ПРОИЗВОДСТВО ТЕКСТИЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ (ИТС 39-2023)

Рисунок 2.42 - Типовая технологическая схема для отделки шелковых тканей на основе

химических нитей и волокон и их смесей с натуральными

2.6.2.2 Типовые технологические схемы отделки тканей из ацетатных, триацетатных

нитей и смесей их с другими нитями

Отварка указанных тканей проводится в щелочных или слабощелочных растворах

неионогенных или анионактивных моющих текстильно-вспомогательных веществ. Для

тканей из ацетатных и триацетатных нитей одновременно с отваркой проводят

поверхностное омыление, что снижает и электризуемость, сообщает им мягкость,

гигроскопичность, улучшает гигиенические и сорбционные свойства. В качестве

отбеливателей чаще всего используют окислители, реже восстановители. Широкое

применение получили оптические отбеливатели белофоры.

Ткани с плотной структурой из ацетилцеллюлозных нитей в сочетании с

вискозными (подкладочные и корсетные) отваривают с минимальным натяжением.

Ткани из термопластичных волокон (ацетатные, триацетатные синтетические) или их

смесей с натуральными или искусственными подвергаются термостабилизации в

натянутом состоянии и последующим быстрым охлаждением. Наиболее часто при

термостабилизации тканей в качестве теплоносителя применяют горячий воздух.

Оптимальная температура обработки для триацетатных тканей

200-250 °С.

Термостабилизация осуществляется на термостабилизационных сушильно-ширильных

машинах.

Практика

работы отделочных предприятий показывает, что

термостабилизацию тканей лучше всего проводить после их отваривания в

расправленном состоянии. Стабилизировать ткани в суровом виде нежелательно, так

как находящиеся на ткани примеси прочно фиксируются при высокой температуре и не

удаляются при последующей обработке моющими и эмульгирующими веществами.

169

Для крашения тканей из ацетатных и триацетатных нитей в основном применяют

дисперсные красители. Из богатого в настоящее время ассортимента этих красителей

выбирают лучшие по стойкости окрасок к действию мокрых обработок, света,

сублимации. Ткани из комплексных ацетатных и триацетатных нитей преимущественно

окрашивают периодическим способом на красильно-роликовых машинах (джиггерах) с

малым и регулируемым натяжением ткани или эжекторах. Исключение составляют лишь

креповые ткани, выработанные из нитей высокой крутки. Креповые ткани окрашивают

жгутом на красильных барках или эжекторных машинах. Непрерывные способы

применяют только при крашении больших партий тканей из триацетатных комплексных

нитей, для получения окрасок светлых и средних тонов используют плюсовочно-

запарные линии, для более интенсивного крашения - термозольный способ.

Для крашения тканей, содержащих нити различной химической природы, в

основном используют те же красители, что и для крашения индивидуальных волокон.

Однако способы крашения при этом нередко приходится существенно усложнять или

модифицировать, что связано с разной структурой волокон и различиями в сорбционных

свойствах сочетаемых компонентов. Конкретный способ крашения определяется

структурой, назначением ткани и требуемым видом окраски.

В зависимости от химической природы волокон, заложенных в структуру ткани,

практически могут быть использованы либо одно- или двухфазные способы

непрерывного крашения, либо одно- или двухванные способы периодического

крашения. Двухванные способы крашения применяют в том случае, когда используются

красители различных классов или красители, требующие неодинаковых условий

крашения волокнистых компонентов, входящих в состав ткани.

Ткани из ацетатных или триацетатных нитей в сочетании с вискозными нитями

окрашиваются смесью прямых и дисперсных красителей по однованному

периодическому или непрерывному плюсовочно-запарному способу на джиггерах или

красильно-запарных линиях.

Крашение тканей из ацетатных и полиамидных нитей проводят избранными

марками дисперсных красителей однованным способом на красильно-роликовых

машинах. При наличии в тканях триацетатных и полиамидных или полиэфирных нитей

крашение осуществляют также дисперсными красителями периодическим однованным

способом. В зависимости от структуры и вида нитей применяют либо эжекторнье

машины, либо аппараты с навоем различных марок.

Для печатания тканей применяют в основном те же красители, что и для

крашения. Значительный интерес для печатания тканей из различных волокон

представляют пигменты. Для нанесения рисунка используются печатные машины с

плоскими или цилиндрическими сетчатыми шаблонами. Фиксация красителей

осуществляется в зрельниках завесного типа, обеспечивающих запаривание ткани в

среде насыщенного или перегретого пара при температурах от 102 до 180 ^oС. Ткани в

этих зрельниках транспортируются в виде свободных петель, что обеспечивает

стабильность линейных размеров текстильного материала и сохранение структуры

ткани. В настоящее время шелкоотделочные фабрики комплектуются зрельным

оборудованием отечественного производства (зрельники типа 33) или импортными.

Напечатанные ткани после фиксации красителей в зрельниках подвергают

интенсивной промывке для удаления загустки, незафиксированных красителей и всех

170

вспомогательных веществ, входящих в состав печатной краски. Эта стадия исключается

только при использовании пигментов.

Для получения необходимых усадочных свойств, мягкости, драпируемости тканей

процесс их промывки проводят без сильного натяжения и с возможностью

осуществления процесса релаксации. для промывки напечатанных тканей используют

специальные линии, оборудованные перфорированными барабанами и системой

спрысков.

Ткани из ацетатных, триацетатных нитей и в смеси с другими нитями способны

накапливать статическое электричество. Электризуемость тканей затрудняет

осуществление технологических процессов их отделки и ухудшает эксплуатационные

свойства. Для снижения электризуемости ткани обрабатывают антистатическими

препаратами. Нанесение антистатических препаратов осуществляется на плюсовке,

агрегированной с сушильно-ширильной или стабилизационной сушильно-ширильной

машиной.

При

необходимости

антистатическую

отделку

совмещают

термостабилизацией тканей. Для придания платьевым, блузным и сорочечным тканям

мягкого грифа, шелковистости и необходимой наполненности предусматривают

умягчающую и износостойкую отделку. Галстучные ткани из ацетатных комплексных

нитей каландрируются. Обработке на фрикционном каландре подвергаются также

платьевые ткани из триацетатных комплексных нитей, выпускаемые с лощеной отделкой.

Креповые ткани из ацетатных комплексных нитей подвергаются только

механическим обработкам. После обезвоживания они высушиваются на сушильно-

ширильных усадочных машинах, на которые ткань поступает с некоторым опережением.

В процессе сушки происходят ее усаживание, проявление креповой структуры, а также

нормализация ширины.

2.6.2.3 Типовые технологические схемы отделки тканей из вискозных нитей и

вискозных штапельных волокон

Шелковой промышленностью выпускается довольно широкий и разнообразный

ассортимент тканей из вискозного волокна. Для выработки тканей используют как

вискозные нити пологой и креповой крутки, так и вискозные штапельные волокна Целью

подготовки тканей из вискозных нитей является удаление шлихты, замасливателей и

других загрязнений, нанесенных на нити и ткань в процессе их изготовления.

Одновременно с удалением примесей при подготовке тканей к крашению и печатанию

необходимо обеспечить равномерное набухание волокна и выявить особенности

структуры ткани, например, получить креповый эффект.

Для шлихтования вискозных нитей в настоящее время применяют

водорастворимые продукты, что позволяет расшлихтовку тканей совмещать с отваркой

и проводить эту операцию в слабощелочных растворах поверхностно-активных

веществ. При необходимости проводят беление ткани растворами перекиси водорода.

Использование водорастворимой шлихты позволяет проводить крашение вискозных и

вискозно-ацетатных подкладочных тканей без отварки на плюсовочно-запарных линиях.

При выборе оборудования для подготовки вискозных тканей следует учитывать низкую

устойчивость вискозного волокна к деформации, особенно во влажном состоянии.

Обработку таких тканей желательно проводить при минимальном натяжении.

171

Ткани из вискозного штапельного волокна содержат трудно удаляемую

крахмальную шлихту, замасливатель и имеют желтоватый оттенок. Процесс их

подготовки включает опаливание, расшлихтовку и (или) беление. Химическая

подготовка вискозных штапельных тканей осуществляется по одностадийному щелочно-

перекисному запарному способу на отбельных линиях или в эжекторах.

Для крашения тканей из вискозных волокон применяют прямые, активные,

сернистые красители. Возможно применение кубовых и нерастворимых

гидроксиазокрасителей.

Для крашения широкого ассортимента платьевых тканей и халатных атласов

рекомендуются активные красители, выгодно отличающиеся от красителей других

классов тем, что они обеспечивают яркость и высокую устойчивость окрасок к физико-

химическим воздействиям. Кубовые красители целесообразно применять для крашения

в светлые тона сорочечных тканей, так как они обеспечивают окраски высокой

устойчивости к действию света и мокрых обработок. Сернистые красители отличаются

малой яркостью окрасок, поэтому применяются весьма ограниченно, только для

крашения вискозных подкладочных тканей в отдельные цвета.

Крашение проводят как периодическими, так и непрерывными способами. Выбор

способа крашения определяется в основном объемом выпуска ткани данного

ассортимента и цветовой гаммой. В набивном виде выпускаются вискозные штапельные

ткани и платьевые из вискозных креповых нитей. Для печатания этих тканей

преимущественно используют активные и кубовые красители. Наиболее

распространенной отделкой для них является износостойкая с одновременным

приданием наполненного грифа. Для снижения пористости и придания ровной

скользящей поверхности подкладочные ткани обрабатывают на отделочных каландрах.

2.6.2.4 Типовые технологические схемы отделки тканей из смеси полиэфирных

и вискозных волокон

Ткани из смеси полиэфирных и вискозных волокон - это сорочечные, платьево-

костюмные, плащевые ткани, а также ткани для спортивной одежды. Они

вырабатываются из смешанной лавсано-вискозной пряжи, содержащей не менее 50 %

полиэфирного волокна, или из вискозных комплексных нитей в основе и лавсано-

вискозной пряжи в утке. Наличие в тканях термопластичного полиэфирного волокна

обуславливает обработку их только расправленным полотном. Учитывая достаточно

большие объемы выпуска смешанных тканей на основе вискозных и полиэфирных

волокон, предусматривают преимущественно непрерывные способы проведения

технологических процессов.

Ткани из смешанной лавсано-вискозной пряжи опаливают, а затем подвергают

расшлихтовке и белению по непрерывному щелочно-перекисному способу на линиях с

запарными конвейерными камерами. В процессе подготовки ткани проходят также

стрижку и термостабилизацию.

Получение желаемых колористических эффектов на тканях, содержащих

лавсановое и вискозное волокна, сопряжено с определенными трудностями,

обусловленными разным отношением компонентов смеси к красителям и условиям

проведения процесса. Ткани, состоящие из смеси различных по своей природе волокон,

172

красят смесями красителей, каждый из которых закрашивает одну из волокнистых

составляющих. для окрашивания лавсанового волокна используют дисперсные

красители, вискозного - активные, кубовые, прямые.

Наиболее рациональным способом крашения лавсано-вискозных тканей в

насыщенные тона является непрерывный двухстадийный термофиксационно-запарной,

который осуществляется на специальных линиях, включающих собственно термозольную

установку для окрашивания полиэфирного компонента дисперсным красителем и

плюсовочно-запарную часть для окрашивания вискозной составляющей кубовыми или

активными красителями. Для реализации этого способа можно использовать линии

термозольного крашения типа ЛТК-180. Периодическое крашение проводят по

высокотемпературному одно- или двухванному двухстадийному способу на аппаратах с

навоем (АК-220-Т) или красильно-роликовых машинах, работающих под давлением.

Для печатания материалов из смеси полиэфирного волокна с вискозным широкое

применение нашли комбинации дисперсных и активных красителей. Для нанесения

рисунка используют печатные машины с цилиндрическими сетчатыми шаблонами.

Фиксация активного и дисперсного красителей осуществляется одновременно в

процессе термообработки или высокотемпературного запаривания на зрельниках

завесного типа.

Ткани, содержащие

% и более вискозного волокна, подвергаются

малосминаемой и малоусадочной отделке, которая обеспечивает сохранение размеров

и формы изделий. Для определенного ассортимента тканей, например, плащевых, для

спортивной одежды, наряду со свойствами малосминаемости и малоусадочности,

важны водоотталкивающие свойства: для придания этих свойств ткани подвергаются

одновременно малосминаемой и водоотталкивающей обработке.

В зависимости от свойств используемых препаратов для перечисленных выше

отделок используют линии Л30-180-2 и ЛМС-180-2 либо сушильно-ширильные

стабилизационные машины, имеющие в составе плюсовки.

Если смешанная ткань содержит 50 % и более полиэфирного волокна, то ее

обрабатывают антистатическими препаратами с целью снижения электризуемости, при

необходимости антистатическую отделку можно совместить с термостабилизацией

ткани, которую проводят на стабилизационных сушильно-ширильных машинах при

температуре 190-210 ^oС.

2.6.2.5 Типовые технологические схемы отделки тканей из комплексных и

текстурированных синтетических нитей

В настоящее время для производства тканей бытового назначения в шелковой

промышленности широко используют синтетические волокна и нити. Комплексные и

текстурированные полиэфирные и полиамидные нити используются практически во всех

группах ассортимента шелковых тканей бытового назначения: плательных, блузочных,

плательно-костюмных, сорочечных, плащевых, декоративных, подкладочных тканей для

межсезонной одежды и спортивных изделий.

Целью подготовки тканей из синтетических полиамидных и полиэфирных нитей

являются удаление шлихты, замасливающих препаратов, загрязнений, частичная

173

релаксация внутренних напряжений в волокне и нитях, усадка тканей, стабилизация их

размеров и формы.

Во избежание заломов на тканях из комплексных синтетических нитей отварка их

проводится расправленным полотном. Отварка тканей из креповых и текстурированных

нитей может проводиться как в расправленном виде, так и жгутом, но без натяжения, т.к.

в процессе влажно-тепловой обработки ткани должны получать необходимую усадку,

способствующую выявлению крепового эффекта на ткани или сохранению объемности

нитей. Отварку тканей рекомендуется проводить до термостабилизации, так как

загрязнения и замасливатели легче удаляются с суровой ткани. Ткани с

незначительными загрязнениями отваривают в щелочных растворах поверхностно-

активных веществ, содержащих 1-2 г/л анионактивного препарата и 5-6 г/л едкого натра

(100 %) при температуре 85-90 ^oС. Для очистки сильно загрязненных тканей при отварке

необходимо применять комплексообразователи (трилон Б, щавелевая кислота,

полифосфаты), способные переводить окислы металлов, находящиеся на ткани, в

водорастворимые бесцветные соединения.

Ткани из синтетических волокон обычно не отбеливаются, так как

изготавливаются из отбеленных нитей. Беление требуется в исключительных случаях:

при наличии на тканях красителей для маркировки, случайных загрязнений, не

удаляемых отваркой, и при необходимости получения тканей с очень высокой степенью

белизны. Для разрушения окрашенных примесей целесообразно использовать хлорит

натрия и надуксусную кислоту. Для получения высокой степени белизны используют -

ООВ.

Для умягчения грифа полиэфирных тканей, придания им шелкоподобного

наполненного туше, снижения их сминаемости и увеличения воздухопроницаемости

рекомендуется проводить процесс щелочного омыления. Для этого ткани обрабатывают

в растворе едкого натра (20-40 г/л) в течение 60-90 мин при температуре кипения и

выше. Хороший эффект умягчения, улучшение туше получают при омылении до

уменьшения массы ткани на 15 % и более. 0днако чтобы не вызвать заметного

понижения прочности ткани, подбирают такие условия обработки, чтобы потеря веса

ткани не превышала 5-8 %. Щелочную обработку полиэфирных тканей проводят в

основном для галстучных, блузочных и некоторых платьевых тканей после их отварки и

стабилизации, реже - после крашения.

Ткани из полиэфирных и полиамидных нитей склонны к заломам, поэтому перед

крашением и печатанием их подвергают термостабилизации. При термостабилизации

горячим воздухом оптимальная температура обработки для полиамидных тканей

составляет 185-190 ^oС, для тканей из нетекстурированных полиэфирных нитей - 210-

220 ^oС. Термостабилизацию тканей из текстурированных полиэфирных нитей следует

проводить при температуре от 160 до 190 ^oС при минимальном натяжении по длине и

ширине, чтобы при улучшении эксплуатационных свойств не ухудшился эффект

объемности.

