1、1.3 纺织的工艺过程及废水的产生纺织的工艺过程主要包括织造和印染。1.3.1 织造过程的工艺过程(1)清棉 开棉:将紧压的原棉松解成较小的棉块或棉束,以利混合、除杂作用的顺利进行;清棉:清除原棉中的大部分杂质、疵点及不宜纺纱的短纤维。混棉:将不同成分的原棉进行充分而均匀地混和,以利棉纱质量的稳定。成卷:制成一定重量、长度、厚薄均匀、外形良好的棉卷。(2)梳棉 分梳:将棉块分解成单纤维状态,改善纤维伸直平行状态。 除杂:清除棉卷中的细小杂质及短绒。 混合:使纤维进一步充分均匀混合。 成条:制成符合要求的棉条。(3)条卷 并合和牵伸:一般采用21根予并进行并合、牵伸,提高小卷中纤维的伸直平等程度
2、。 成卷:制成规定长度和重量的小卷,要求边缘平整,退解时层次清晰。 (4)精梳工序 除杂:清除纤维中的棉结、杂质和纤维疵点。 梳理:进一步分离纤维,排除一定长度以下的短纤维,提高纤维的长度整齐度和伸直度。 牵伸:将棉条拉细到一定粗细,并提高纤维平行伸直度。 成条:制成符合要求的棉条。 (5)并条工序 并合:一般用6-8根棉条进行并合,改善棉条长片段不匀。 牵伸:把棉条拉长抽细到规定重量,并进一步提高纤维的伸直平行程度。 混合:利用并合与牵扯伸,使纤维进一步均匀混合,不同唛头、不同工艺处理的棉条,以及棉与化纤混纺等均可采用棉条混纺方式,在并条机上进行混和。 成条:做成圈条成型良好的熟条,有规则地
3、盘放在棉条桶内,供后工序使用。 (6)粗纱工序 牵伸:将熟条均匀地拉长抽细,并使纤维进一步伸直平行。 加捻:将牵伸后的须条加以适当的捻回,使纱条具有一定的强力,以利粗纱卷绕和细纱机上的退绕。 (7)细纱工序 牵伸:将粗纱拉细到所需细度,使纤维伸直平行。 加捻:将须条加以捻回,成为具有一定捻度、一定强力的细纱。 卷绕:将加捻后的细纱卷绕在筒管上。 成型:制成一定大小和形状的管纱,便于搬运及后工序加工。 (8)络筒工序 卷绕和成形:将管纱(线)卷绕成容量大、成型好并具有一定密度的筒子。除杂:清除纱线上部分疵点和杂质,以提高纱线的品质。 (9)捻线工序 加捻:用两根或多根单纱,经过并合,加拈制成强力
4、高、结构良好的股线。卷绕:将加捻后的股线卷绕在筒管上。 成型:做成一定大小和形状管线,便于搬运和后工序加工。 (10)摇纱工序 将络好筒子的纱(线)按规定长度摇成绞纱(线),便于包装,运输及工序加工等。 (11)成包工序 将绞纱(线)、筒子纱(线)按规定重量、团数包数、只数等打成一定体积的小包、中包、大包、筒子包,便于储藏搬运。 (12)整经工序 根据工艺设计的规定,将一定根数和长度的经纱,从络纱筒子上引出,组成一幅纱片,使经纱具有均匀的的张力,相互平行地紧密绕在整经轴上,为形成织轴做好初步准备。 织造工段废水排放较少,废水一般来自印染阶段。1.3.2 印染过程的工艺过程及废水的产生(1)退浆
