chuàng)新改造升級的指導思想是:化學品的改變是質(zhì)變,物理方面的改變是量變。其實現(xiàn)路徑為:改變助劑—提升質(zhì)量—提高效率—降低能耗—降低排放—更新設(shè)備—完善工藝(自動化控制)—降低綜合生產(chǎn)成本。C:紡織印染 3.0 系統(tǒng)工程技術(shù)工藝版,是上海金堂輕紡新材料科技建立在 2009 至今的科研、產(chǎn)業(yè)應(yīng)用研究、理論總結(jié)的基礎(chǔ)上,后返回實踐應(yīng)用示范,經(jīng)國家三部委聯(lián)合鑒定為“國際先進”的技術(shù),并獲得多項國家專利。
? ? ? ? ?應(yīng)用金堂技術(shù),未來紡織印染企業(yè)可以實現(xiàn)的目標為:
1、在產(chǎn)品標準質(zhì)量達標的前提下,一次合格率達到 90%;
2、前處理生產(chǎn)效率提升 50%;
3、每噸紡織品前處理用水量 2 噸;
4、用蒸汽 4 噸/噸布(其中前處理用汽 1 噸/噸布),蒸汽用量下降 70%;
5、前處理實現(xiàn)完全的零排放;前處理綜合生產(chǎn)成本下降 20%;
6、廢液不廢完全回用與固廢循環(huán)資源化應(yīng)用。
注(1.0,2.0 系統(tǒng)工程技術(shù)工藝版中,存在的問題是:1、堿氧前處理工藝產(chǎn)生纖維損傷,導致“氧化破洞”不能解決;2、大量低聚合返沾,引起產(chǎn)品質(zhì)量問題;3、水的硬度大、蝕度高,無法回用;4、前處理排污占到整個印染工序排污量的 75%,由于前處理廢液中物質(zhì)成分復雜,處理后無法循環(huán)回用。)依據(jù) 3.0 系統(tǒng)工藝技術(shù)版,所設(shè)定的各項指標,完全能在整個印染生產(chǎn)工藝中實現(xiàn)減少碳排量 50%以上(紡織品從棉花到上市服裝的全生命周期的碳排放量,70%在印染)。這就為整個紡織行業(yè)實現(xiàn)減碳,提供了有力保障。