Ткани из полиэфирных нитей окрашивают в основном дисперсными красителями,

которые также имеют наибольшее практическое применение и для крашения

полиамидных волокон. При крашении тканей из полиамидных нитей в средние и темные

тона дисперсные красители дают недостаточно устойчивые окраски к мокрым

обработкам. При повышенных требованиях к прочности окрасок рекомендуется

174

использовать дисперсные диазотирующиеся красители, дисперсные активные или

кислотные металлсодержащие комплекса 1:2. Для получения окрасок светлых и средних

тонов применяют также некоторые кислотные красители в сочетании со

вспомогательными веществами, способствующими выравниванию физических и

химических неравномерностей волокон.

Крашение проводят преимущественно по высокотемпературным периодическим

способам под давлением на аппаратах навойного типа или джиггерах. Ткани,

содержащие текстурированные нити, можно окрашивать на эжекторных машинах без

натяжения.

Для выпуска тканей в напечатанном виде используют способы прямой и переводной

печати. Прямая печать осуществляется на традиционном печатном оборудовании с

ротационными или плоскими шаблонами. В настоящий момент широко внедряются и

используются технологии сублимационной и прямой печати на текстильных плоттерах

(принтерах). Способ переводной термопечати включает в себя два основных процесса:

печатание рисунка на бумаге и перенос рисунка с бумаги на ткань при повышенной

температуре. Он позволяет воспроизводить на текстильных материалах очень сложные по

композиции многоцветные рисунки при исключительно хорошей четкости контуров. Способ

термопечати по сравнению с прямой печатью дает возможность не только повысить

качество, но одновременно с этим в 1,5-2 раза снизить себестоимость набивных тканей за

счет уменьшения расхода красителей и химических материалов, сокращения длительности

производственного цикла, вследствие исключения операций зреления и промывки после

печатания. Отсутствие необходимости промывки ткани приводит к значительной экономии

воды и решает проблему загрязнения сточных вод. Однако переводная термопечать имеет

и целый ряд проблем, таких как значительные расходы бумаги и ее утилизация,

необходимость оснащения специальным оборудованием для перевода рисунка с бумаги на

ткань, создание специального ассортимента легкосублимирующих красителей. По этим

причинам основной объем тканей из синтетических нитей оформляется классическим

способом прямой печати при использовании, наряду с дисперсными, других классов

красителей и специальных видов печати.

Для печатания тканей из синтетических нитей определенный интерес

представляют пигменты. Наиболее перспективны пигменты при печатании тканей

декоративного назначения, сорочечных и молодежных, достоинство пигментов

заключается в их универсальности. Они пригодны для всех видов волокон, в том числе

для смесовых тканей. Технологический процесс печатания пигментами является

малоотходным и ресурсосберегающим, поскольку исключается операция промывки

напечатанных тканей. Кроме того, пигментная печать является также базой для

получения на тканях современных модных эффектов печатания любых по формату

рисунков и орнаментов с использованием текстильных плоттеров.

Одним из отрицательных, свойств тканей из синтетических нитей является их

электризуемость, т.е. способность накапливать заряды статического электричества,

которые затрудняют ведение технологических процессов на текстильных и швейных

предприятиях, ухудшают потребительские свойства готовых изделий. При эксплуатации

изделия прилипают к телу, притягивают пыль, электризуются, трещат и даже искрятся.

Для снижения электризуемости ткани из синтетических нитей обрабатывают

антистатическими препаратами, которые наносят в процессах заключительной отделки.

175

Оптимальное содержание антистатика на волокне должно составлять 2,5-7 % от массы

текстильного материала. В качестве антистатических препаратов достаточно широкое

применение получили катионактивные, ионогенные и неионогенные поверхностно-

активные вещества, многие из которых одновременно являются хорошими мягчителями.

Однако получаемый эффект неустойчив к физико-химическим воздействиям. Для

придания антистатических свойств, устойчивых к 5-10 стиркам и химическим чисткам,

используют Эпамин-06, а также препараты зарубежных фирм. В состав рецептуры

пропиточных растворов входят также мягчители (стеарокс-6 и др.), что позволяет

одновременно с антистатическим эффектом придать тканям мягкость и шелковистость.

Плащевые и курточные ткани подвергают водоотталкивающей отделке путем

обработки композициями на основе гидрофобизаторов. После этой отделки ткани

приобретают

водоотталкивающие

свойства

при

этом

сохраняют

воздухопроницаемость. Обработка тканей гидрофобизаторами, антистатиками и

мягчителями осуществляется на стабилизационной сушильню-ширильной машине.

сагрегированной с двух- или трехвальной плюсовкой.

Определенный ассортимент курточных и плащевых тканей из полиамидных нитей,

а также зонтичные рюкзачные ткани подвергаются водоупорной отделке. Водоупорная

отделка заключается в нанесении на поверхность текстильного материала от одного до

трех слоев пленочного покрытия с последующей обработкой водоотталкивающим

препаратом. Такая пленка закрывает поры ткани, делая ее не только водо-, но и

воздухонепроницаемой, что является существенным недостатком этого способа

гидрофобизации. Водоупорная отделка проводится на специальных грунтовально-

пропиточных и силикононасосных машинах.

Ткани, используемые в качестве обивочных материалов в транспортных

средствах (самолеты, поезда, пароходы) и зрелищных учреждениях, а также некоторые

декоративные ткани подвергаются огнезащитной отделке. Для придания огнезащитных

свойств текстильным материалам из синтетических волокон и их смесей с

целлюлозными чаще всего применяются фосфорсодержащие антипирены вместе с

галогенсодержащими соединениями. Эти препараты в виде водных растворов или

эмульсии наносят на ткань, которую затем и высушивают. Полученный таким образом

огнезащитный эффект является неустойчивым.

С целью создания гладкой блестящей поверхности или получения рельефных

рисунков ткани курточного, плащевого, платьево-костюмного ассортимента подвергают

каландрированию. Полученные в процессе каландрирования эффекты на тканях,

выработанных из термопластичных нитей, сохраняются после многократных мокрых

обработок.

Наиболее часто процесс каландрирования применяют для придания капроновым

и полиэфирным тканям глянцевой поверхности, так называемой отделки лаке. Для этой

отделки используют универсальные трехвальные каландры фирмы. Комбинирование

механических и химических способов заключительной отделки позволяет придать

тканям целый комплекс ценных потребительских свойств, обеспечивающих хороший

товарный вид и высокие эксплуатационные свойства текстильных изделий.

2.6.2.6 Технологии подготовки и печатания тканей из синтетических волокон и их смеси

с натуральными волокнами

176

Постоянный рост выпуска текстильных материалов из химических волокон

требует внедрения новых и совершенствования существующих способов их

колористического оформления. Подготовка текстильных материалов из химических

волокон и смесовых тканей к колорированию состоит в основном из следующих

операций: запаривание, промывка с целью удаления замасливателей и шлихтующих

веществ, обезвоживание, сушка, термостабилизация. Очистку и усаживание большей

частью проводят одновременно в горячих растворах с помощью моющих веществ.

Температура обработки зависит от вида текстильного материала и оборудования: при

обработке в барках - 50-70 ^oС, на промывных машинах - 70 - 90 ^oС. Типовой

технологический режим получения шелковых тканей на основе синтетических волокон

(например, полиэфирных) представлен в таблице 2.29.

Таблица

2.29 - Типовой технологический режим

получения шелковых тканей на основе

синтетических волокон (например, полиэфирных)

Формирование

эмиссий,

Основное

Концентрации

Входной поток

Этап процесса

Выходной поток

технологическое

растворов без учета

оборудование

разбавления

промывными водами

Суровая

Отварка

Отбеленная

Аппараты,

Стоки:

ткань

(промывка)

ткань

линии и

Сода 0,1-0,2 г/л,

машины для

Фосфат натрия 0,1

отварки и

г/л,

промывки

ПАВ 0,01 г/л

Полубелая

Предваритель-

Ткань после

Сушильно-

Тепловыделение

ткань

ная фиксация-

термостаби-

ширильно-

веществ,

термостаби-

лизации

стабилизацион

загрязняющих

лизация

ная машина

воздух

Полубелая

Крашение

Окрашенная

Эжекторы

Диспергатор

ткань после

дисперсными

ткань

джиггеры

анионного типа

термостабил

красителями

крашение на

0,05-0,1 г/л,

изации

линии

уксусная кислота

термозольного

30%-я 0,05-0,1 г/л

крашения

Печатание

Напечатанная

Тканепечатные

Краситель 2-4 г/л,

пигментами

ткань

агрегаты,

алкилоламиды 2

принтеры или

г/л, лудигол 0,5 г/л,

линии

загустка

177

Окончание таблицы 2.29

Формирование эмиссий,

Основное

Выходной

Концентрации растворов

Входной поток

Этап процесса

технологическое

поток

без учета разбавления

оборудование

промывными водами

Окрашенная

Аппретиро-

Готовая

Линии

Смесь четвертичных

или

вание

ткань

аммониевых солей на

напечатанная

основе

ткань

высокомолекулярных

соединений жирного

ряда 0,5-1 г/л, смесь

полиэтилен гликолевых

эфиров высших жирных

спиртов 0,5-3 г/л

Для более полного эмульгирования замасливателей и удаления маркировочной

подцветки рН растворов поддерживают на уровне 9-10 с помощью соды, пирофосфата

натрия, тринатрийфосфата. Только промывку материалов из полиакрилонитрильных

волокон проводят в слабокислой среде, так как обработка в щелочной среде может

привести к пожелтению волокна.

Поскольку при промывке одновременно осуществляется и усаживание

волокнистого материала, рекомендуется применять оборудование, работающее с

минимальным натяжением, например, машины для обработки тканей в расправку

(барабанного типа, типа сатураторов, завесные машины) и в виде жгута (барки,

завесные жгутовые машины).

Для тканей и трикотажа из синтетических волокон более пригодны машины для

обработки в расправку. Поскольку в современных машинах подобного типа

длительность обработки составляет всего несколько секунд, для достижения полной

усадки материала необходимо использовать промежуточное вылеживание в лотковых

или сапожковых компенсаторах. Требуемое для этого время составляет 8-10 мин.

Сушка тканей из синтетических волокон должна проводиться без натяжения. При

этом применяют сушилки с перфорированными барабанами, завесные сушилки с

короткими петлями и сушильно-ширильные машины. Температура сушки не должна

превышать 120^oС.

Одной из ответственных операций при подготовке тканей из синтетических

волокон является термостабилизация, в результате которой выравниваются

напряжения внутри волокнистого материала и улучшаются его потребительские

свойства, - повышается стабильность формы и размеров, снижается сминаемость,

уменьшается образование заломов, пиллинга. Термостабилизация может быть

проведена горячим воздухом, водой или насыщенным паром. Ткань обрабатывают в

расправленном состоянии при минимальном натяжении по основе и утку. После

теплового воздействия текстильный материал должен быть подвергнут охлаждению для

стабилизации полученного состояния волокна. Необходимо тщательно следить за

равномерностью термообработки, так как неравномерная термостабилизация приводит

к порокам при печатании. Параметры процесса (температура, продолжительность)

178

зависят от вида волокна, а также от структуры и плотности ткани. При осуществлении

обработки горячим воздухом температура процесса для тканей из различных

синтетических волокон составляет 190-220^oС при продолжительности 10-20 с; при

использовании насыщенного пара оптимальная температура

130-140^oС при

длительности обработки 10-30 мин. Термостабилизацию тканей чаще всего проводят

после их промывки и сушки.

2.6.3 Типовые технологические схемы льнопроизводства

Для выработки тканей из льна бытового назначения применяется в основном

беленая или вареная льняная пряжа.

Общая технологическая схема производства льняных тканей в системе

льнокомбината приведена на рисунке 2.43.

Рисунок 2.43 - Технологическая схема производства льняных тканей в системе льнокомбината

179

Таблица 2.30 - Типовой технологический режим получения льняных и полульняных тканей на

основе ровницы окислительной варки

Основное

Вещества

Выходной

Входной поток

Этап процесса

технологическое

формирующие

поток

оборудование

сточные воды

Суровая

Окисли-

Отбелен-

Котлы

Пероксид водорода,

льняная

тельная варка

ная

гидроксид натрия,

ровница

ровницы с

ровница

серная кислота.

предвари-

Уксусная кислота,

тельным и

органические

заключи-

кислоты

тельным

Кальцинированная

кислова-нием

сода

Прядение

Пряжа

Крашение

Окрашен-

Котлы, сушильные

Краситель кубовый.

полубелая на

кубовыми

ная пряжа

аппараты

ПАВ, окислитель,

основе

красителями

восстановитель

отбеленной

ровницы

Ткачество

Суровая

Фермента-

Расшлихто-

Плюсовочно-

Ппродукты

полубелая

тивная

ванная

накатное

ферментативного

ткань,

расшлих-

ткань

оборудование

гидролиза крахмала

ошлихтован-

товка

(Бенингер), джиггеры

(олигосахариды и

ная

(Кюстерс,

простые сахара),

крахмальной

Мицерра),

дезактивированный

шлихтой или

эжекторы

фермент амилаза

полубелая

(Soft floy), а также

(белок-следы).

ткань с

первые секции

цветной

линий фирмы

пряжей менее

Бенингер, Вакаяма

50%

181

Продолжение таблицы 2.30

Основное

Входной

Выходной

Вещества формирующие

Этап процесса

технологическое

поток

сточные воды

оборудование

Расшлихто

Щелочно-

Отбелен-

Продукты щелочного

-ванная

пероксидное

ная ткань

гидролиза

ткань

беление (повтор

полисахаридов и

стадии: для

лигнина. щелочные

льняных и

реагенты (гидроксид

полульняных

натрия менее 0,1 г/л,

тканей)

каустическая сода менее

0,02, сода

кальцинированная

1,3г/л, силикат натрия

<1,2 г/л) перекись

водорода (100%) 0,05

г/л, триполифосфат

натрия 0,1 г/л, мочевина

0,5 г/л, ПАВ 0,01 г/л,

сернокислый магний 0,02

г/л

Тепловыделение

Вещества,

загрязняющие воздух

Отбелен-

Промежуточное

Отбелен-

Гипохлорит натрия 0,1

ная ткань

беление для

ная ткань

г/л, силикат натрия 0,03

льняных тканей в

г/л, перекись водорода

растворах

0,2 г/л, едкий натр 0,2 г/л

гипохлорита

Тепловыделение

натрия

Вещества,

загрязняющие воздух

Отбелен-

Крашение

Гладко-

Джиггеры,

Кубовый или активный

ная ткань

активными или

кра-

эжекторы, линии

краситель,

(кроме

кубовыми

шеная

для льняных и

триполифосфат натрия

тканей с

красителями

ткань

льносодержащих

0,2 г/л, синтамид 0,02

цветной

тканей для

г/л, гидросульфид

пряжей)

крашения

натрия 0,2 г/л, силикат

активными

натрия 0,1 г/л

красителями,

плюсовочно-

запарного и

термофиксаци-

онного способа

182

Окончание таблицы 2.30

Основное

Входной

Выходно

Вещества формирующие

Этап процесса

технологическое

поток

й поток

сточные воды

оборудование

Гладкокра

Аппретирование

Готовая

Линии

Крахмал или

шен-

ткань

заключительной

синтетические жирные

ная ткань и

отделки

кислоты или воск или

ткань с

глицерин или силикат

цветной

натрия, мыло 60%,

пряжей

трагант, ультрамарин,

нашатырный спирт,

белый краситель

(оптический

отбеливатель)

Таблица

2.31 - Типовой технологический режим получения льняных и полульняных тканей

на основе ровницы щелочной варки

Концентрации

Основное

Выходной

растворов без учета

Входной поток

Этап процесса

технологическое

поток

разбавления

оборудование

промывными водами

Суровая

Щелочная варка

Отваренная

Котлы для

Продукты щелочного

ровница

крашения

гидролиза

пряжи,

полисахаридов

например, АКД,

(сопутствующих

АКДС, DMS 04

примесей), лигнина,

HT, для волокна

щелочной агент,

DIL-YARN

соли

Прядение по мокрой системе

Суровая ткань

Кислование или (и)

Расшлихто-

Рулоно-

Дезактивированные

на основе

ферментативная

ванная и

перемоточного

ферменты амилаза (и)

пряжи вареной

расшлихтовка или

подготовлен-

типа (джигеры),

или пектиназа < 0,1 г/л

биоотварка,

ная ткань

эжекторы,

Щавелевая, уксусная

промывка с ПАВ

односекционные

или серная кислота

линии

<0,1 г/л,

олигосахариды,сахара,

ПАВ

Расшлихтован-

Локальное

Напечатанная

Тканепечатные

Красители, ПАВ,

ная и

белоземельное

ткань

агрегаты и

щелочные реагенты

подготовленная

печатание

линии

ткань

пигментами или

активными и

кубовыми

красителями

183

Окончание таблицы 2.31

Концентрации

Основное

Выходной

растворов без учета

Входной поток

Этап процесса

технологическое

поток

разбавления

оборудование

промывными водами

Напечатанная,

Заключительная

Готовая

Линия

Крахмал или

расшлихтован-

отделка

ткань

синтетические

ная и

(аппретирование с

жирные кислоты или

подготовлен-

использованием

воск, или глицерин,

ная ткань

безформальдегидных

или силикат натрия,

или

мыло 60 %, трагант,

малоформальдегидных

ультрамарин,

аппаратов в

нашатырный спирт,

зависимости от

синтетические

назначения ткани)

полимеры,

предконденсаты

термореактивных

смол

В отбелку поступают льняные ткани, в основном выработанные из 1/2 белой пряжи

и подвергнутые стрижке и опаливанию. На большинстве предприятий льняной отрасли

беление тканей производят непрерывным способом. Для этого применяют линии

беления тканей в жгуте и типа ЛЖО и врасправку - Беннингер. Используют технологии

перикисного, хлоритного и гипохлоритного беления. Для колорирования льняных

текстильных материалов применяют в основном кубовые и активные красители.