5、在织造时,经纱由于开口和投梭作用受到较大的张力和摩擦,常发生断经现象,为了减少断经,提高经纱的强力、耐磨性及光滑程度,保证织布的顺利进行,在织造前经纱一般都要经过上浆处理。经纱上浆方便织造,但给印染加工带来许多困难,它不仅影响织物的渗透性,阻碍化学药剂和染料与纤维的接触,多耗用染化药品,还会影响产品质量。所以在棉布练漂前要进行退浆。退浆不仅可去除棉布上的浆料,而且还能去除棉纤维上的部分天然杂质。退浆的方法主要有酶、碱、氧化剂退浆等。酶是某些动植物或微生物所分泌的一种蛋白质,对某些物质的分解有特定的催化作用。用于退浆中的酶最常用的为淀粉酶,它只对淀粉的分解有催化作用。在热烧碱(氢氧化钠) 的作用
6、下,淀粉或化学浆料都会发生剧烈的溶胀,溶解度提高,然后用热水洗去,可去掉浆料。在氧化剂的作用下,淀粉等浆料发生氧化、降解直至分子链断裂,溶解度增大,经水洗后容易去除。用于退浆的氧化剂有双氧水、亚溴酸钠、过硫酸盐等。棉织物上的浆料和纤维本身的部分杂质在漂染前必须去除。退浆废水一般占废水总量的15左右,污染物约占总量的一半。退浆废水是碱性的有机废水,含有各种浆料分解物、纤维屑、酸和酶等污染物,废水呈淡黄色。退浆废水的污染程度和性质视浆料的种类而异:过去多用天然淀粉浆料,淀粉浆料的BOD 5/CODCr值为0.3 0.5;目前使用较多的化学浆料( 如 PVA)的BOD 5/CODCr值为0.1左右;
7、近年来改性淀粉逐渐有取代化学浆料的趋势,改性淀粉的可生化降解性非常好,BOD 5/CODCr值为0.50.8。由于织物上浆料品种的不同,因而需采用不同的退浆方法和工艺,所产生的废水水质存在着较大差异,特别是随着聚乙烯醇(PVA)浆料使用量的增加 1,废水处理的难度也随之加大。(2)煮练煮练的目的在于棉布经过退浆后,虽然大部分浆料和小部分天然杂质已经去除,但是仍然存在着大部分天然杂质,如蜡状物质、果胶物质、含氮物质、棉籽壳及部分油剂和少量浆料等,这些杂质的存在使棉织物布面较黄、渗透性差, 不能满足染色、印花、整理等后续加工的要求,因此,退浆后要进行煮练。煮练就是用化学方法去除棉布上的天然杂质,精
8、练提纯纤维素的过程,一般在1200、 pH值1013 的条件下对棉纤维进行煮炼。煮练的主要用剂是烧碱( 氢氧化钠) ,此外,常用的助练剂有表面活性剂、硅酸钠和亚硫酸氢钠等。烧碱能使蜡状物质中的脂肪酸酯皂化,脂肪酸生成钠盐,转化成乳化剂,能使不易皂化的蜡质乳化去除。另外,烧碱能使果胶物质和含氮物质水解成可溶性的物质而去除。棉籽壳在碱煮的过程中发生溶胀,变得松软,再经水洗和搓擦,棉籽壳解体而脱落下来。表面活性剂能降低表面张力,起润湿、净洗和乳化等作用。在表面活性剂的作用下,煮练液润湿织物,并渗透到织物内部,有助于杂质的去除,提高煮练效果。煮炼废水量大,呈强碱性,含碱浓度约0.3,废水呈深褐色,有机
9、污染物浓度高,BOD和COD均高达每升数千毫克。(3)漂白漂白的主要目的是去除天然色素,赋予棉布以必要的白度,同时也可以进一步去除棉布上残留的其他杂质,提高其润湿性能。棉布漂白时所用的漂白剂有还原型和氧化型两大类。还原型漂白剂通过还原作用破坏色素,但效果不稳定,漂白后的织物在空气中长久放置后,已被破坏的色素会重新氧化而复色,所以很少使用还原型漂白剂。常用的氧化型漂白剂主要有次氯酸钠、过氧化氢、亚氯酸钠等。它们均能在一定条件下,分解产生具有氧化作用的基团, 破坏织物色素中的发色基团,使其失去颜色而起到漂白作用。漂白废水的特点是量虽大,但污染物含量及色度均较低,BOD 5和COD Cr均较低,基本
