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如何减少海岛纤维开纤产生的有机物及废水、废气中染化料?
发布时间:2017-07-18   点击次数:90次

近年来,由于环保不达标,印染企业不断出现关、停、并、转事件。印染行业的环保问题有不少需要行业自身来解决,但是有些问题可以而且必须从源头(供给侧)才能更彻底地解决。今天,小编将继续带大家探讨从源头解决聚酯的合成及聚酯纤维的成型加工中的环保问题的对策。

如何减少海岛纤维开纤产生的有机物

涤纶织物目前采用的碱减量工艺是可以设法替代的,但是,利用海岛复合纤维技术生产超细纤维的开纤过程产生的环境污染物难以避免。“海岛”纤维经碱水解开纤后,废水中含有大量的对苯二甲酸钠盐,间苯二甲酸-5-磺酸钠盐、乙二醇及聚乙二醇等有机物。其中,对苯二甲酸钠用酸中和后生成不溶性的对苯二甲酸可以回收,回收量约占海组分EHDPET的66%,其他的组分(包括酸中和后的间苯二甲酸-5-磺酸)在水中均具有可溶性,较难以分离回收,若回收则需要特殊的方法。

目前,生产海岛纤维的企业所采用的海/岛质量比大都为30/70,有些企业正在进行低海组分比例的试验并取得了一些成果。北京服装学院张大省教授在1996年时就曾经在小型纺丝实验机上成功制备出15/85(EHDPET /PA6)的海岛纤维,纤维能够顺利地实现海岛组分的剥离。若按照这一工艺实施,海岛纤维碱水解开纤过程可减少50%的有机物排放量;按目前我国海岛纤维的年产量超过20万t,则可以减少3万t的EHDPET,PTA回收约2万t,减少有机物排放1万t。

另外,也有采用热水可溶乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)替代EHDPET用作海岛纤维海的组分的报道。然而,热水溶解后的EVOH在废水中同样需要回收,目前仍未见工业化规模的EVOH回收应用的报道。

减少染液废水中残余染料

北京服装学院张大省教授在原有常压阳离子染料可染聚酯(ECDP)的基础上,合成了新型阳离子染料常压可染聚酯(NECDP)及其纤维。间苯二甲酸-5-磺酸钠的添加破坏了大分子的结构规整性,水解后形成的负离子又可与阳离子染料以离子键形成牢固的结合,提高纤维的染色牢度。结果表明,ECDP试样的染后废液中还残存着一些待处理的残余染料,NECDP试样染后废液中残余染料极少。

NECDP的化学结构

NECDP与ECDP织物上染率

 

阳离子染料废水的脱色难度较大,国内外已试用多种方法,包括离子交换法、吸附法、臭氧氧化法、生物化学法和化学混凝法,处理过程的成本费用高,效率偏低。以上方法中,两级物化-电解-吸附工艺预处理后再生化处理脱色尚具有较好的效果。NECDP在染料浓度5%(o.w.f)时,上染率可以达到99.5%以上,几乎无需对印染废水做脱色处理。倘若能够较好地推动NECDP的发展和应用,不仅可以降低染料用量、提高染色牢度,还可以减少染液废水中的有色物质,减轻废水处理负担。

减少织物定形过程的染料升华

织物染色后需要进行热处理,使纤维大分子应力松弛,提高织物尺寸稳定性,缩水率下降;消除皱痕,提高抗皱性;改善弹性、手感和起毛球现象。在影响热定形效果的 4 个因素中,热定形温度是最关键的因素,当定形温度高于大分子玻璃化转变温度时,大分子的链段自由运动达到定形效果。

 

对于常规PET织物热定形温度通常在190 ~ 210 ℃,此时有些升华温度较低的染料将会升华进入大气,造成环境污染。若能够降低构成织物纤维大分子的玻璃化转变温度,就可能降低热定形温度,在达到热定形的效果的同时,减少染料的升华,降低对环境的污染。NEDDP或NECDP的玻璃化转变温度均比常规PET降低了20 ℃左右,两种纤维织物的热定形温度也应当可以相应降低15 ~ 20 ℃,即可以降低染料的升华对大气的环境污染。

 

NEDDP和NECDP的热性能(℃)

(来源:纺织导报)

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