2.6.4 Типовая структура трикотажного производства и основные технологические

схемы получения отделочных трикотажных полотен

Технология трикотажного производства изучает способы и процессы переработки

природных и химических волокон в трикотажные изделия и подразделяется на

механическую и химическую. Отделочное производство в системе трикотажного

производства представляет собой более короткий цикл по сравнению с отделкой тканей.

Для производства трикотажа могут быть использованы почти все виды натуральных и

химических волокон. Процессы «мокрой» отделки осуществляются главным образом

путем химических, биохимических или физико-химических воздействий на волокнистые

материалы. К этим процессам относятся: беление, мерсеризация, биополировка,

крашение, аппретирование, сушка, термофиксация, печатание и т.д. Совокупность этих

процессов называют отделкой трикотажа. Технологический цикл отделки трикотажа

значительно короче, чем отделка тканых материалов.

Процессы подготовки трикотажа по сравнению с соответствующими процессами

для ткани проще, трикотаж не подвергается шлихтованию, содержит меньше кожицы от

семенных коробочек, чем ткань, для трикотажа чаще всего применяется хлопок

гребенного прочеса и более высокого сорта. Поскольку структура трикотажа более

открытая, чем структура ткани, это способствует более эффективному проникновению

применяемых для процессов подготовки химических препаратов и облегчает процесс

184

промывки. Транспортировка полотна должна осуществляться под меньшим натяжением,

чем для ткани, т.к. трикотаж чувствителен к перетяжке. Именно поэтому машинное

оборудование принципиально отличается по конструкции от отделочного оборудования

хлопчато-бумажного предприятия.

Для отделки трикотажных изделий используется оборудование барочного типа.

Технологии отделки выбираются в соответствии с сырьевой составляющей. Типовые

технологические схемы отделки трикотажных полотен различного качества приведены

на рисунке 2.45.

Рисунок 2.45 - Схема технологического процесса производства кругловязаного полотна и

купонов

2.6.5 Типовые технологические схемы шерстяных производств

Шерстяная промышленность перерабатывает шерсть и в смеси с ней химические

волокна. Процессы обработки шерсти, превращаемой в пряжу и ткань, весьма

разнообразны. Цепочку технологических переходов (ЦТП) в текстильно-шерстяной

промышленности можно представить в виде следующих схем, представленных на

рисунках 2.46 и 2.47.

185

Рисунок 2.46 - Общая цепочка технологических переходов в текстильно-шерстяной

промышленности

Рисунок 2.47 -Расширенная ЦТП: (суконное и камвольное производство)

Основными звеньями ЦТП текстильно-шерстяной промышленности являются:

- первичная обработка шерсти;

- аппаратное прядение шерсти;

- гребенное прядение шерсти;

- ткачество;

- отделка шерстяных тканей.

Продуктом ЦТП первичной обработки шерсти является мытая шерсть.

Графически элементы ЦТП первичной обработки шерсти представлены на рисунке 2.48.

Рисунок 2.48 - Элементы ЦТП первичной обработки шерсти

Рассортированная шерсть направляется в очистку. К процессам очистки шерсти

относятся: трепание, промывка и обезрепенивание. Высушивание шерсти производится

с помощью сушильных машин. Современные сушильные машины занимают большие

производственные площади и требуют сравнительно большой затраты тепла на 1 кг

испаренной влаги (удельный расход тепла). В настоящее время созданы более

экономичные сушильные машины, основанные на применении инфракрасных лучей и

токов высокой частоты. Очищенную шерсть отправляют на фабрики,

перерабатывающую ее в пряжу и изделия.

Структуру участников ЦТП текстильно-шерстяной промышленности можно

представить в разрезе отдельных ее цепочек (таблица 2.31).

186

Таблица 2.31 - Участники ЦТП первичной обработки шерсти

Звено ЦТП

первичной

Вещества, поступающие в

Участники ЦТП

Продукт ЦТП

обработки

стоки

шерсти

Классировка

Заготовительный

Классированная

Дезинфекция

пункт

грязная

шерсть

Сортировка

Фабрика первичной

Мытая

ПАВ, жировосковые

Трепание

обработки шерсти

шерсть с

вещества, минеральные

Промывка

(ПОШ)

содержанием влаги до

вещества пота (соли)

Высушивание

15-17 %

Продуктом ЦТП (аппаратного прядения шерсти) является аппаратная пряжа (или

суконная пряжа), используемая в производстве суконных тканей. Аппаратная пряжа

выпускается в аппаратно-прядильном цехе на суконной фабрике, который, в свою

очередь, состоит из отделов: приготовительного, смесового, аппаратного и прядильного.

В приготовительном отделе сырье подготавливают к смешиванию, после чего оно

поступает в смесовый отдел для приготовления смеси необходимого состава. Эти смеси

направляют в аппаратный отдел, где на чесальных аппаратах шерсть подвергают

окончательному разрыхлению, расчесыванию, очистке и перемешиванию. В результате

обработки смеси на чесальном аппарате получается ровница, поступающая затем в

прядильный отдел, где из нее на прядильных машинах вырабатывают пряжу. Готовая

пряжа хранится на складе, откуда передается по мере надобности в ткацкий цех.

Схема ЦТП аппаратного прядения шерсти приведена на рисунке 2.49.

187

Рисунок 2.50 - ЦТП гребенного прядения шерсти

Разнообразие видов шерсти, используемой в производстве гребенной пряжи, и

стремление получить из этой шерсти максимально тонкую пряжу при экономном

использовании сырья способствовали возникновению основных способов гребенного

прядения: гребенное прядение тонкой шерсти; гребенное прядение грубой шерсти;

полугребенное прядение.

По способу гребенного прядения перерабатывают главным образом тонкую

мериносовую шерсть, однородную качественную помесную шерсть с длиной волокна не

менее 55 мм и полутонкую помесную шерсть. Вместе с шерстью перерабатывают

различные химические волокна. По тонкогребенному способу прядения шерсти

вырабатывают пряжу от 16 до 50 текс, характеризующуюся равномерностью, чистотой и

мягкостью. Из тонкогребенной пряжи вырабатывают камвольные костюмные,

плательные и пальтовые ткани, а также платки и тонкий трикотаж. По способу гребенного

прядения грубой шерсти перерабатывают однородную более длинную грубую шерсть,

уравненную по длине и тонине. В смеси с шерстью также перерабатывают химические

волокна.

Продуктом технологического процесса отделки шерстяных тканей является

готовая шерстяная ткань. Готовые шерстяные ткани по физико-химическим свойствам

должны соответствовать требованиям ГОСТ или технических условий, а по внешнему

виду и мягкости на ощупь утвержденным эталонам. Ткани должны иметь установленные

ГОСТом прочность, удлинение, упругость, теплопроводность, способность

противостоять истиранию, у них должны быть хороший внешний вид, определенная

ширина и вес. Необходимо, чтобы ткани были устойчивы к носке, к свету и погоде.

Для придания ткани требуемых свойств при максимальном использовании и

сохранении естественных свойств шерстяных волокон проводят подготовку к отделке.

Суровые ткани подготавливаются к отделке, главным образом, при заключительных

операциях ткацкого производства. Эта подготовка заключается в проверке качества,

189

Раздел 3. Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссий в

окружающую среду

3.1 Характерные особенности сточных вод текстильных отделочных

предприятий

Самым серьезным источниками загрязняющих окружающую среду веществ,

наряду с другими, являются отделочные производства текстильной промышленности [1].

Проблема заключается в том, что в этих производствах используется большое

количество химических препаратов, а также образуется много сильнозагрязненных

сточных вод. Отделочные текстильные предприятия относятся к объектам I категории,

оказывающих значительное негативное воздействие на окружающую среду (НВОС) и

относящихся к областям применения наилучших доступных технологий (при

производстве текстильных изделий с использованием оборудования для промывки,

отбеливания, мерсеризации, окрашивания текстильных волокон и (или) отбеливания,

окрашивания текстильной продукции (с проектной производительностью

10 т

обработанного сырья в сутки и более) [2]. Сегодня ситуация такова: многие предприятия

разделили этапы производства между различными юридическими и/или физическими

лицами. Такое дробление осложняет задачу оценки текущего состояния отрасли и

выделения объектов I категории НВОС (их, по представленным анкетам, не более 3-5

на всю страну).

В частности, технологический цикл красильно-отделочных производств включает

ряд влагоемких процессов, основными из которых являются отварка, отбеливание,

крашение и промывка текстильных материалов. Сточные воды красильно-отделочных

производств отличаются чрезвычайной сложностью их качественного и количественного

составов и характеризуются большим содержанием красителей и других сопутствующих

органических и неорганических соединений, что обуславливает чрезвычайную

сложность очистки данной категории сточных вод. Вместе с тем намечается тенденция

развитию унифицированных производств, оснащенных универсальным

оборудованием и технологиями, позволяющими производить отделку и

«облагораживание» текстильных материалов, различного и многокомпонентного

сырьевого состава. Существуют производства, сменившие ассортиментный ряд,

например, с льняных тканей на хлопчатобумажные или с хлопчатобумажных на

хлопкополиэфирные или вискозополиэфирные ткани.

Основные экологические аспекты текстильной промышленности касаются

следующих задач и связанных с ними проблем:

- улучшение степени очистки воздуха рабочей зоны и улавливание вредных

веществ и взвешенных веществ (разнообразной недифференцированной по составу

пыли), выбрасываемых в атмосферу в ходе производства;

- повышение действенности контроля и анализа содержания неорганических и

органических элементов в сточных водах текстильных предприятий, использование

экспресс-методик и выработка технологий, существенно снижающих концентрацию этих

веществ до пределов, устанавливаемых экологическим нормированием;

191

- развитие процедур подтверждения соответствия по экологическим

требованиям (в т.ч. сертификации) и нормирования качества и безопасности

текстильной продукции;

- при создании новых и перспективных технологий - экологический менеджмент

подобных задач на стадии экологической оценки, при проектировании, а по

возможности - на всех стадиях жизненного цикла продукции и предприятий.

Все большее внимание в мировой практике уделяется анализу состава, оценки

степени загрязненности, а также очистке воздуха рабочей зоны (решая задачи

аттестации рабочих мест, решаются и вопросы защиты атмосферного воздуха). При

переработке волокнистых материалов, при крашении волокон и тканей, приготовлении

красильных растворов образуется пыль и выделяются вредные вещества, которые

оказывают отрицательное воздействие на человека и могут вызвать его отравление.

Сточные воды, отводимые с территории красильно-отделочных производств

(КОП) текстильной промышленности, подразделяются на:

- производственные, т.е. сточные воды после проведения основных

технологических процессов и воды, поступающие от процессов вспомогательных

производств (химические станции, красковарки, станции выпарные, котельная и др.);

- бытовые, т.е. сточные воды душевых, санитарных комнат, столовых и др.;

- атмосферные, т.е. дождевые и от таяния снега (они часто являются

определяющими с точки зрения наличия нефтепродуктов и/или взвешенных веществ).

Производственные сточные воды составляют основную часть сточных вод

предприятий.

3.1.1 Сточные воды предприятий первичной обработки льна, шерсти и шелка

Текстильные изделия вырабатываются из растительного, животного и

химического волокна. В процессе производства образуется большое количество

отработанной воды, сбрасываемой в канализацию.

Выделение волокна из стеблей льна производится на заводах первичной

обработки путем биохимической мочки подсушенных стеблей, их пропаркой или

обработкой щелочами и кислотами. Во всех случаях при этом образуются сильно

концентрированные сточные воды.

Волокна животного происхождения - шерсть и шелк - вещества белковой

природы. Шерсть содержит примеси шерстного жира, пота и грязи, количество которых

достигает в тонкой мериносовой шерсти до 60 %, а в грубой шерсти - 25-35 % от ее

веса.

Примеси шерсти удаляются на фабриках первичной обработки путем промывки

сырья в мыльно-содовом растворе или синтетическими моющими веществами с

последующим полосканием в чистой воде.

Первичная обработка шерсти растворителями жиров с последующей ее

промывкой позволяет резко снизить концентрацию и количество сточных вод.

В коконной нити натурального шелка содержится примесь клея-серицина,

состоящего в основном из аминокислот. Серицин частично (4-6 %) удаляется на

фабриках первичной обработки шелка при запарке и размотке коконов и полностью -

при химической подготовке суровых шелковых тканей к крашению и отделке.

192

Сточные воды заводов первичной обработки льна насыщены органическими и

минеральными соединениями, экстрагированными из растений, а при обработке льна

мочкой и продуктами жизнедеятельности микробов - сброженными жирными кислотами.

В процессе промывки шерсти образуются большие объемы сточных вод - расход

воды на 1 т мытой шерсти составляет 25-40 м³. Согласно принципиальной схеме

образования сточных вод в шерстомойном производстве, концентрация загрязнений в

стоке напрямую зависит от качества сырья, подаваемого на промывку (от содержания в

нем посторонних примесей) и от объема воды, участвующей в процессе. Исключительно

высококонцентрированные сточные воды образуются при промывке шерсти моющими

веществами. Данные о количестве основных загрязнителей приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Состав загрязнений сточных вод при промывке шерсти в кг на 1 т мытой шерсти

Сорта шерсти

Компоненты

тонкая

полутонкая

Грубая

Шерстный жир

350

240

Жирные кислоты пота

170

110

Сода

Мыло

Механические примеси

720

700

260

Волокно

5-12

Значения показателя БПКп сточных вод достигает

20-22 г/л, причем она

характеризует всего лишь седьмую часть растворенных органических веществ.

Количество шерстного жира (мельчайшие частицы размером

0,5-6 мк,

диспергированные в моющем растворе) в стоке от промывки тонкой шерсти колеблется

от 15 до 25 г/л, снижаясь при промывке грубой шерсти до 1-3 г/л.

Сточные воды (до очитски и до сброса в сети канализации) содержат много легко

биохимически окисляющихся органических веществ. Характеристика сточных вод

предприятий первичной обработки льна, шерсти и шелка приведена в таблице 3.2 (до

очистки перед сбросом в сети канализации населенного пункта).

193

Таблица

3.2 - Качественно-количественный состав сточных вод предприятий первичной

обработки льна, шерсти и шелка (на основе сбора данных с предприятий отрасли до очистки)

Заводы первичной

Фабрики первичной обработки

обработки льна

шерсти*

**Кокономо

мочка льна с

химическая

Показатели

тальные

регенерацией

обработка

тонкой

полутонкой

грубой

фабрики

мочильной

луба льна

жидкости

Взвешенные

1,5-1,7

1,2

15-25

14-36

40-70

0,2-0,3

вещества, г/л

Сухой остаток,

1,7-2

35-50

30-50

15-20

1,2

г/л

Зольность

сухого остатка,

ХПК, мгО/л

50-60

40-50

18-20

БПКполн., мгО2/л

1,8-2

0,8

20-22

16-20

4-8

0,8-1

Азот

0,01-0,03

0,04

0,4-0,5

0,4

0,1-0,4

0,03-0,05

аммонийный, г/л

Фосфаты, г/л

0,01-0,02

0,06

0,05-0,1

0,04-0,1

0,04-0,06

Осадок, % к

1,5-3,5

0,1

4-8

2-5

0,5-0,8

объему воды**

Жиры, г/л

12-20

8-10

1-3

0,04-0,2

рН

5-6

7-10

10-11

10-10,8

7,2-7,8

Соли калия, г/л

0,1-0,2

0,1-0,12

0,1-0,13

*Сточные воды от промывки тонкой и грубой шерсти, предварительно отcтоенные

в течение 2 ч.

