紡織業(yè)污染及清潔分析

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1紡織品的物理和化學(xué)操作

紡織品所用的纖維有三種:天然纖維(棉花、羊毛等)、紙漿與化學(xué)品反應(yīng)生成的纖維質(zhì)纖維(醋酸纖維、人造絲等)和石化原料制備的人造纖維(聚酯纖維、尼龍纖維、丙烯酸類纖維等)。天然纖維和纖維質(zhì)纖維的生產(chǎn)從凈化和卷曲處理開始。纖維相對均勻后,幾股扭在一起,通過高速紡錘紡成紗線。最常見的織物生產(chǎn)技術(shù)是編織,即在織布機(jī)上將一組紡線和另一組紡線交織而成。編織之前,紗線要先浸泡上漿料,以防止擦毛或磨損。另一種織物生產(chǎn)技術(shù)是針織,也是把紗線交織而成。織物成形后是濕法處理步驟,他們有可能會產(chǎn)生污染,可以從不同工序入手消除,其中最關(guān)注的是脫漿(用加酶或不加酶的熱水洗滌以去除除漿料)和洗滌(用堿性溶液去掉雜質(zhì))過程。染色是一個有污染問題但必不可少的濕處理過程。染料的種類繁多,如何選擇取決于要染色的纖維、希望達(dá)到的不褪色程度和可用的顏色。由于明亮的顏色和高質(zhì)量的纖維是人們所追求的,染料一般都含有金屬、硫化物和其他可能對生態(tài)系統(tǒng)具有潛在危害性的成分。要完成織物的生產(chǎn),還需要經(jīng)歷多道工序,其中包括通過化學(xué)處理以提高織物的抗污能力和通過機(jī)械處理以最優(yōu)化織物的結(jié)構(gòu)與外觀。

2潛在的環(huán)境問題

2.1固體殘余物

在紡織工業(yè)中,固體殘余物是問題最小的。其中,最顯眼但并非很重要的固體殘余物也許是庫房里進(jìn)貨過多而堆積如山的衣物,他們的質(zhì)量加起來往往超過工廠產(chǎn)生的廢鋼的質(zhì)量。

2.2氣體殘余物

廢氣排放是這個部門一個主要的潛在問題。在美國,2001年紡織工業(yè)排放的廢氣主要含3種化學(xué)品。甲乙酮和甲苯在排放中占的比例最大,其來自涂層操作中溶劑的揮發(fā)；甲醇在排放中占第三位,來自使用聚乙烯(乙烯醇)上漿操作時的排放。所有這些排放物以揮發(fā)性有機(jī)化合物為主,是潛在的煙霧制造者。

3部門前景

3.1發(fā)展趨勢

與其他部門一樣,紡織工業(yè)也在采用大量污染防治技術(shù)來解決自身的環(huán)保問題。這些努力的第一個成果是提高了能量效率,降低了用水量,并使水的再循環(huán)率上升。在上漿、染色和涂層工藝中,少用有問題的化學(xué)品。此外,減少硬紙板、草墊等可能產(chǎn)生固體廢料的材料用量工作也在進(jìn)行之中。本質(zhì)上講,這些令人想要的潛在變化都是定性的——他們減少了資源的使用量,但沒有明顯改變生產(chǎn)工藝。尤其在減少揮發(fā)性有機(jī)化合物的排放方面,做的工作很少。這個部門第一個轉(zhuǎn)變將會是利用再生資源生產(chǎn)高質(zhì)量的均質(zhì)纖維。帶來這種轉(zhuǎn)變的最可能的方式是應(yīng)用生物技術(shù)。我們有理由相信,這種技術(shù)將能夠生產(chǎn)更好的動植物纖維、更均質(zhì)的獸皮和更堅(jiān)固的纖維素。第二個轉(zhuǎn)變有可能是在加工機(jī)械中廣泛采用計(jì)算機(jī)輔助控制。這種方法目前尚處于發(fā)展初期,但具有很大潛力,可以精確測量和控制工藝流體,實(shí)時監(jiān)控編織或印花缺陷,使用激光精確裁剪衣服和其他產(chǎn)品等。許多這類技術(shù)現(xiàn)在就可利用,但在很多情況下資金緊張構(gòu)成了啟動障礙。紡織業(yè)發(fā)展最迅速的是采用電子技術(shù)制造衣服和織物,使其增加許多特性,不過在很大程度上仍處于試驗(yàn)階段。一般來說,這種方法是在織物中添加金屬粒子、金屬絲或電子元件。可以很簡單,例如引入銀粒子增加抗菌特性；也可以挺復(fù)雜,例如,將襯衫設(shè)計(jì)成能監(jiān)控病人的生命征兆,并能通過添加無線電話有求救功能。其他產(chǎn)品想法包括能播放MP3音樂的夾克和能夠監(jiān)測盜賊及火災(zāi)的地毯。不是所有這些想法都是可行的,但有些是有希望實(shí)現(xiàn)的。

3.2前景展望

在綠色世界里,高科技制造技術(shù)的廣泛應(yīng)用將帶來高的能量效率,大大改進(jìn)水利用效率和有效消除揮發(fā)性有機(jī)化合物排放。另外,服裝工業(yè)也將轉(zhuǎn)向使用安全的生物技術(shù)來生產(chǎn)面料。在這個新時代,衣服將會主動或被動的提供許多新的特性。

(1)熱調(diào)解衣服,其含有許多能夠存儲能量的微囊體,在熱的時候吸收熱量,冷的時候通過結(jié)晶放出熱量。

(2)氣味中和衣服,其含有在布料摩擦?xí)r能夠釋放適當(dāng)化學(xué)品的囊體。

(3)襯衫,含有部分陶瓷纖維,可以抵御太陽紅外和紫外輻照。這些性能以及其他功能時的衣服的制造、洗滌和再利用復(fù)雜化了,但是他們在綠色世界里將從環(huán)境的角度加以強(qiáng)調(diào)。