10、上属于清洁废水,可直接排放或循环使用。(4)丝光丝光是棉织物在一定张力状态下,将织物在氢氧化钠浓碱液内浸透。丝光处理是目的是提高纤维的张力强度,增加纤维的表面光泽,降低织物的潜在收缩率,同时增加与染料的亲和力,对染料、水分的吸附能力提高,具有良好的光泽。丝光废水含氢氧化钠35,一般通过多效蒸发蒸浓回收后,先供丝光应用,再用于调配煮炼液、废碱液和用于退浆。所以丝光废水实际上很少排出,它在工艺上被多次重复使用,虽经碱回收,但碱性仍很强,BOD却低(但仍高于生活污水) ,其污染程度根据加工漂白布或本色布而异。加工漂白布时,织物先经漂炼后再丝光,污染程度较低;加工本色布时,退浆后直接丝光,致使原来进入
11、煮炼废水的纤维杂质转到丝光废水,相应提高了污染程度。丝光液中烧碱的浓度非常高,一般不直接排放,回收后再循环使用。(5)染色所谓染色是使染料与纤维发生化学或物理化学的结合,或者用化学方法直接在纤维上合成颜料,并使纺织品具有颜色的加工过程。染色是在一定温度、时间、pH值和染色助剂等条件下进行的。各种纤维织物的染色都有其对应的染料,在整个染色过程中,染料是最基本的原料,它能上染纤维,且使纤维材料染上鲜艳坚牢的颜色。用于棉及棉型织物染色的染料主要有直接染料、活性染料、还原染料、不溶性偶氮染料、硫化染料等,是难降解的有机化合物。对于棉的混纺织物,根据混纺的化学纤维种类,可选用分散染料等。染色废水的特点是
12、水质变化大,色泽深,主要的污染源是染料和助剂。不同纤维原料需用不同的染料、助剂和染色方法,加上染料上色率的高低、染液的浓度不同、染色设备和规模不同,废水水质变化很大。一般染色废水的碱性都强,特别当采用硫化染料和还原染料时,pH值高达 10以上。染料本身的BOD均较低,COD却要高得多。染色废水中的许多物质不易被生物分解,生物处理对印染废水的COD去除率仅6070,脱色率也仅50左右。目前,染色过程均是在水中进行的,染色所排放的废液中含有一定量的染料及其他有机污染物,呈现出不同的颜色。(6)印花印花和染色一样,也是染料在纤维上发生染着的过程。但印花是局部着色,为了防止染液的渗化、保证花纹的清晰精
13、细,必须采用色浆印制,即纺织品印花是将各种染料或颜料调制成印花色浆,局部施加在纺织品上,使之获得各色花纹图案的加工过程。印花色浆一般由染料或颜料、糊料、助溶剂、吸湿剂等组成。印花废水污染物主要来自调色、印花滚筒、印花筛网的冲洗水,以及后处理的皂洗、水洗、洗印花衬布的废水。印花废水的污染程度很高。此外活性染料应用大量尿素,使印花废水的氨氮含量升高。和染色相比,印花废水量较少,水中污染物的浓度较低。(7)后整理织物经过染色或印花后一般需进行整理,以使产品更具有挺括、光滑感或其他特性。整理过程基本不用水或用水量很少,除花衣毛之外,尚含有多种树脂、甲醛、表面活性剂等。织造工段废水排放较少,所以废水一般来自印染阶段。印染废水通常包括前处理废水和染色、印花废水。对纯棉织物而言, 前处理废水和染色、印花废水中的污染物总量相近, 对混纺织物而言, 前者的浓度低于后者。印染废水为有机废水, 废水主要成分为人工合成的有机物( 染料、助剂等) 及部分天然有机物, 并含有一定量的难生物降解物质。