** При отстаивании в течение 2 ч.

В приготовительных отделах ткацких фабрик производится шлихтование нитей

суровой или окрашенной пряжи для усиления их прочности и увеличения стойкости к

истиранию. Шлихта готовится из крахмала (3-6% от веса нитей) или его заменителей

(карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ), ПВС), желатина и других специальных компонентов.

В подготовительных цехах камвольных и суконных красильно-отделочных фабрик

суровые ткани проходят заварку, замочку, валку, карбонизацию, мокрую декатировку с

промежуточными промывками. В качестве реагентов применяют щелочи, нашатырный

спирт, уксусную и серную кислоты, синтетические поверхностно-активные вещества.

Состав общих стоков предприятий по переработке растительного волокна более

постоянен, чем состав цеховых стоков. Осредненные данные, характеризующие общие

стоки, приведены в таблице 3.3.

194

Таблица 3.3 - Характеристика общих сточных вод производств (до очистки) по переработке

растительного волокна (на основе сбора данных с предприятий отрасли)

Хлопчатобумажные

Красильно-

Льняные и/

(ситцепечатные)

отделочные

или

Показатели

отбельные и

производства

Льнокомбинаты

брезентовые

красильные

штапельных

производства

предприятия

тканей

Разведение до

1:50-1:250

1:50-1:150

1:40-1:80

1:100

исчезновения окраски

Взвешенные вещества,

200-400

200-250

225

450-1450

мг/л

Сухой остаток, мг/л

1200-3000

1000-1200

2000

2600

Зольность сухого

45-70

65-70

остатка, %

ХПК, мгО/л

400-700

400-800

600-1200

200-500

БПКполн., мгО2/л

350-600

300-500

400-800

80-100

рН

9-11

8,5-11

8,2-10,5

4,3-8,5

Азот аммонийный, мг/л

6-12

3-10

8-15

4-10

Синтетические

поверхностно-активные

8-10

40-80

30-80

вещества, мг/л

Осадок, % от объема

0,2-3

0,2-1

0,2-1,6

0,5-5

воды

3.1.2 Сточные воды хлопчатобумажных отделочных производств

Красильно-отделочные

производства

предприятий

хлопчатобумажной

промышленности являются наиболее водоемкими производствами. Норма отведения

сточной воды составляет 210 м³ на 1 т продукции. При этом сточные воды этих

производств отличаются значительной неравномерностью притока и концентраций

загрязнений: коэффициент часовой неравномерности общего стока предприятий

составляет 1,5-1,75 (таблица 3.4). В них содержатся все вещества, используемые в

технологических процессах: отбеливатели, восстановители, мягчители, выравниватели,

интенсификаторы и другие ТВВ.

195

Таблица 3.4 - Коэффициент часовой неравномерности общего стока предприятий

Удельное количество сточных вод,

Коэффициент часовой

³/(т готовой продукции)

Предприятия

неравномерности

в том числе

всего

притока

слабозагрязненных

Льняные прядильные

4,5

1,5

фабрики

Отбельные

хлопчатобумажные

100

25-40

1,1

фабрики

Ситцепечатные фабрики

275-325

25-40

1.3

Красильно-отделочные

фабрики

штапельных

250

1,5

тканей

Заводы

первичной

обработки льна:

мочка льна

10-25

2,5

химическая обработка

1,5

Льняные комбинаты

250-400

30-40

1,2-2,5

В таблице 3.5 на основе сбора данных с предприятий отрасли приведены

основные санитарно-химические показатели сточных вод.

Таблица

3.5

- Санитарно-химические показатели сточных вод хлопчатобумажных

отделочных производств (на основе сбора данных с предприятий отрасли)

Технологические процессы

Среднее

значение

Показатель

Кл.

Предпр.

(до

устаноленное

опасн.

очистки)

владелцем сети,

для приема

рН

6,0-9,0

6,5-9,0

8,1

6,5-8,5

5,5-6

Взвешенные

1,6-

300

280

104

300

2,81

вещества, мг/л

21,0

Сухой остаток, мг/л

1000

1402

960,68

380

319,17

БПК5 , мгO2/л

300

221

300

2,96

БПКполн., мгO2/л

473

ХПК, мгO/л

500

400

460

500

146,4

Азот аммонийный,

36,18

мг/л

Nобщ, мг/л

Pобщ, мг/л

196

Продолжение таблицы 3.5

Технологические процессы

Среднее

значение

Показатель

Кл.

Предпр.

значение (до

устаноленное

опасн.

очистки)

владелцем сети,

для приема

Сульфаты, мг/л

1000

140

625

291,47

22,33

Сульфиды, мг/л

1,5

1,0

Хлор/

2/4

5,0

хлорамины, мг/л

Хлориды, мг/л

1000

4э

400

100

158,73

18,94

18,67

Нефтепродукты,

0,9

0,2

0,94

0,1-0,3

0,03

мг/л

СПАВ н/а, мг/л

8,03

10,00

СПАВ а/а, мг/л

0,5

0,90

7,68

1,3

Жиры, мг/л

50,0

Feобщ, мг/л

5,0

1,9

3,0

Cuобщ, мг/л

0,005-

1,0

0,011

1,0

0,02

Цинк, мг/л

1,0

0,02

0,011

0,035

Кадмий, мг/л

0,015

0,15

Никель, мг/л

0,25

0,007

0,25

0,158

Хром III, мг/л

0,5

0,02

0,035

Хром VI, мг/л

0,05

0,027

0,00871

0,012

Соотношение

2,5

2,08

1,66

ХПК:БПК5

Фенолы (сумма),

0,00549

5,0

мг/л

Алюминий, мг/л

5,0

Марганец, мг/л

1,0

Свинец, мг/л

Менее 0,1

0,25

Мышьяк, мг/л

0,05

Ртуть, мг/л

0,005

00,05

Формальдегид,

0,005

0,22

мг/л

Полихлорирован

ные бифенилы

0,001

(сумма ПХБ),

мг/л

197

Окончание таблицы 3.5

Технологические процессы

Среднее

значение

Показатель

Кл.

Предпр.

значение (до

устаноленное

опасн.

очистки)

владелцем сети,

для приема

Нитрат-анион,

0,45

мг/л

Нитрит-анион,

0,11

мг/л

Фосфаты, мг/л

1,8

5,88

Объем стоков,

2029

349

229574

тыс.м³/год

Почти третья часть всех стоков хлопчатобумажного отделочного производства

формируется в цехе предварительной подготовки к колорированию, где они уже

содержат все виды загрязнений: природные (пектины, лигнин, азотсодержащие,

воскообразные и др.), случайные (грязь, индустриальные масла, пух) и технологические

(шлихта и другие химические реагенты).

Большую долю загрязнений составляет удаляемая с ткани шлихта, образующая

50-60 % всех углеродсодержащих загрязнений в стоках КОП и требующая на свою

биодеструкцию большого расхода кислорода.

В стоки отбельных цехов попадают также все природные спутники целлюлозы,

соли тяжелых металлов и галогенсодержащие пестициды, используемые при

выращивании хлопка, замасливатели, ПАВ, восстановители и щелочные реагенты.

При отбеливании в сточные воды попадают окислители, комплексоны, ПАВ, а при

мерсеризации - щелочные реагенты.

При крашении и печатании х/б тканей основную часть загрязнений сточных вод

формируют незафиксированные красители, доля которых составляет от 10 до 40 %. При

периодическом крашении красильная ванна может быть использована многократно (до

4-5 раз), периодически подпитываясь, после чего ее сбрасывают на фабричные

очистные сооружения или в городскую канализацию. При непрерывных методах

крашения сточные воды образуются при промывке текстильного материала. Кроме

красителей, в сточные воды попадают различные ТВВ (ПАВ, окислители,

интенсификаторы, электролиты и др.) и закрепители окраски. Так, при использовании

для закрепления окраски препаратов ДЦУ, ДЦМ, устойчивого-2 на оборудовании

периодического действия в сточные воды отходит

% указанных веществ, на

оборудовании непрерывного - 25 %.

При использовании активных красителей в сточные воды попадает 20-40 % (от

исходного количества) красителя, электролиты, ПАВ, мочевина, которая, сбрасываясь

со стоками в водоемы, способствует повышению содержания нитратов.

Применение сернистых красителей приводит к наличию в сточных водах

красильного цеха сульфидов. Объем сточных вод сернистого крашения в современных

198

красильно-отделочных производствах х/б предприятий составляет

3-4

% общего

объема сточных вод.

При печатании на тканях сточные воды образуются, как и в случае крашения, на

стадии промывки текстильного материала после фиксации красителей. Но, помимо

красителей и указанных выше ТВВ, сточные воды печатных цехов содержат различные

по природе загустители, т.е. природные или синтетические полимеры, которые требуют

дополнительного расхода кислорода для окисления при очистке.

Кроме того, большую долю нагрузки на окружающую среду в печатном цехе

вызывают такие подразделения, как красковарка, где образуются сточные воды при

мытье различных емкостей. Также стоки образуются при промывке кирзы на

кирзомойных установках в печатных машинах и «черной подкладки» в мойных машинах

типа ММ-200 после нанесения рисунка и обработки в зрельниках.

Цеха заключительной отделки представляют наименьшую экологическую

опасность, так как в большинстве современных технологий отсутствует стадия

промывки. Кроме того, многие аппретирующие препараты обеспечивают образование

ковалентной связи с волокном. Сточные воды цеха заключительной отделки в основном

образуются при смене пропиточных растворов в плюсовке и при промывке (1 % от массы

применяемого аппрета), если она существует. Таким образом, отход биологически

жестких препаратов в сточные воды заключительной отделки очень мал.

Кроме того, во всех перечисленных цехах в производственную канализацию

сбрасываются сточные воды от промывки технологического и вспомогательного

оборудования, как правило, загрязненные нефтепродуктами и/или взвешенными

веществами.

3.1.3 Сточные воды льняной промышленности

В состав льнокомбинатов входят чесальные, прядильные, ткацкие и отделочные

производства, цех химической обработки ровницы и крашения пряжи (при мокром

способе прядения) или пряжебельный (при сухом способе прядения). Сырьем для

производства служат лен и смеси льноволокна с химическими волокнами.

Сточные воды образуются после операций мокрого прядения, варки, отбеливания

и крашения ровницы и пряжи; от процессов расшлихтовки и промывки шлихтовального

оборудования; от отбелки тканей и промывок после всех процессов; от станций

химводоподготовки, котельной и вспомогательных служб.

Состав общезаводского стока льнопредприятий достаточно сложен и зависит от

направленности предприятия и объема производства. Как правило, в промстоках

присутствуют волокна, костра, продукты неполного разрушения пектиновых веществ

(пентозаны, лигнин, жиры, воск, белковые и пектиновые вещества, минеральные соли),

продукты расщепления нецеллюлозных примесей, хлорпроизводные, органические

составляющие, остаточные концентрации химических реагентов, красители, ПАВ,

минеральные масла.

Наиболее загрязненным является сток от производства технических тканей, в

котором содержатся токсические соединения (соли хрома и меди, красители,

пропиточные вещества).

В большом количестве сильнозагрязненные промышленные стоки образуются в

прядильном производстве при мокром способе прядения (цех мокрого прядения), в цехе

199

химической обработки ровницы и крашения пряжи и в отделочном производстве.

При мокром способе прядения удельная норма расхода воды зависит от вида

обработки ровницы: для суровой - 3,6 л/кг, для химически обработанной - 2,5 л/кг.

Назначение цеха химической обработки

- облагораживание (химическая

обработка) ровницы, крашение и сушка пряжи. Отварка и отбелка ровницы хлоритным

или щелочно-пероксидным способом и крашение пряжи осуществляются в аппаратах

типа АКД.

Удельный расход воды по цеху химической обработки ровницы и крашения пряжи

составляет 108 л/кг. Поскольку после отварки и отбелки ровницы и крашения пряжи

сточные воды имеют высокую температуру, в нормативе предусматривается расход

воды на охлаждение перед сбросом в канализацию. Воду после охлаждения, имеющую

только термальное загрязнение, можно использовать только последовательно или как

оборотную.

В отделочном производстве суровая ткань из ткацкого производства поступает в

цех, где осуществляется ее отбелка в жгуте или расправленном полотне (линии ЛЖО-

1Л, Вакаяма, Беннингер). Удельный расход воды при отбелке составляет 135 л/кг, а

врасправку - 60 л/кг.

Ткани, предназначенные к выпуску гладкокрашеными, красят на красильно-

роликовых машинах периодического действия, работающих без давления и под

давлением. Удельный расход воды при крашении - 52-68 л/кг.

Удельное водопотребление при крашении и пропитке брезентов составляет 25

л/кг.

Количество образующихся промстоков равно количеству использованной на

технологические операции воды (потери незначительные), а загрязненность стоков от

основных технологических процессов по санитарно-химическим показателям приведены

в таблице 3.6.

Таблица

3 .6 - Характеристика сточных вод до очистки (на основе сбора данных с

предприятий отрасли)

Технологические процессы

Крашение

Отварка и

Крашение

Беление

на

Показатель

Ед.

Мокрое

отделка

Беление в

пряжи на

в жгуте на

красильно-

изм.

прядение

ровницы

расправку

АКД

ЛЖО-1Л

роликовой

на АКД

машине

рН

6,5-7

8,8-9,6

9,4-10

8-10

8,5-8,9

4-4,5

Интенсивность

1:200-

1:150-

1:50-1:60

1:100

окраски

1:350

Взвешенные

1500-

мг/л

350-500

40-55

300-400

100-120

1990

вещества

2000

Сухой остаток

2800-

860-

мг/л

450-600

600-700

380-420

20-30

4500

1220

БПК5

мг

240-300

450-550

О2/л

200

Окончание таблицы 3.6

Технологические процессы

Крашение

Отварка и

Крашение

Беление

на

Показатель

Ед.

Мокрое

отделка

Беление в

пряжи на

в жгуте на

красильно-

изм.

прядение

ровницы

расправку

АКД

ЛЖО-1Л

роликовой

на АКД

машине

БПКполн.

мг

770-

320-400

400-450

100-110

1600-1700

О2/л

1100

ХПК

мг

1300-

380-450

1200-1600

750-800

230-250

О/л

1700

Азот амм.

мг/л

1,2-3

2-3

Азот общ

мг/л

4,5-10

15-40

0,4

Фосфаты

мг/л

20-28

30-80

10-18

1,5

Сульфаты

мг/л

25-35

Хлориды

мг/л

38-45

150

35-45

Нефтепродукты

мг/л

700-1000

По составу загрязняющих веществ промышленные стоки от технологических

операций могут быть подразделены на следующие воды:

- маслосодержащие - от цехов мокрого прядения;

- содержащие органические вещества растительного происхождения

- от

операций отварки и беления;

- содержащие красители разных классов - от операций крашения;

- содержащие соли тяжелых металлов (Сu²⁺ - до 80 мг/л, Сr⁶⁺ - до 45 мг/л) - от

пропитки брезентов.

Источником фенолсодержащих ароматических структур, которые в ходе

химических превращений могут превращаться в диоксиновые соединения, являются

природные и сопутствующие вещества хлопка: хлорогеновая кислота, флороглюцин,

резорцин, пирокатехин и др. Таким образом, токсичные органические вещества

поступают в основном из отбельного, красильного, зрельного и красковарко-печатного

цехов.

Анализ их содержания в сточных водах хлопчато-бумажных производств проводят

одновременно методами высокоэфективной газо-жидкостной хроматографии и хромато-

масс-спектрометрии.

Сточные

воды

льнокомбинатов

отводятся

тремя

сетями:

высококонцентрированных вод, производственных вод, близких по составу к бытовым и

объединяемых с ними, и дождевых стоков. Для очистки сточных вод, образующихся при

мочке и пропарке льна, целесообразно применение полей фильтрации или орошения.

