纺织印染市场：不用PVA上浆是大势所趋.doc

在全球提倡低碳经济的时候，减少污染排放成为纺织行业的一项具有意义的举措，而与棉纺织行业密切相关的就是减少PVA浆料的使用，进而减少退浆过程中污染物的排放量。纺织印染市场：不用PVA上浆是大势所趋近年来，社会各界对环境污染的重视程度日益加强。2006年出台的国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要，对环境污染提出了严格要求。随着对环境污染认识的提高和国家规划的要求，一些先进企业和技术人员经过刻苦钻研，已陆续开发出能取代PVA（聚乙烯醇）的高性能新浆料。因此对不用PVA上浆工作，已成为对环境保护的一项系统工程，成为不可阻挡的发展趋势。 PVA具有优良的上浆性能是目前的主要浆料，但应用PVA上浆在织造方面，不易溶解、耗时费电、浆膜强韧、不易分纱、再生毛羽多，造成断经断纬影响织机效率。另外PVA价格较高，相应的浆料成本也较高，对成品的销售利润会产生很大的影响。不用PVA上浆，浆料成本可以降低，有利于纺织企业的发展。 在下游环节，用PVA上浆的坯布由于退浆不净，会影响面料产品的质量和特种功能性整理。而不用PVA上浆，由于退浆容易，为印染前处理改造创造条件。因此，一些国家的采购商指定不要PVA上浆坯布，这使国内的很多生产厂家失去了国外市场份额。 1997年中国棉纺织行业协会提出“高质量、多功能、少组分、系列化、少用和不用PVA”的发展方向以来，在国内外浆料生产企业和纺织企业的共同协作下，推动浆料和上浆工艺的研究，开发了高性能浆料和“二高一低”高压上浆新工艺，为少用PVA上浆工作做出了成效。 低成本上浆成为方向 近几年来，随着各项社会成本和生产成本的增加，纺织企业的利润逐年减少，给企业今后的发展带来很大的障碍，许多企业甚至濒临倒闭的边缘，更谈不上对设备的升级改造，加强内部成本核算成为企业精细化管理的一个非常重要的内容。 纺织企业生产成本中占主要份额的是原纱成本和浆料成本，其中浆料成本占物料耗用的1/3到1/2。为了生存与发展，重新寻求优质高效、节能低耗的途径，成为集中关注的焦点。摸索低成本节能上浆的经验，成为很多纺织企业共同研究的方向。 “随着人们环保意识的不断增强，PVA浆料在使用上越来越受到国外客户的限制，有些出口到欧美的坯布客户还明确提出上浆不得使用PVA。为此，我们举行了专题会议研究如何降低PVA浆料使用量。着重在浆料的配方上下功夫，寻找能全部或部分取代PVA的浆料，在涤棉和纯棉品种上进行浆纱试验，降低成本，提高浆纱质量。”南通惟越集团有限公司张必福表示，通过一系列的措施和工艺技术改进，每月仅浆料一项就可以给公司节省成本达15万元左右，按公司每月总产量600万米坯布产量计算，使坯布的成本降低2.5分米左右，这样大大缓解了公司的生产成本。他同时表示，仅依靠企业的努力还不够，纺织企业期待有更多质优价廉的浆料产品出现，给浆纱生产带来更多生机和发展空间。 低成本节能上浆是企业生存与发展的基础，能否做好是企业管理水平的综合体现。江苏新盐纺集团的技术人员在生产过程中总结出了优选绿色环保浆料、优化浆液匹配、降低压出回潮率等经验。类似的尝试，很多纺织企业都一直在进行探索。 尽管性能好、成本低，被广泛用于纺织行业，但是含PVA退浆废水的污染问题已经引起了广泛的关注，因为退浆水的COD极高，PVA的化学稳定性很好，可生化性很差，现有的常规污水处理系统对退浆水的处理效果很不理想。为解决污染问题，无PVA浆料已经开始研究并广泛应用，但由于工艺差别、产品性能差别等种种原因，PVA浆料短时间内不能被完全取代。 