纺织印染行业作为重要的传统制造业,在推动经济发展的其生产过程中产生的大量废气也对环境和人体健康构成潜在威胁。随着环保法规的日益严格和可持续发展理念的深入,识别废气种类并开发绿色纺织技术已成为行业转型升级的关键。
一、纺织印染厂主要废气种类及来源
纺织印染工艺复杂,废气排放贯穿前处理、染色、印花、后整理等多个环节,主要可分为以下几类:
- 有机废气(VOCs):主要来源于染整过程中使用的有机溶剂、染料、助剂(如印花浆料中的煤油、油性制剂)以及树脂整理剂等。这些物质在高温烘干、定型时挥发,形成苯系物、甲醛、酯类、醇类等VOCs,不仅气味刺鼻,还是形成臭氧和PM2.5的重要前体物。
- 颗粒物与粉尘:主要来自纤维处理(如开松、梳理)产生的短纤维粉尘,以及染料、助剂的粉状原料在称量、投料过程中逸散的细微颗粒。这些粉尘可能含有化学物质,吸入后危害工人呼吸道健康。
- 酸性气体:主要源于使用含硫染料或助剂的工艺,以及涤纶等化纤织物碱减量处理中产生的挥发性有机酸(如醋酸),或某些特殊整理过程中释放的少量氯化氢、二氧化硫等。
- 恶臭气体:部分含氮、硫的染料或助剂分解可能产生氨气、硫化氢等具有强烈刺激性气味的气体,影响周边环境。
- 高温湿废气:定形机、烘干机等设备排放的高温废气,含有大量水蒸气及夹带的微量VOCs与油雾,是车间高温高湿和能量损耗的主要来源。
二、绿色纺织技术开发方向
为从源头减少废气排放并提升资源效率,纺织技术开发正朝着清洁化、低碳化、智能化方向迈进:
- 清洁原料与工艺替代:
- 环保染料与助剂:开发高固色率、低挥发性、生物可降解的水性染料与助剂,减少VOCs来源。
- 无水/少水染色技术:如超临界二氧化碳染色技术,以CO2为介质,基本实现零废水、废气排放;泡沫染色、微胶囊染色等可大幅减少用水量与化学品用量。
- 数码印花技术:采用喷墨印花替代传统平网/圆网印花,减少调浆工序与印花后水洗,从源头削减有机溶剂与粉尘排放。
- 过程优化与智能控制:
- 废气源头收集与密闭化:对定形机、烘干机等主要产污设备进行密闭改造,并配备高效集气系统,提高废气收集率。
- 能源回收与循环利用:通过热交换器回收定形机废气中的余热,用于预热新鲜空气或工艺用水,降低能耗并减少高温废气直接排放。
- 物联网与智能监控:利用传感器实时监测关键工艺点的温度、风速及废气浓度,通过智能控制系统优化工艺参数,实现精准投料与节能降耗。
- 末端治理技术升级:
- 高效组合治理工艺:针对不同废气特性,采用“喷淋除尘/静电除油 + 吸附浓缩(活性炭/沸石转轮) + 催化燃烧/蓄热燃烧”等组合工艺,实现VOCs高效净化与热能回收。
- 生物处理技术:对于低浓度、可生物降解的有机废气,开发生物滤池、生物滴滤塔等处理装置,运行成本低且二次污染少。
- 循环经济与材料创新:
- 废旧纺织品化学法回收:通过解聚-再聚合技术将涤纶等化纤还原为单体,重新纺丝,减少原生石化原料使用与生产过程中的碳排放。
- 生物基纤维开发:扩大 Lyocell(莱赛尔)、聚乳酸(PLA)纤维等以可再生生物质为原料的纤维应用,其生产过程污染相对较低。
三、展望
纺织印染行业的绿色转型需依靠政策引导、技术研发与产业链协同。通过推行清洁生产审核、建立行业最佳可行技术(BAT)指南、鼓励产学研合作开发低成本高效技术,以及推广绿色产品认证与消费者教育,将推动行业在经济增长与环境保护间取得平衡。废气治理不再仅是末端任务,而是驱动工艺革新、提升全球竞争力的核心战略,最终实现纺织业的可持续发展。