Предварительное снижение концентрации сточных вод до БПК

1000-1500 мг/л

достигается путем их разбавления другими водами. Применение таких окислителей, как

биологические фильтры и аэротенки, не рекомендуется вследствие высокой начальной

концентрации сточных вод и стабильности растворенных в них органических веществ.

201

Нагрузка на поля фильтрации и орошения принимается с учетом характера грунтов и

вида культивируемых растений, так же как при очистке бытовых вод.

Удовлетворительные результаты получаются при очистке сточных вод в прудах,

однако этот метод очистки становится эффективным только при большом

предварительном разбавлении сточных вод. Продолжительность их пребывания в

прудах должна быть не менее 7-10 суток. Лучшие результаты получаются в случаях

применения 2-3 ступеней прудов с перепадами между ними.

Очистку сточных вод от химической обработки луба льна следует проводить

раздельно. Наиболее концентрированная часть стоков

- варочная жидкость

выделяется и собирается в накопителе или подвергается термической обработке.

Усредненные кислые и щелочные промывные воды очищаются на полях фильтрации,

рассчитываемых по нормам для бытовых сточных вод.

3.1.4 Сточные воды шерстяных отделочных предприятий

Состав сточных вод отделочных предприятий шерстяной промышленности в

значительной степени зависит от профиля производства: тонкосуконное, камвольно-

суконное, технических сукон, ковровое, цех крашения ленты камвольно-прядильной

фабрики и т.п.

Шерстяные волокна

- вещества белковой природы, содержащие примеси

шерстяного жира, пота и грязи, количество которых достигает в тонкой мериносовой

шерсти до 60 %, а в грубой шерсти 25-35 % от ее веса.

Использование значительных количеств реагентов, красителей, ПАВ и воды

происходит в процессах карбонизации и крашения шерстяного волокна и крашения

гребенной ленты.

Шерстяное волокно для повышения растяжимости и уменьшения электризации в

процессах прядения замасливают эмульсиями (2-6% от веса шерсти) из кориандрового

масла, олеиновой кислоты, триэтаноламина, синтетических поверхностно-активных

веществ.

В подготовительных цехах камвольных и суконных красильно-отделочных фабрик

суровые ткани проходят заварку, замочку, валку, карбонизацию, мокрую декатировку с

промежуточными промывками. В качестве реагентов применяют щелочи, нашатырный

спирт, уксусную и серную кислоты, синтетические поверхностно-активные вещества. В

приготовительных отделах ткацких фабрик производится шлихтование нитей суровой

или окрашенной пряжи для усиления их прочности и увеличения стойкости к истиранию.

Шлихта готовится из крахмала (3-6 % от веса нитей) или его заменителей (например,

КМЦ и ПВС), желатина и других специальных компонентов.

Состав сточных вод суконных фабрик в значительной мере зависит от вида

применяемого крашения. Их общий сток имеет высокую цветность, исчезающую в

некоторых случаях при разбавлении до 400 раз.

В сточных водах кислород потребляют в основном продукты распада шлихты и

замасливателей олеиновой и уксусной кислоты. При замене крахмала эфирами

целлюлозы потребление кислорода значительно снижается.

202

Осаждение взвешенных веществ из сточной жидкости при ее отстаивании

происходит замедленно; объем осадка через 2 ч составляет 0,05-0,7 % от объема

отстаиваемой воды.

В сточных водах от крашения шерсти кислотно-хромовыми красителями

содержится трехвалентный хром. При выборе метода обработки осадка следует

учитывать, что в случаях его сбраживания концентрация трахвалентного хрома не

должна превышать 25 мг/л осадка; при механической обработке осадка присутствие в

нем хрома не вызывает осложнений.

Крашение волокнистых материалов производится искусственными органическими

красителями: прямыми, кубовыми, сернистыми, кислотно-хромовыми и др.

Вспомогательными материалами при этом служат поваренная и глауберова соль,

сернистый натрий, соляная или уксусная кислота, различные закрепители и

синтетические поверхностно-активные вещества.

Поэтому сточные воды (до очистки), поступающие в сети канализации, могут

содержать различные красители: хромовые, металлокомплексные, активные. Помимо

красителей, сточные воды содержат кислоты (серную, уксусную), соли (хлориды,

сульфаты, карбонаты натрия, а также аммиакаты и другие), соединения хрома (III) и (VI),

ПАВ и выравниватели (различные ПАВ). Специфическими загрязнениями сточных вод

текстильных фабрик являются синтетические поверхностно-активные вещества.

Применяемые в отделке неионогенные препараты, подобные ОП-7 и ОП-10

(производные полиэтиленгликолевых эфиров), и анионактивный препарат сульфанол

(алкиларилсульфонат) не разрушаются в процессах биохимической очистки сточных

вод. В концентрациях 10-40 мг/л эти препараты затрудняют транспортирование и

очистку сточных вод вследствие интенсивного пенообразования на перепадах течения

воды и особенно в аэрационных сооружениях, а также из-за торможения биохимических

процессов минерализации органического вещества. Анионактивный препарат ТМС

(тонкомоющее средство) начинает оказывать вредное влияние на очистку сточных вод

при концентрации свыше 100 мг/л.

Данные о значениях комплексных показателей загрязнения вод - БПКполн. и ХПК

на 1 г (в растворе) некоторых реагентов, применяемых в текстильной промышленности,

приведены в таблице 3.7.

Таблица 3.7 - БПКполн. и ХПК в г на 1 г реагента в растворе (на основе сбора данных с

предприятий отрасли)

Реагенты

БПКполн., мгО2/л

ХПК, мгО/л

Метазин

5,5

Уксусная кислота

0,9

Карбамол

0,6

Крахмал

0,5

Анионоактивный препарат ТМС

0,5

0,9

Сульфанол

0,007

1,7

Неионогенный препарат ОП-10

0,005

2,2

Количество синтетических поверхностно-активных веществ в сточных водах

203

отделочных текстильных фабрик колеблется от 5 до 150 мг/л, однако в связи с

расширением области применения в производстве этих реагентов следует ожидать

увеличения их концентрации в сточных водах.

Физико-химический состав сточных вод непостоянен, особенно при работе фабрик

на оборудовании периодического действия. Потребление кислорода сточными водами

происходит в основном продуктами распада природных примесей к исходному сырью и

лишь на 40-35 % применяемыми в производстве реагентами. Замена крахмала

искусственными препаратами при изготовлении шлихты, печатных красок и аппретов

приводит к снижению БПК сточных вод на 35-45 %.

Нерастворенные примеси в сточных водах на 20-50 % состоят из органических

веществ. Наибольшее количество взвесей содержат сточные воды печатных отделов и

красковарок, меньшее - стоки отбельных и красильных цехов.

Объем выпавшего осадка превышает 3 % от объема воды; влажность его

составляет 98-99,5 %. В осадке сточных вод сернистого крашения содержится до

20-35 % соединений серы.

Для придания тканям свойств несминаемости их обрабатывают в растворах

термореактивных синтетических смол с последующей термической обработкой и

промывками.

При отделке камвольных тканей проведение процессов расшлихтовки и промывки

приводит к поступлению в сточные воды шлихтующих веществ - поливинилового спирта,

полиакриламида, крахмала и продуктов его деструкции, ПАВ. В суконном производстве

для проведения валки и промывки используют различные ПАВ и ТВВ. После

карбонизации и крашения камвольных и суконных тканей в сточные воды поступают

загрязнения, аналогичные указанным ранее для карбонизации и крашения волокна.

В очень небольших количествах в сточные воды могут попадать препараты,

используемые для защиты шерсти от кератофагов

- моли, ковровых жучков, и

препараты для придания специальных свойств.

До недавнего времени для водоотталкивающей отделки использовали

хромсодержащий препарат - хромолан (хромстеарилхлорид), разбавленные растворы

которого при длительном использовании корродировали незащищенное железо, мягкую

сталь и медь. Эти металлы попадали в сточные воды в больших количествах. Также в

сточные воды при спуске остатков аппретирующих составов из ванн плюсовок попадали

кремнийорганические эмульсии, парафиностеариновые с солями алюминия или

циркония (Персистоль Е), эмульсии на основе фторорганических соединений - для

маслоотталкивающей отделки, препараты на основе соединений фосфора,

фторкомплексы титана и циркония - для огнезащитной отделки.

В качестве молезащитных препаратов используют молантин Э, митин FF, эвлан

N, диэлдрин, перметрины различных марок. Эти соединения наносятся на шерстяное

волокно при длительном хранении немытой шерсти, а также в отделочном производстве

в процессе крашения или сразу после крашения при их введении в красильную ванну.

Среди указанных молезащитных препаратов экологическим требованиям в наибольшей

степени отвечают синтетические пиретроиды - перметрины.

Кроме различных химических загрязнителей, в сточных водах всех типов

шерстяных красильно-отделочных производств присутствует большое количество

механических загрязнений (волоконца, нити и пр.).

204

Осредненные показатели качества сточных вод шерстяных предприятий

приведены в таблице 3.8.

Таблица 3.8 - Осредненные показатели качества сточных вод до отчистки (на основе сбора

данных с предприятий отрасли)

Значение показателей для предприятий

Камвольно-

Тонкосуконная

суконный

прядильная

Показатель

Ед. изм.

фабрика с цехом

комбинат с

фабрика с цехом

крашения

крашением

крашения ленты

волокна

волокна и ленты

и волокна

рН

7-8,5

6-8,5

5-9

Взвешенные вещества

мг/л

150-250

150-300

Сухой остаток (общее

мг/л

1000-1250

1000-1500

1000-2000

содержание солей)

Порог разбавления (до

кратн.

1:150-1:250

1:150

1:200-1:500

исчезновения цвета)

БПКполн,

мгО2/л

200-500

ХПК

мгО/л

400-900

300-800

400-700

Азот аммонийный

мг/л

15-20

22-26

15-25

Фосфаты

мг/л

5-6

5-8

Хром III

мг/л

3-6

5-7

Хлориды

мг/л

100-200

150

ПАВ

мг/л

40-60

30-50

Масла и эфирораство-

мг/л

20-35

15-30

25-40

римые продукты

Количество красителей, ПАВ, хрома VI и хрома III может значительно колебаться

для сточных вод различных производств. Так, красители могут присутствовать в

усредненных сточных водах в количествах 5-15 мг/л, в то время как сточные воды

красильных аппаратов (т.е. концентрированный поток) могут содержать красителей до

70 мг/л. Количество ПАВ в среднем составляет 70-100 мг/л. В зависимости от

используемых классов красителей хром может и не содержаться в сточных водах, но

если применяются хромовые красители, то содержание в концентрированном

красильном потоке может достигать, мг/л: хром III - до 15, хром VI - до 50. В промывном

потоке содержание хрома значительно ниже и составляет, мг/л: хром III - 0,03-0,05, хром

VI - до 10.

Таким образом, сточная вода предприятий шерстяной промышленности,

содержащая значительные количества загрязнений, должна направляться в сооружения

локальной очистки. Основную массу сточных вод шерстомоек составляют

концентрированные стоки противоточной промывки (50 %); неочищенные сточные воды

от очистки барок машин составляют всего лишь 5 %; относительно малозагрязненные

205

воды прямоточного полоскания мытой шерсти >45 %. Ориентировочные данные о

составе этих стоков приведены в таблице 3.9.

На основе изучения влияния сточных вод фабрик первичной обработки шерсти на

работу станций аэрации можно сказать, что количество шерстомойных вод в смеси с

городскими не должно превышать 1 %. При большем их количестве в общем стоке

необходимо принимать меры по снижению концентрации жира и борьбе с

пенообразованием на аэрационных сооружениях и в метантенках.

Для выделения минеральных примесей из сточных вод применяются песколовки

с механизированным удалением осадка. В песколовках задерживается 35-40 % всех

минеральных примесей к шерсти, поступающей на промывку. Осадок из песколовок

обезвоживается на песковых площадках.

Для задержания волокна применяются механизированные волокноуловители.

Выделение шерстного жира из сточных вод противоточной промывки тонкой и

полутонкой шерсти производится по флотационно-сепарационному способу в цехах

жиродобычи, входящих в основное производство. Выход жира-сырца составляет 50-

60 % от начального его количества в воде, поданной на установку. Снижение БПКп

сточных вод при этом достигает 40-50 %.

После предварительной обработки сточные воды направляются в отстойники,

рассчитанные на пребывание в них воды в течение

2 ч. Отстоянная жидкость

нейтрализуется до pH = 8-8,5 и направляется для сбраживания в метантенки. Возврат

части осадка из отстойников после метантенков и интенсивное перемешивание

содержимого камер ускоряют процесс сбраживания. Выход газа (метана) достигает 10

объемов на 1 объем жидкости.

Дальнейшая биологическая очистка шерстомойных сточных вод производится

совместно с бытовыми сточными водами и водами от полоскания мытой шерсти. В

качестве окислителей применяются аэротенки-смесители с регенераторами.

При повышенных концентрациях неионогенных ПАВ в сточных водах (свыше 10

мг/л) нормальная работа биологических окислителей на биологические очистные

сооружения населённых пунктов нарушается. Поэтому в таких случаях осуществляется

специальная предварительная обработка промышленных стоячных вод.

3.1.5 Сточные воды отделочных предприятий шелковой отрасли

Сырьем для производства шелковых тканей в основном являются химические

волокна, а также смесь натуральных и химических волокон. Количество шелковых

тканей, изготавливаемых из натурального волокна, незначительно.

В состав комбинатов шелковых тканей входят прядильные, ткацкие и красильно-

отделочные производства. Основными водоемкими предприятиями являются

комбинаты штапельных тканей с цехами крашения волокна и пряжи, комбинаты

шелковых тканей из искусственных и синтетических нитей, тканей с цехами крашения

волокна и пряжи, комбинаты шелковых тканей из искусственных и синтетических нитей

и ткацко-отделочные фабрики шелковых ворсовых тканей (меховых и бархатных).

Сточные воды отводятся с помощью трех сетей: производственных загрязненных

вод, требующих локальной очистки (после технологических процессов отделочного

производства), производственных вод, не требующих предварительной очистки, и

206

хозяйственно-бытовых стоков.

Ткани из химических волокон расшлихтовываются в растворах синтетических

поверхностно-активных веществ и промываются. В сточные воды при этом отходят

продукты распада шлихты и замасливатели волокна (ПАВ), а также примененные

реагенты.

В цехах крашения волокна (вискозное, нитрон, капрон) окрашивают. Поэтому

сточные воды могут содержать различные красители: кислотные, активные, катионные,

прямые. Полиэфирное волокно (лавсан) обычно поступает уже окрашенным. Но в

некоторых случаях лавсан окрашивают дисперсными красителями на аппаратах типа

АКД, и тогда в сточные воды поступают и дисперсные красители. Помимо красителей,

сточные воды содержат кислоты (серную, уксусную), соли (аммонийные, хлориды,

сульфаты, карбонаты натрия и другие), соединения хрома III и хрома VI, ПАВ и

выравниватели.

Среднегодовое количество сточных вод на единицу продукции составляет: для

комбината шелковых тканей из искусственных и синтетических тканей 273 м³ на 1 т

ткани, в том числе производственных сточных вод - 240 м³ и 32,4 м³соответственно; для

ткацко-отделочной фабрики шелковых ворсовых тканей - 150 м³ на 1 т ткани, из них

производственных стоков

120 м³ и

61,2 м³ соответственно; для комбинатов

штапельных тканей с цехами крашения волокна и пряжи - 210 м³ на 1 т ткани,

производственных - соответственно 190 м³ и 38 м³.

Характеристика сточных вод комбинатов по производству шелковых тканей

приведена в таблице 3.9 (на основе сбора данных с предприятий отрасли).

Таблица 3.9 - Характеристика сточных вод комбинатов по производству шелковых тканей

Показатель

Ед. изм.

Значение

Температура

^оС

Взвешенные вещества

мг/л

150-320

Порог разбавления (до исчезновения цвета)

кратн.

1:100-1:250

рН

7,5-9,0

ПАВ

мг/л

40-70

ХПК

мгО/л

600-1000

БПКполн.

мгО2/л

400-600

Азот аммонийный

мг/л

80-120

Фосфаты

мг/л

4-5

Производственные сточные воды загрязнены смываемыми с тканей

шлихтовальными препаратами, незафиксированными красителями, ПАВ, различными

химическими отделочными препаратами. Перед биологической очисткой эти сточные

воды предварительно очищаются. Применяемые методы очистки описаны ниже в

соответствующем разделе. Производственные сточные воды, не имеющие

специфических загрязнений (красителей, ПАВ, отделочных препаратов), направляются

в канализацию совместно с хозяйственно-бытовыми сточными водами.