不过，从目前中国棉纺织行业协会无PVA上浆优秀产品和应用产品的申报情况看，无PVA上浆后的织机效率和下机质量都能保持或高于原PVA上浆，上浆成本得到明显降低。这证明了在我国推广无PVA上浆的条件已基本成熟，随着环保力度的不断加大，绿色上浆工程将成为不可阻挡的潮流。纺织印染上浆用膨润土1600元/ 吨产地：河南 颜色：乳白 含水率：12 目粒度：350 硬度：11 湿压强度：13 膨胀倍数：25 蒙脱石含量：70 白度：80 膨润土作为最重要的非金属矿物之一，资源丰富，价格低廉，具有无毒、无化学污染、强吸附、吸湿、膨胀、催化、润滑等特性，享有“有千种用途”的 “万能材料”之美称。膨润土是一种以蒙脱石为主的粘土。蒙脱石为 含水的层状硅酸盐矿物，结构单元层TOT型。T层为 SiO4四面体层，其中Si被类质同象代换的量很小， 层内成分稳定；O层为八面体层，蒙脱石属二八面体型结构，八面体位可被Al3+、Mg2+、Fe2+（Fe3+）占据，其 中以Al3+为主，后几种离子的含量变化较大。经过提纯、改型、改性的膨润土蒙脱石含量高，杂质少，粒度细，化学性质稳定，能形成稳定的凝胶状态，且在中性和微碱性环境以及温度不超过100时，粘度很稳定，因而，膨润土可成功应用于纺织印染工业领域。我国的膨润土储量居世界第一位，现开采量为200万t左右，主要集中在东北及东部沿海各省。在纺织印染工业领域，国内膨润土的研究还处于实验室规模，其实际使用量还很小，有机膨润土的开发应用还没有受到同行应有的重视，因此，笔者希望此文能让大家深入关注了解膨润土，扩大应用范围，提高利用程度。 1.在纺织印染行业中的应用1.1作为纤维可染改性添加剂1由于聚丙烯纤维大分子的非极性结构，分子中没有可与任何染料分子可结合的极性基团，且因其结晶度高，结构紧密，纤维内部缺乏染料扩散必需的孔隙，因此目前一般常用的染料，甚至分散染料也几乎不能使其染色。东华大学郭晓等研究了聚丙烯/聚苯乙烯/膨润土共混纤维，结果表明，添加剂聚苯乙烯/膨润土复合粒子的加入使共混体系的结晶行为发生改变，聚丙烯纤维的晶体数目增多，尺寸减小，共混纤维的结晶度降低，无定型区域增加，提高了纤维的染色性能。1.2在纱线上浆中的应用2经过提纯、改型、改性的膨润土，有惊人的分散性、稳定性和良好的粘结作用，并且与淀粉、天然纤 维“相似相容”，有很好的结合力，在纺织工业上可 作为浆料的组分之一。经试用，发现淀粉浆料中配入一定量提纯、改型、改性的膨润土，效果良好，其表现为：（1）配料工艺简单，上浆后纱线外观及手感良好；（2）浆液均匀、无沉淀；（3）粘度稳定，在长时间的高温下具有耐煮性 和稳定性；（4）上浆率易控制且退浆容易；（5）断头率低；（6）吸湿性能好；（7）节约粮食，降低成本，为企业增加效益，利 国利民。1.3在织物印花中的应用3-5活性染料具有色谱齐全、色泽鲜艳，制浆方便， 印花工艺简单，牢度较好等优点，在棉布直接印花中占有重要地位。海藻酸钠是目前活性染料中最为 适用的糊料，用它作为活性染料糊料，可获得手感 柔软、色泽鲜艳的印花织物。近年来，由于近海石油工业的发展，使海藻酸钠的资源日趋减少，而纺织 工业和食品工业的发展对它的需求却与日俱增，供不应求，价格持续上涨。膨润土的主要成分蒙脱石是含水的铝镁硅酸盐，结构单元层之间结合比较松弛，同时含有一定量的层间水。它在水中具有较高的分散性、膨胀性，胶体稳定性好，经改型、改性、增稠处理后形成的溶胶（矿物糊料），同时具有印花糊料的一般特性（增稠性、流变性），适用作织物印花糊料，因此可作为海藻酸钠等有机糊料的部分代用品。膨润土矿物糊料部分替代海藻酸钠用于活性染料及印地素染料印花有以下优点：（1）适用于全棉，涤棉以及丝绸等织物印制效果良好，产品得色率高，手感和色牢度均达到海藻酸钠水平，符合标准要求。