207

Сточные воды кокономотальных фабрик во всех случаях целесообразно

сбрасывать в городскую канализацию или очищать их совместно с бытовыми водами

фабрик. Полная очистка промышленных стоков достигается на биологических

окислителях любого типа. Окислители рассчитываются исходя из начальной

концентрации сточных вод и окислительной мощности очистных сооружений. Последняя

составляет 250-600 г/м3 для биофильтров и до 1000 г/м3 для аэротенков; поля

фильтрации и орошения рассчитываются по нормам для бытовых сточных вод.

3.1.6 Сточные воды отделочных предприятий трикотажной промышленности

Трикотажная промышленность объединяет предприятия по производству

бельевого и верхнего трикотажа, чулочно-носочных изделий и смешанного

ассортимента.

Сырьем для производства трикотажных полотен и изделий служат

хлопчатобумажная, шерстяная и полушерстяная пряжа, искусственные и синтетические

волокна и нити, т.е. практически все виды текстильных волокон.

Отделка трикотажного полотна состоит из ряда процессов, основными из которых

являются беление, крашение, промывка, отжим, сушка, печатание, заключительная

отделка.

В состав чулочно-носочных фабрик входят вязальное и красильно-отделочное

производства. Для крашения трикотажа из х/б пряжи применяют прямые и активные

красители (для чулочно-носочных изделий и бельевого ассортимента), для печати -

активные и пигменты; трикотаж из полиамидных волокон окрашивают кислотными и

металлокомплексными красителями, а шерстяной трикотаж

- кислотными,

металлокомплексными, хромовыми и активными красителями. Несмотря на

наметившуюся тенденцию перехода к непрерывным способам, до настоящего времени

в трикотажной промышленности преобладает оборудование периодического действия.

На фабриках бельевого и верхнего трикотажа и на чулочно-носочных фабриках

основными потребителями воды являются красильно-отделочные производства,

кондиционеры, компрессоры, котельные.

Сточные воды отводятся тремя сетями канализации: производственных

загрязненных, бытовых и дождевых стоков.

Производственные сточные воды подвергаются локальной очистке от

синтетических ПАВ, красителей и других загрязнений, после чего совместно с бытовыми

сточными водами направляются на биологическую очистку. Динамика поступления

обработанных растворов в основном характеризуется залповыми концентрированными

сбросами после проведения основных операций: беления, отварки, крашения

(длительность процесса - от 1,5 до 2 ч). Промывные (слабозагрязненные) сточные воды

также имеют залповый характер сброса с промежутками 10-20 мин.

В сточных водах красильно-отделочных производств предприятий трикотажной

промышленности обнаружены 53 вида органических соединений, в т.ч. текстильные

волокна и различные вещества, удаляемые с текстильных волокнистых материалов в

процессах их подготовки. Например, сточные воды одной из трикотажных фабрик

Ивановской области имеют в своем составе взвешенные вещества, фосфаты,

208

органические красители, уксусную кислоту, глицерин, синтетические ПАВ, а также

замасливатели - олеиновую кислоту, вазелиновое масло и триэтаноламин.

Сточные воды красильно-отделочного производства трикотажной фабрики

являются сложной многокомпонентной системой, где основную массу загрязнений

составляют отработанные реагенты, используемые в технологических процессах:

красители различных классов, пигменты, ПАВ и ТВВ, шлихта, аппретурные препараты.

Широкий ассортимент выпускаемой продукции влечет за собой частое изменение

технологии отделки, что усложняет очистку сточных вод. Характеристика сточных вод

трикотажного производства приведена в таблице 3.10.

Таблица 3.10 - Характеристика сточных вод трикотажного производства (на основе сбора

данных с предприятий отрасли)

Сточные воды фабрик

Показатель

Ед. изм.

Верхнего

Бельевого

Чулочно-

трикотажа

носочного

Взвешенные вещества

мг/л

20-60

Прозрачность по шрифту

см

3-5

Порог разбавления (до

кратн.

1:50-1:350

исчезновения цвета)

рН

6,5-10

8,5-10

Синтетические ПАВ

мг/л

120

150

130

ХПК

мгО/л

до 800

БПКполн.

мгО2/л

400

Отметим, что 70-80 % всего объема потребляемой воды расходуется на процессы

промывки волокнистого материала после операций отбеливания и крашения. Основные

показатели промывных вод следующие: содержание ПАВ - 25 мг/л, pH - 8,1-8,2;

прозрачность

6-15 см; плотный остаток

1150 мг/л; ХПК

25-400 мгO/л

(слабозагрязненные сточные воды). Содержание красителей

в отработанных

красильных растворах (при крашении прямыми красителями на барках МКП-1 в средние

и темные тона) достигает 0,2-0,3 г/л вследствие неполного их выбирания (не более 75

%).

3.1.7 Аналитические данные по стокам предприятий текстильных отделочных

фабрик

Осредненные данные о количестве основных загрязнителей сточных вод

предприятий текстильной промышленности приведены в таблицах 3.11 и 3.12.

209

Таблица

3.11 - Загрязняющие вещества и компоненты в производственных сточных водах

предприятий текстильной промышленности в кг на 1 т ткани (на основе сбора данных с

предприятий отрасли)

Красильно-

Шелковые

Хлопчатобумажные

отделочные

Камвольно

Льняные

красильно-

Компоненты

ситцепечатные

фабрики

суконные

комбинаты

отделочные

фабрики

штапельных

фабрики

тканей

Примеси сырья

35-50

0,5-1

100-200

5-10

220*

Шлихта и

30-45

20-40

30-45

20-80

замасливатель

Красители

5-10

4-6

1-2

4-7

Вспомогательные

ре агенты:

- органические

60-75

80-150

- минеральные

100

75-225

200-300

110

Синтетические

2-3

10-20

5-15

16-25

15-20

ПАВ

Соли меди и хрома

1-2

6-24**

2-3,5

0,5

Волокно

10-20

5-15

10-15

10-16

3,5

* Ткани из натурального шелка.

** В стоке цехов пропитки брезентов без учета регенерации меди и хрома.

Таблица

3.12 - Количество основных загрязняющих веществ в производственных сточных

водах предприятий текстильной промышленности

Фабрики

Показатели

шелковые красильно-

камвольные

тонкосуконные

отделочные

Разведение до исчезновения окраски

1:80

1:150

1:50-1:100

Взвешенные вещества, мг/л

100-150

175-300

150-300

Сухой остаток, мг/л

1800-2000

1800-2200

1000-2000

Зольность сухого остатка, %

45-75

50-75

50-60

БПКполн., мгO2/л

400-700

250-700

7,6-7,8

9,5-10,5

7,8-10,5

Азот аммонийный, мг/л

10-20

10-30

3-25

Соли, мг/л:

хрома

5-10

0,5-1

меди

1-2

Синтетические ПАВ, мг/л,

100-150

40-60

40-80

Осадок в % от объема воды

0,1

0,2-2,5*

0,2-1,8

Прозрачность, см

0,5-2

210

Удельное количество сточных вод на предприятиях текстильной промышленности

зависит от многих условий, поэтому оно весьма непостоянно. Осредненные данные о

нормах производственного водоотведения и коэффициентах неравномерности

приведены в таблице 3.13 (на основе сбора данных с предприятий отрасли).

Таблица

3.13

- Осредненные данные о нормах производственного водоотведения и

коэффициентах неравномерности

Удельное количество сточных вод в м³

Коэффициент

на 1 т готовой продукции

часовой

Предприятия

в том числе

неравномерности

Всего

слабозагрязненных

притока

Отбельные

100

25-40

1,1

хлопчатобумажные фабрики

Ситцепечатные фабрики

275-325

25-40

1,3

Красильно-отделочные

фабрики штапельных

250

1,5

тканей.

Заводы первичной

обработки льна:

- мочка льна

10-25

2,5

- химическая обработка

1,5

Льняные комбинаты

250-400

30-40

1,2-2,5

Фабрики:

- брезентовые пропиточные

1,2

- первичной обработки

шерсти

403

1,3

- камвольные

220

- суконные

300-400

- кокономотальные

165

1,2

- шелковые (красильно-

отделочные)

220-300

1,5-2

Примечание. При повторном использовании стоков от полоскания шерсти количество

воды, сбрасываемой в канализацию, уменьшается примерно на 30 %.

Характерными

особенностями

сточных

вод

отбельно-красильных

хлопчатобумажных и льняных фабрик являются их интенсивная окраска, щелочная

реакция, высокий плотный остаток и малое количество биогенных элементов.

Физико-химический состав сточных вод весьма непостоянен, особенно при работе

фабрик на оборудовании периодического действия. Потребление кислорода сточными

водами происходит в основном продуктами распада природных примесей к исходному

сырью и лишь на 40-35 % применяемыми в отделке реагентами. Замена крахмала

искусственными препаратами при изготовлении шлихты, печатных красок и аппретов

приводит к снижению БПК сточных вод на 35-45 %.

211

Нерастворенные примеси в сточных водах на 20-50 % состоят из органических

веществ. Наибольшее количество взвесей содержат сточные воды печатных отделов и

красковарок, меньшее - сточные воды отбельных и красильных цехов.

Объем выпавшего осадка превышает 3 % от объема воды; влажность его

составляет 98-99,5 %. В осадке сточных вод сернистого крашения содержится до 20-35

% серы.

3.2 Характеристика выбросов в атмосферу при работе отделочных

производств текстильной промышленности

Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха от предприятий

текстильной промышленности являются места загрузки и пересыпки сырья, смесители,

сушильные барабаны, ворсовальные агрегаты, шлифовальные станки, прядильные и

чесальные машины, оборудование для опаливания тканей, окраски или печати

текстильного материала, барабаны для специальной обработки изделий. В выбросах

предприятий текстильной промышленности присутствуют диоксид серы

(3,9

суммарного выброса в атмосферу), оксид углерода (34,9 %), твердые/взвешенные

вещества (11,8 %), оксиды азота (7,4 %), летучие органические соединения - ЛОС (1,8

%) прочие газообразные и жидкие вещества (40,2 %) и др.

Текстильная промышленность имеет дело с волокнистыми материалами:

хлопковыми,

льняными,

конопляными,

шерстяными

искусственными,

подвергающимися прядению, ткачеству и отделке. Эти материалы разрыхляются,

очищаются от примесей, формируются в пряжу, пропитываются, сушатся и ткутся. Все

эти процессы сопровождаются образованием большого количества пыли. Состав этой

пыли может быть очень разный и зависит от исходного сырья. Кроме хлопковой пыли,

агентом загрязнения могут быть и продукты термического разрушения волокон, в

результате чего образуются аэрозоли едкого натра, серной кислоты.

В отбельных, печатных, граверных, красильных и аппретурных цехах, кроме пыли,

выделяются вредные газообразные вещества и легколетучие соединения (диоксид

серы, аммиак, оксиды азота, хлороводород, соединения хрома, формальдегид, фенолы,

уксусная кислота и др.).

Для того чтобы сделать выводы о загрязнении окружающей среды, вызванном

наличием в воздухе определенной концентрации пыли, необходимо имеющиеся

значения сравнить с предельно допустимыми, которые указаны в нормативах СанПиН

2.1.6.1032-01. Прядильно-ткацкое производство, согласно новой редакции

СанПиН2.2.1/2.1.1.1200-03, - это 3 класс с ориентировочным размером санитарно-

защитной зоны (СЗЗ), равным 300 м; 4-й класс - с размером СЗЗ, равной 100 м, - это,

например, «производство пряжи и тканей из хлопка, льна, шерсти при отсутствии

красильных и отбельных цехов». В таблице 3.14 представлены данные по количеству

пыли, выбрасываемой в атмосферу предприятий на основе анкетирования (№ 1-5).

212

Таблица 3.14 - Технологические показатели выбросов загрязняющих веществ в атмосферный

воздух, г/т ткани

Средняя

Наименование пыли

N 1

N 2

N 3

N 4

N 5

величина

Пыль хлопковая

100

70,6

0,006

1 437

Пыль крахмала

130

Пыль вискозного щелка

30,8

Пыль синтетической кожи

103,9

Взвешенные вещества

(суммарно от производства

230

205,3

0,024

0,006

1 437

374

основной продукции)

Концентрация пыли, выбрасываемой в воздух из источников предприятий, где

нарабатываются образцы ткани, не превышает ПДК загрязняющих веществ в

атмосферном воздухе населенных пунктов. На предприятиях предусмотрена влажная

уборка.

Анализ данных по выбросам в отделочном хлопчатобумажном производстве (с

подготовкой, отваркой, белением, мерсеризацией, крашением, промывкой, печатью и

отделкой), перечень которых дан в таблице 3.15 (на основе сбора данных с предприятий

отрасли), показывает, что выбросы загрязняющих веществ от вспомогательных участков

(ремонтный, транспотрный) незначительны.

Таблица 3.15 - Выбросы в атмосферу хлопчатобумажного производства (суммарный выброс

- 109,455 т/год)

Разрешенный

Класс

Выброшено в

Наименование вещества

выброс/лимит

опасности

атмосферу т/год

выбросов т/год

Азота диоксид

42,802

Азота оксид (II)

6,939

Аммиак

0,4536

Диоксид серы

0,1653

Углерода оксид II (CO)

55,741

Кислота уксусная (этановая кислота)

0,049

Серная кислота

0,02

Гидроксид натрия

0,2397

Пыль крахмала

1,686

Пыль хлопковая

1,304

Суммарно от основного

109,3996

производства

213

По данным другого предприятия в атмосферу выбрасывается вредных веществ

5,317 т в год. По отдельным веществам данные приведены в таблице 3.16.

Таблица 3.16 - Выбросы загрязняющих веществ, т/год

Выброшено без очистки,

В том числе, от

Выброшено без

Название

из них от организованных

технологических

очистки, всего

источников выбросов

процессов

Всего

2,661

2,528

1,748

Твердые

0,245

0,154

0,245

Углерод оксид (окись

1,783

1,759

0,991

углерода, угарный газ)

Азот (IV) оксид (азота

0,231

0,213

0,127

диоксид)

Азот (II) оксид (азота оксид)

0,038

0,021

Неметановые летучие

0,294

органические соединения

(НМЛОС)

Прочие

0,070

Мероприятия по уменьшению выбросов вредных веществ в атмосферу:

- замена в технологии аммиачной воды на концентрированную соду;

- регулярная замена неисправных рукавных фильтров на новые;

- обеспечение герметичности оборудования и коммуникаций, покрытие

специальными средствами, препятствующими испарению, брикетирование или

смачивание пылеобразующих веществ;

- сокращение неорганизованных выбросов;

- очистка отходящих газов, паров, пыли с обязательным последующим

использованием или обезвреживанием полученных продуктов.

В состав большинства отделочных фабрик входят отбельные цеха, красильно-

промывные, печатные с красковаркой и зрельным отделением, а также цех

заключительной отделки. Причем практически при каждом цехе имеются свои

химстанция, химсклад и химическая лаборатория. Наиболее характерные выбросы

поллютантов красильно-отделочных производств (на основе сбора данных с

предприятий отрасли) приведены в таблице 3.17.

214

Таблица

3.17 - Загрязняющие вещества красильно-отделочных производств (на основе

сбора данных с предприятий отрасли)

Красильно-

Зрельно-

Цех

Отбельный

Печатный

Граверный

Вещество

промывной

заключительной

цех

отделки

Пыль

хлопковая

Оксид углерода

Диоксид азота

Гидроксид

натрия

Пероксид

водорода

Серная кислота

Сероводород

Диоксид серы

Аммиак

Уксусная

кислота

Формальдегид

Аэрозоль

компонентов

печатной

краски

Оксид хрома III

Азотная

кислота

Соляная

кислота

В отбельном цехе хлопчатобумажных отделочных фабрик производятся

опаливание ткани, беление, мерсеризация, стабилизация. Используется следующее

оборудование: газоопальные машины, линии мерсеризации, отварки и беления,

сушильные агрегаты, стригальные машины и другое оборудование. В отбельном цехе

технологический процесс ведется с применением природного газа (для опалки),

растворов кислот, щелочей, пероксида водорода, восстановителей и др. Все процессы

проводятся при сравнительно высоких температурах.

В связи с этим в атмосферу выделяются следующие загрязняющие вещества:

пыль хлопковая, зола (сажа), оксид углерода (II), диоксид азота, гидроксид натрия,

пероксид водорода, серная кислота и другие вещества, входящие в состав рабочих

растворов.

В красильно-промывном цехе производится крашение различными

215

красителями (сернистыми, кубовыми, азо., активными и др.). При этом в атмосферу

выбрасываются хлопковая пыль, гидроксид натрия, сероводород, диоксид серы, серная

кислота, аммиак, диоксид азота, уксусная кислота, формальдегид и др.

В печатном цехе наносится рисунок на ткань, производятся ее сушка,

запаривание в зрельнике или фиксация в термозрельнике и промывка. При этом в

атмосферу выделяются хлопковая пыль, гидроксид натрия, аэрозоль компонентов

печатной краски, аммиак, формальдегид, уксусная кислота и другие вредные вещества.

В цехе заключительной отделки основными веществами, выделяющимися в

атмосферу, являются формальдегид, гидроксид натрия, хлопковая пыль. Многие

отделочные препараты для придания малосминаемости, гидрофобности, пониженной

горючести содержат свободный формальдегид, часть которого попадает в воздух при

сушке. Другая часть формальдегида остается на ткани в свободном и химически

связанном виде. При хранении этих тканей на складе, в швейном производстве и у

потребителя в изделии выделяется свободный формальдегид, оказывающий в

определенных концентрациях вредное воздействие на человека. Многие фирмы

разработали и выпускают препараты с пониженным содержанием формальдегида или

вовсе без него.

В граверных цехах производится хромирование и травление печатных валов.

Загрязняющие вещества - оксид хрома (трехвалентного), азотная, серная и соляные

кислоты, гидроксид натрия. Однако с переходом практически всех предприятий на

печать с использованием машин с ротационными сетчатыми шаблонами граверные

цеха потеряли свою актуальность и необходимость. На отделочных предприятиях

печатных машин с гравированными валами осталось считанные единицы.

Известно, что наиболее опасны для здоровья населения городов России

повышенные концентрации взвешенных веществ: диоксида азота и серы, а также

бензола, бенз[а]пирена, соединений никеля, кадмия, свинца и др. Такие заболевания,

как пневмония, сахарный диабет, наиболее часто встречаются при больших

загрязнениях среды взвешенными веществами, а формальдегид считается сильным

канцерогенным веществом, усугубляющим аллергические и иные нарушения.

Характер выбросов загрязняющих веществ в атмосферу в зависимости от

направленности предприятий (хлопчатобумажная, льняная, шерстяная, шелковая и др.)

мало различается, хотя существуют и специфические особенности выбросов. Перечень

и количество вредных (загрязняющих) веществ, разрешенных к выбросу в атмосферный

воздух, на каждом конкретном предприятии согласовывается с Роспотребнадзором;

Росприроднадзором с Департаментом государственного надзора в пределах

разработанных и утвержденных нормативов допустимых выбросов.

В таблице 3.18 на примере одного из предприятий приведены данные по

разрешенному и фактическому количеству выбросов вредных веществ в атмосферу (по

данным анкетирования предприятий хлопчатобумажной промышленности).

216

Таблица 3.18 - Количество выбросов вредных веществ в атмосферу (на основе сбора данных

одного из предприятий отрасли)*

Фактические выбросы и

Норматив на

концентрации за 2021 г.

2022 г.,

Наименование

Удельные

Валовый выброс,

валовый

концентрации, мг/м³

т/год

выброс, т/год

Железа оксид (в том числе пыль

металлическая) (тв)

0,05**

0,012**

Марганец и его соединения (тв)

0,05**

0,0003**

Натрия гидроксид

0,983

0,279

Азота диоксид

78,57

42,802

71,659

Аммиак

5,1

0,4536

0,468

Азота оксид

11,93

6,939

11,628

Кислота серная

0,01**

0,020**

Углерод черный (сажа) (тв)

0,05**

0,0061394**

Серы диоксид

1,54

0,295

Углерода оксид

210,5

55,741

112,123

Бенз[а]пирен

0,000002

0,00001

Ацетон

0,70**

0,026**

Кислота уксусная

0,958

0,0049

Бензин нефтяной (углеводороды

карбюраторных двигателей)

0,10**

0,002**

Керосин (углеводороды

дизельных двигателей)

0,10**

0,001**

Пыль хлопковая (тв)

2,10

0,749

Пыль абразивная (корунд белый)

(тв)

0,80**

0,004**

Пыль крахмала (тв)

11,00

2,235

Пыль

тонко

измельченного

резинового

вулканизата

из

отходов подошвенных резин (тв)

0,90**

0,001**

0,010**

* В таблице приведены данные по всем веществам, по которым у предприятия установлен

норматив допустимого выброса.

** Выбросы от вспомогательных участков (например, марганец и его соединения» (код

0143) никоим образом не «характеризуют применяемые технологии» получения и обработки

тканей; указанные вещества (марганец и его соединения) выделяются только при сварочных

работах от вспомогательных участков (транспортный) на производствах).

Анализ приведенных показателей позволил выделить наиболее значимые для

этого предприятия вредные вещества, выбрасываемые в атмосферу. Это прежде всего

пыль хлопковая, пыль крахмала, оксид углерода, диоксид и оксид азота, оксид углерода,

аммиак и натрия гидроксид.

Если проанализировать подобные выделения по этапам технологического

процесса (на примере хлопчатобумажного производства), то можно видеть (см. таблицу

217

3.19), что максимальные выбросы (т/год) в атмосферу оксидов азота серы, аммиака и

уксусной кислоты наблюдаются в цехе, где производят крашение, печать и промывку

тканей. Выбросы оксида углерода (II) наиболее велики на этапе газоопаливания.

Формальдегид выделяется в атмосферу при отделке ткани (особенно его много в цехе

заключительной отделки, где используются карбадид- и меламиноформальдегидные

препараты (предконденсаты термреактивных смол)), а все виды пыли - в отбельном, где

ткани подвергаются механическим операциям расправки, стрижки, ширения, а также при

окончательной отделке.

Таблица 3.19 - Выбросы в атмосферу в 2022 году (на основе сбора данных с предприятий

отрасли)

Хлопчато-бумажное предприятие

Этапы технологического процесса

Химстанции,

Наименование

красковарки, печатная

Опальные машины,

Линии

загрязняющего

машина, красильная

линии отварки и

заключительной

вещества

машина, красильная

беления, отбельная

отделки

линия, баки

приготовления красок

т/год

мг/м³

т/год

мг/м³

т/год

мг/м³

Азота диоксид

0,51

38,64

0,797

24,44

1,478

78,57

Азота оксид

0,083

5,93

0,131

3,93

0,241

11,93

Аммиак

0,593

25,71

0,502

26,76

Натрия гидроксид

0,1388

6,91

0,00005

0,00109

Пыль хлопковая

0,021

1,54

0,421

43,42

Пыль

вискозного

шелка

0,012

0,94

0,181

19,24

Пыль

синтетической кожи

0,049

3,70

0,602

61,20

Углерода оксид

2,135

279,12

0,655

23,88

1,79

132,65

Диоксид серы

0,04

1,20474

0,031

0,84

0,0102

3,63

Формальдегид

0,0241

1,89

0,122

5,51

Кислота уксусная

0,433

22,05

0,043

2,71

0,00004

0,002

Характерный перечень ЗВ, выбрасываемых в атмосферу, т/год (2021-2022 гг.)

Предприятие 1

Предприятие 2

Отбельный цех, красильно-

Пыль хлопковая

10,744

0,870

отделочный цех, ворсовальный

участок

Зола

хлопкового

Участок опаливания в

1,591

волокна

отбельном цехе

218

Окончание таблицы 3.19

Характерный перечень ЗВ, выбрасываемых в атмосферу, т/год (2021-2022 гг.)

Предприятие 1

Предприятие 2

Пыль абразивная

Печать, граверная мастерская,

0,032

0,014

металлическая

РМЦ,

Аэрозоль краски

0,019

Красковарка, химстанция

Азота оксид

Механические мастерские,

0,009

стоянка автотранспорта

Азота диоксид

Красильно-отделочный цех,

0,111

химстанция

Аммиак

0,122

Печатный цех, красковарка

Пыль крахмала

отбельный цех, красильно-

0,005

0,980

отделочный цех,

Сварочный

Механические мастерские

0,221

аэрозоль

Марганца диоксид

Мех. мастерские, паросиловое

0,0014

0,0002

хоз-во

Оксид хрома III

0,0001

0,0003

Печать, граверный участок

Пыль резиновая

0,2074

0,0092

механические мастерские

отделочная ф-ка, крашение,

Натрия гидроксид

0,0830

химстанция, печать, склад

химреактивов

Натрий

сульфит-

0,4514

сульфатные соли

Кислота серная

Отбельный цех, печать, стоянка

0,0225

автотранспорта, склад

химреактивов

Серы диоксид

0,0270

Углерода оксид

Механические мастерские,

0,218

стоянка автотранспорта, отдел

отгрузки

Формальдегид

Красильно-отделочный цех,

0,00013

печать, химстанция, красковарка

Нефтепродукты

Стоянка автотранспорта

0,034

закрытая

По данным одного из анкетируемых предприятий (анкета

2) количество

загрязняющих веществ в воздухе не превышало допустимую норму для населённых

мест, на предприятии была разработана и установлена эффективная вентиляционная

система, самым простым элементом которой являются волокнистые фильтры, после

которых воздух выбрасывается в атмосферу из труб высотой не более 20 м.

219

Мероприятия по снижению выбросов вредных веществ в атмосферу на

предприятиях следущие:

- замена в технологии аммиачной воды на концентрированную соду;

- регулярная замена неисправных рукавных фильтров на новые;

- обеспечение герметичности оборудования и коммуникаций, покрытие

специальными средствами, препятствующими испарению, брикетирование или

смачивание пылеобразующих веществ;

- сокращение неорганизованных выбросов;

- очистка отходящих газов, паров, пыли с обязательным последующим

использованием или обезвреживанием полученных продуктов.

3.3 Отходы отделочных производств

Каждый год в России выпускают почти 1 млн т текстильных товаров, но мощностей

по переработке текстильных отходов очень мало (перерабатывается только 25 тыс. т

отходов), т.е. в текстильной промышленности остается острой проблема образования

отходов производства и потребления. В среднем объем образования отходов в легкой

промышленности увеличивается год от года на 0,6 %. Отсутствие соответствующих

технологий переработки, необходимых мощностей и специального оборудования

приводит к тому, что в качестве вторичных ресурсов используется только 22 %, а

полностью

обезвреживается

лишь

3,5

отходов.

Общий

объем

переработанных и обезвреженных отходов составляет соответственно

13 и

18 % от

общего годового объема образования отходов по стране.

К текстильным отходам относятся отходы производства в виде волокон, пряжи,

нитей, лоскутов, обрезков текстильных материалов и отходы потребления в виде

бытовых текстильных изделий. К отходам потребления относятся также отходы

производственно-технического назначения в виде изношенной спецодежды, скатертей,

покрывал, постельного белья, штор, гардин и т.д.

В отделочном производстве отходами являются:

- вязка суровой ткани, тряпка, утиль, лоскут лапша;

- отработанные автопокрышки (на предприятии имеются свои парки машин);

- стружка и лом черных и цветных металлов (механические мастерские, литейно-

механические производства);

- опилки, обрезки, стружки древесины;

- отработанные люминесцентные лампы (электроцеха);

- отработанные масла, использованные для смазки оборудования;

- протирочный материал, ветошь, промасленная ветошь;

- бытовой мусор;

- осадок сточных вод, который высушивается и хранится в бочках в подсобных

помещениях (сточные воды после граверного цеха).

Виды

отходов

красильно-отделочного

производства

указанием

классификационных кодов приведены в таблице 3.20.

220

Таблица

3.20 - Отходы красильно-отделочных производств (на основе сбора данных с

предприятий отрасли)

Вид отхода (новое название)

Наименование

Код по ФККО

Покрышки пневматических шин с тканевым корцом отработанные

9 21 130 01 50 4

Опилки и стружка натуральной цистой древесины

3 05 291 11 20 5

несортированные

Зола от сжигания древесного топлива практически неопасная

6 11 900 02 405

Аккумуляторы никель-железные отработанные, в сборе, без

9 20 130 02 62 3

электролита

Отходы пленки полиэтилена и изделий из нее незагрязненные

4 34 110 02 29 б

Обрезки и обрывки хлопчатобумажных тканей

3 03 111 01 23 5

Лампы ртутные, ртутно-кварцевые, люминесцентные, утратившие

4 71 101 01 52 1

потребительские свойства

Мусор от офисных и бытовых помещений организаций

7 33 100 01 72 4

несортированный (исключая крупногабаритный)

Песок, загрязненный нефтью или нефтепродуктами (содержание

919 201 02 39 4

нефти или нефтепродуктов менее 16 %)

Обтирочный материал, загрязненный нефтью или

9 19 204 02 60 4

нефтепродуктами (содержание нефти или нефтепродуктов менее

15 %)

Отходы минеральных масел компрессорных

4 06 166 01 31 3

Отходы минеральных масел автомобильных

4 06 110 01 31 3

Лом и отходы, содержащие незагрязненные черные металлы в

4 61 010 01 20 5

виде изделий, кусков, несортированные

Аккумуляторы свинцовые отработанные неповрежденные, с

9 20110 01 53 2

электролитом

Лом и отходы меди несортированные незагрязненные

4 62110 99 20 3

Осадки ванн травления

363 332 00 00 0

Отходы полиэтиленовой тары незагрязненные

4 34110 04 51 5

Отходы тары, упаковки и упаковочных материалов из

4 38 111 00 00 0

полиэтилена, загрязненные лакокрасочными материалами

Пыль (мука) резиновая

3 31 151 03 42 4

Отметим, что на текстильных предприятиях периодически утверждаются

нормативы образования отходов и лимиты на их размещение. Максимальные нагрузки

на окружающую среду представляют отходы лакокрасочных средств (тара), отходы

растительного волокна (включая очесы, прядильные отходы и расщипанное сырье) и

несортированный мусор бытовых помещений.

221

3.4 Потребление материальных и энергетических ресурсов

В таблице 3.21 приведены нормы потребления энергоресурсов на оборудовании

и процессах на одном из действующих отделочных производств.

Таблица 3.21 - Нормы потребления энергоресурсов на оборудовании и процессах (на основе

сбора данных с предприятий отрасли)

Эл. энергия

Вода

Пар

Линия

кВт*ч

м³

MДж

ЛКС (крашения-сушки)

2,3

6741

Процессы отварки

21,5

3,5

10258

Процессы отбеливания

40*

21,5*

3,5*

10258*

Процессы мерсеризации

2,5

7327

ЛТК (термозольного

400

28,7*

4,8

14068

крашения)

ЛЗО-1 (заключительной

250*

6,3*

1,2*

3517*

обработки)

ЛЗО-2 (заключительной

195*

6,3*

1,2*

3517*

обработки)

Шторк

1,25*

1,4

4103

Элитекс

190

0,2*

1,2

3517

* Ориентировочные данные.

Удельные расходы электроэнергии, пара, воды на оборудовании непрерывного

действия отделочного хлопчатобумажного производства приведены в таблице 3.22.