（2）拼混糊料不易变质。由于蒙脱石是无机矿物，细菌对其作用甚小，在和部分海藻酸钠拼混后，可延长糊料的寿命（夏季放置一周不变质），减少生 产“坏浆”的损失。膨润土本身COD值很低，加上它有吸附作用，所以能降低印花污水的COD值，减轻污水处理负担。（3）经厂家试用和经济核算，膨润土矿物糊料用于织物印花，工艺简单，需用设备少，便于推广和应用，既为印染厂家降低成本，又开发利用了膨润 土，具较好的社会与经济效益。1.4 在棉织物前处理过程中的应用东华大学姚永丽等6介绍了钙基膨润土经无机酸活化后所得到的活性白土，其阳离子交换性进一步增强，比表面积进一步增加。在棉织物前处理过程中，加入活性膨润土，可以利用它的阳离子交换性来吸附前处理浴中的Cu2+、Fe3+等重金属离子，增加双氧水（H2O2）的稳定性，减少对织物的损伤，而且可以防止在棉织物上产生锈渍或杂质沉淀，提高织物的白度，并且由于活性白土的比表面积很大，且有很强的吸附作用，从而有助于棉纤维上油剂及蜡状物质的去除。1.5 在活性染料染色净洗中的应用6以天然钙基膨润土为原料，通过活化、阳离子表面改性制得一种生态型净洗剂。实验表明，经其净洗后的活性染料染色织物不仅具有优良的皂洗牢度，而且净洗残液的COD Cr 值很低，它可用作一种新型“绿色”织物净洗剂。1.6 在染色中的应用7有机膨润土主要用于合成纤维织物的染色助剂，由于合成纤维本身缺乏亲水性，其湿润性就更差，这样造成合成纤维染色有时染色不均。利用有机膨润土与染料及水的双重亲水性，在染色过程中会提高染色的匀染度和染色率。经加入十六烷基三甲基溴化胺的膨润土的染料液对腈纶毛线染色，结果染出的毛线色泽鲜艳，膨松，均匀度高。1.7 用作织物柔软剂利用有机膨润土易吸附在纤维表面的特性，用作织物柔软剂7，可起到润滑、吸湿和抗静电的作用。1.8 在印染废水处理方面的应用由于染料废水日排出量大、色度高、水质复杂等特点，使其很难用传统的方法处理且对水环境的危害十分严重。膨润土经改性后，可用来处理染料废水。 赵大传等8通过高温焙烧法、硫酸酸化法和有机季铵盐法分别对膨润土进行改性，并利用改性膨润土对活性翠蓝KN-G染料废水进行静态吸附实验，发现3 种改性膨润土的吸附能力较原土均有不同程度的提高，其中有机膨润土对染料废水的吸附效果最佳。Li Wang等9使用不同质量分数的壳聚糖对膨润土改性，在对该复合吸附剂进行了FTIR和XRD分析的同时，研究了壳聚糖、膨润土和改性膨润土对染料CongoRed的吸附性能，发现：改性膨润土颗粒 对CR的吸附量明显高于壳聚糖或膨润土单独吸附时的量，且吸附过程符合Langmuir模型。中科院聂锦旭等10用Fe盐改性膨润土处理染料废水，在溶液pH4.0、振荡时间30 min、改性膨润土投加量0.025 g/L时，Fe、Fe改性膨润土对20mg/L亚甲基蓝的去除率分别达到85.7%和95.2%，效果很好。近来，浙江大学11研究者合成的有机膨润土可以一步法除去印染废水中的酸性染料以及阳离子表面活性剂，且等温吸附过程符合Langmuir模型。 2.存在问题与展望在我国，有机膨润土的合成始于上世纪70年代末，进入上世纪80年代国内还没有这方面的研究报道。近年来，随着人们对有机膨润土应用的认识，国内在有机膨润土这一领域的研究开始活跃，并取得了一些成果，但在膨润土的研发过程中，也反映出了一些问题：（1）尽管有关膨润土应用于纺织印染行业的理论研究已有了良好开端，但是要想把实验的研究成果尽快应用于工业生产，还有许多实际问题需要我们解决。（2）膨润土的回收再生问题，理论上可以再生，但膨润土的价格较低，且处理成本较高，所以研究者应深入研究改性剂的种类及再生方法