Таблица

3.22

- Удельные расходы электроэнергии, пара, воды на оборудовании

производящего хлопчатобумажные ткани (на основе сбора данных с предприятий отрасли)

Электроэнергия

Пар

Вода

Установле-

Расход

нная

Удельный

Оборудование

электро-

мощность

расход пара,

расход воды,

энергии,

электродви-

кг/1000 м

м³/1000 м

кВт*ч/1000 м

гателей, кВт

Оборудование для мойки и сушки шерсти

Линия для мойки шерсти

Производи-

10-15 т/ т

LLUFHB006-100, в т.ч.:

тельность 2 т с

готовой

- сушильная секция

58 кВт

давлением 10

шерсти

- машина для раздирания

атм

колтунов и очистки шерсти

18 кВт

от мусора

- паровой котел

11 кВт

222

Продолжение таблицы 3.22

Электроэнергия

Пар

Вода

Установле-

Расход

Удельный

нная

Удельный

Оборудование

электро-

расход

мощность

расход пара,

энергии,

воды,

электродви-

кг/1000 м

кВт*ч/1000 м

м³/1000 м

гателей, кВт

Оборудование для механической обработки тканей

Тканеопаливающая машина

27,15

5,1 (10,2)*

5,9 (11,8)*

МТО-180

Игловорсовальный агрегат ИВА-

22,08

45,5 (91,0)*

36-220

(44,16)*

Стригальный пухоочистительный

2,05 (4,1)*

агрегат СПН-180

Контрольно-мерильная

0,78

0,05 (0,1)*

машинаМКМ-180

Декатир Д-220

1,38

0,94 (1,88)*

34,5 (69,0)*

Машина сушильно-ширильная

106,3

МШС1-06-180

(212,6)*

Оборудование для мерсеризации, отварки и беления

Машина мерсеризационная

50,95

17,57

400,0

2,85 (5,7)*

Текстима

(35,14)*

(800,0)*

Линия мерсеризации ЛМЦ-180-1

412,5

68,66

405 (810,0)*

2,5-3,0 (5-

(137,32)*

6)*

Линия мерсеризации Дименза

315 (630,0)*

1,9 (3,8)*

фирмы Беннингер

Линия отварки и беления ЛОБ-

275,0

28,67

1930,0

8,8 (17,6)*

180

(57,34)*

(3860,0)*

Линия жгутовой обработки ЛЖО-

Нафтольно-сушильный агрегат

39,5

13,72

122,0

ЛНС-180-2

(27,44)*

(244,0)*

Оборудование для крашения и промывки тканей

Линия красильно-сушильная

607,0

87,2-174,4

985,0

термофиксационная ЛКСТ-180-

(174,4-

348.8)*

Линия красильная Элитекс

495

60,5 (121)*

Линия красильно-сушильная с

168

114,9

692-997

2,16-2,8

промывкой ЛКС-180-18

(229,8)*

(4,32-5,6)*

Линия промывно-сушильная

100,5

2,94 (5,88)*

462,0

2,3 (4,6)*

ЛПС-180-12

223

Окончание таблицы 3.22

Электроэнергия

Пар

Вода

Установле-

Расход

Удельный

нная

Удельный

Оборудование

электро-

расход

мощность

расход пара,

энергии,

воды,

электродви-

кг/1000 м

кВт*ч/1000 м

м³/1000 м

гателей, кВт

Линия термозольного крашения

348,3

Вакаяма

(696,6)*

Линия мойно-сушильная ЛМС-

54,1 (108,2)*

290,7

0,77 (1,54)*

180

Оборудование для заключительной отделки тканей

Линия заключительной

495,0

60,46

184,9-240,7

обработки ЛЗО-180-1

(120,92)*

Линия заключительной

700

128 (256)*

319,8

0,3 (0,6)*

обработки ЛЗО-180-2

Линия усадочная ЛАУ-180

493,3

0,79 (1,58)*

* На 1 т ткани (примерно).

Анализ оборудования непрерывного действия, используемого в отделочном

производстве хлопчатобумажной отрасли, показал, что наибольшие нагрузки на

окружающую среду оказывают влажно-тепловые процессы, необходимые для промывки,

сушки и фиксации красителей на текстильных материалах.

На примере современного производства флисовых полиэфирных трикотажных

тканей в таблице 3.23 показаны характеристики оборудования периодического действия

для крашения, промывки, ворсования и печати флисового полотна.

Таблица 3.23 - Характеристики оборудования периодического действия (на основе сбора

данных с предприятий отрасли)

Расход

Тип оборудования

Расход воды

Расход пара

электроэнергии

газа

Крашение, промывка

Установка для промывки

5-8 дм³/кг

0,7-1,0 кг/кг

после вязания SINTENSA

Красильный аппарат:Dinamica

14-33 кВт

Печать

Сжатый

Печатная

2 м³/ч

65-112кВт (уст.)

воздух - 1,8

120 м³/ч

машина типа UNICA, Reggiani

нм³/мин

Мойки шаблонов и ракли

Насос 12 кВт

224

Окончание таблицы 3.23

Расход

Тип оборудования

Расход пара

воды

электроэнергии

газа

550-690 кг/ч

2-4 кВт*ч (100 ^оС)

(100 ^оС)

Зрельник «MINIVAPO 80»

130-160 кВт*ч

650-750 кг/ч

(140-180 ^оС)

Сухая отделка

Сушильно-ширильная

113 м³/ч

0,02-0,26

1000-1150

стабилизационная машина фирм

35 кВт*ч

187 м³/ч

м³/ч

кг/ч

«Брюкнер» и «Монфортс»

(пуск)

Ворсовально-стригальные

28,4-35,4 кВт

машины

(уст.)

Мерильно-браковочная машина

0,6 кВт*ч

Приведенное оборудование для крашения и печати флисовых тканей является

современным и в настоящее время весьма привлекательным. В качестве теплоносителя

в печатных и сушильно-ширильных машинах используется природный газ - наиболее

экологически «чистый» вид энергетического топлива, в т.ч. и по выделению оксидов

азота в процессе горения. В продуктах сгорания отсутствуют зола, копоть и такие

канцерогены, как бенз[а]пирен.

Газовый обогрев имеет следующую выгоду: весьма умеренное потребление газа;

значительное снижение издержек производства, связанных с прогревом машины (для

подъема температуры до 200 ^oС надо примерно 15 мин); значительное повышение

точности регулировки температуры в сушильной камере (отклонение

2 ^oС);

независимость от центрального источника пара (паровая котельная); широкий диапазон

регулируемых температур (90-240 ^oС).

Например, в сушильно-ширильных машинах предусмотрена система газового

отопления, которая оборудована газовыми горелками (вид топлива - природный газ).

Горелки оснащены специальным оборудованием для получения очень низкой эмиссии

ангидридов азота и углерода, интегрированным вентилятором и двигателем. Для

распределения воздуха имеются термодатчики для максимальной температуры в

сушильной камере 240 ^oС.

В красильных машинах нового поколения зарубежной фирмы предусмотрена

система отсасывания загрязненного воздуха. Принципом системы отсасывания

является расположение отверстий для отсасывания вне области нахождения ткани, а

именно в изоляционных плитах у воздуховода. Воздух отсасывается из каждой секции

сушильной камеры. Кроме того, все отсасывающие воздухопроводы изготовлены из

оцинкованной, профилированной листовой стали таким образом, чтобы предотвратить

явление резонанса и снизить уровень шума при отсасывании воздуха.

В этой же машине для подготовки красильных растворов предусмотрен

специальный бак MST, который оснащен вертикальным главным насосом и системой

быстрого слива красильных растворов. Использование этой опции дает возможность

225

значительного сокращения времени заливки растворов в оборудование и при нагреве

воды, в результате достигаются экономические выгоды.

Ворсовальная машина с одиночным барабаном снабжена системой ESS (Система

сбережения энергии). Низкое энергопотребление

достигается благодаря

инновационному совмещению различных технологий.

Mario Crosta изобрела

специальную систему сокращения потребления энергии во время производственного

процесса. На основе потребления энергии двигателями ворсования потребление

энергии было значительно сокращено (до 60 %) по сравнению со стандартной системой

привода двигателя.

Калькуляция на обработку ткани на одном из отделочных предприятий показала,

что третья часть затрат приходится на тепло-, водо- и энергоресурсы (таблица 3.24).

Таблица 3.24 - Примерные затраты на обработку тканей, в руб./кг

Подготовка под

Термофиксационный

Кубовое крашение

крашение

способ крашения

Наименование статей

руб./100

руб./кг

руб./100 м

руб./кг

Вспомогательные

3433,5

114,45

5112

170,4

6586,5

219,55

материалы

Основная з/плата

244,5

8,15

244,5

8,15

244,5

8,15

Дополнительная з/плата

0,8

Начисления на з/плату

9,45

0,315

9,45

0,32

9,45

0,315

Пар технологический

645,75

21,525

645,75

21,525

645,75

21,525

Общепроизводственные

1009,5

33,65

1009,5

33,65

1009,5

33,65

расходы, в т.ч.

Двигательная энергия на

208,5

6,95

208,5

6,95

208,5

6,95

технологию

Вода на технические нужды

312

10,4

312

10,4

312

10,4

Внепроизводственные

29,1

0,97

29,1

0,97

29,1

0,97

расходы

Итого обработка

5916,3

197,21

7594,8

253,16

9069,3

302,31

3.5 Уровень шума, возникающего в процессе производства тканей и

текстильных изделий

Для производства тканей различного состава характерен высокий уровень шума и

вибрации, возникающих в процессе работы различных установок и аппаратов:

прядильного и окрасочного оборудования, печатных станков, поточных линий,

сепараторов, вентиляторов, дымососов, вибраторов, электродвигателей и приводов и др.

Длительное воздействие шума и вибраций на человека может повредить его

слуховой аппарат, угнетает центральную нервную систему, вызывает изменение

скорости дыхания и пульса, способствует нарушению обмена веществ, возникновению

226

сердечно-сосудистых заболеваний, гипертонической болезни, может приводить к

профессиональным заболеваниям.

Часто уровень шума и вибраций зависит от конструкции фундамента, на котором

установлено оборудование. Использование специальных фундаментов и устройств,

гасящих вибрацию, позволяет заметно снизить уровень шума в производственных

цехах.

Общий уровень шума на территории предприятия может быть снижен путем

размещения оборудования с высоким уровнем шума в изолированных закрытых цехах,

укрытиях путем рационального использования таких природных звукозащитных

барьеров, как строения, стены, деревья или кустарники.

Если жилая зона находится близко от предприятия, планирование строительства

новых зданий на промплощадке должно увязываться с необходимостью снижения

шумового воздействия (для шума норма составляет 55 дБА в ночное время и 65 дБА в

дневное время).

3.6 Экологические маркеры в процессе производства тканей и

текстильных изделий

Федеральным законом

[3] определено, что измерения при осуществлении

производственного экологического контроля производятся в отношении маркерных

загрязняющих веществ, определяемых для контроля загрязнения окружающей среды в

зависимости от применяемых технологических процессов.

Для сравнительной оценки технологий производства тканей предлагается

использовать вещества или физические явления, возникающие при производстве ткани,

эмитируемые в окружающую среду и наносящие ощутимый экологический вред

окружающей среде и здоровью человека.

На основе сбора данных (анкеты) с нескольких предприятий отрасли в

России получены данные, позволяющие предложить в качестве экологических

маркеров при применении традиционного ископаемого топлива использовать:

а) технологические показатели выбросов (таблица 3.25):

1) натрия гидроксида;

2) оксидов азота NOx (сумма азота оксида (NО) и азота диоксида (NО2), в

пересчете на NО2);

3) аммиака;

4) серы диоксида;

5) углерода оксида;

6) взвешенных веществ (все твердые вещества в составе выброса, включая

пыль неорганическую с содержанием кремния менее 20 %, 20-70 %, а также более 70 %);

7) формальдегида;

8) этановой кислоты;

б) технологические показатели сбросов (таблица 3.26):

1) взвешенных веществ;

2) БПКполн.;

3) ХПК;

227

4) нефтепродуктов;

5) хлорид-анионов.

Таблица 3.25 - Технологические показатели выбросов загрязняющих веществ в атмосферный

воздух

Наименование загрязняющего

Среднее

Единица измерения

Диапазон

вещества

значение

Натрия гидроксид

кг/т ткани

0,001-0,050

0,026

Оксиды азота NOx (сумма азота

оксида (NО) и азота диоксида

г/т ткани

6-3830

1918

(NО2), в пересчете на NО2)

Аммиак

г/т ткани

0,012-175

Углерода оксид (II)

г/т ткани

0,02-4290

1258

Диоксид серы

г/т ткани

0,03-27,6

Формальдегид

г/т ткани

23,3*

23,3

Этановая кислота

кг/т ткани

0,001-0,080

0,041

Взвешенные вещества (все

твердые вещества в составе

выброса, включая пыль

г/т ткани

0,006-1437

374

неорганическую с содержанием

кремния менее 20 %, 20-70 %, а

также более 70 %)

*Информация представлена только одним предприятием.

Таблица

3.26 - Технологические показатели сбросов загрязняющих веществ на выпуске

предприятий

Величина

Наименование

Единица

Шелковые кра-

загрязняющего

Камвольные

Тонкосуконные

измерения

сильно-отделочные

вещества/показателя

предприятия*

предприятия

предприятия*

100-150

104-300**

150-300

Взвешенные вещества

мг/дм³

(не более 35 г/т

(не более 70 г/т

(в т.ч. от хлопка)

ткани)

суммарно

БПКполн.

мгO2/дм³

300-473**

400-700

50-700

0,05-1,00** (не

0,05-0,94** (не

0,05-1,00** (не

Нефтепродукты

мг/дм³

более 0,2 г/т ткани)

ХПК

мгO/дм^З

30-300**

50-150

154-300**

100-300

Хлорид-анионы

мг/дм³

(не более 35 г/т

(не более 70 г/т

ткани)

*Данные приведены в соответствии с Приказом Министерства природных ресурсов и

экологии № 211 от 02.04.2019 «Об утверждении нормативного документа в области охраны

окружающей среды “Технологические показатели наилучших доступных технологий

228

производства текстильных изделий (промывка, отбеливание, мерсеризация, крашение

текстильных волокон, отбеливание, крашение текстильной продукции)”».

**Информация представлена только двумя предприятиями.

Предлагаемые показатели выбросов и сбросов, соответствующие наилучшим

доступным технологиям (далее - НДТ), приведены в таблице 3.27.

Таблица

3.27

- Технологические показатели выбросов загрязняющих веществ в

атмосферный воздух соответствующие НДТ

Наименование загрязняющего вещества

Единица измерения

Величина

Натрия гидроксид

кг/т ткани

0,1

Оксиды азота NOx (сумма азота оксида (NО) и

г/т ткани

512

азота диоксида (NО2), в пересчете на NО2)

Аммиак

г/т ткани

105

Углерода оксид (II)

г/т ткани

730

Диоксид серы

г/т ткани

Формальдегид

г/т ткани

Этановая кислота

кг/т ткани

0,2

Взвешенные вещества (все твердые вещества в

составе выброса, включая пыль неорганическую

г/т ткани

125

с содержанием кремния менее 20 %, 20-70 %, а

также более 70 %)

Таблица

3.28 - Технологические показатели сбросов загрязняющих веществ на выпуске

предприятий соответствующие НДТ

Наименование загрязняющего

Единица измерения

Величина

вещества/показателя

Взвешенные вещества

мг/дм³

ХПК

мгO/дм³

БПКполн.

мгO2/дм³

Нефтепродукты

мг/дм³

0,8

Хлорид-анион

мг/дм³

600

Предлагаемые показатели сбросов (таблица 3.28), достижимые при применении

наилучших доступных технологий, даны с учетом данных анкет, а также с учетом

требований ИТС 10-2019 «Очистка сточных вод с использованием централизованных

систем водоотведения поселений, городских округов». Отметим, что наличие

нефтепродуктов в сточных водах текстильных предприятий действительно возможно,

учитывая, что в сборные колодцы промышленных сточных вод часто попадают

ливневые и талые воды с территории предприятий, содержащие нефтепродукты, а

также характеризующиеся повышенным содержанием взвешенных веществ, высокими

значениями ХПК (на значение может оказывать содержание нефтепродуктов) и БПКполн.

229

Раздел 4. Определение наилучших доступных технологий

Переход на принципы наилучших доступных технологий и внедрение

современных технологий в промышленном секторе Российской Федерации являются

необходимым условием создания в стране условий по обеспечению технологического

лидерства российской промышленности, модернизации традиционных и формированию

высокотехнологичных отраслей производства, расширению позиций на мировых рынках

продукции.

При определении технологических процессов, оборудования, технических

способов, методов в качестве наилучшей доступной технологии члены ТРГ

учитывали требования выбора НДТ, наилучшим образом сочетающих критерии

достижения целей охраны окружающей среды, изложенные в ст. 28.1 федерального

закона [1].

Сочетанием таких критериев считаются:

- «…наименьший уровень негативного воздействия на окружающую среду в

расчете на единицу времени или объем производимой продукции (товара),

выполняемой работы, оказываемой услуги либо другие предусмотренные

международными договорами Российской Федерации показатели;

- экономическая эффективность… внедрения и эксплуатации;

- применение ресурсо- и энергосберегающих методов;

- период… внедрения;

- промышленное внедрение… технологии на двух и более объектах, оказывающих

негативное воздействие на окружающую среду» [1].

Процедура определения наилучших доступных технологий для области

применения настоящего ИТС НДТ организована Бюро НДТ и технической рабочей

группой «Производство текстильных изделий (промывка, отбеливание, мерсеризация,

крашение текстильных волокон, отбеливание, крашение текстильной продукции)» (ТРГ

39) в соответствии с Правилами определения технологии в качестве наилучшей

доступной технологии, а также разработки, актуализации и опубликования

информационно-технических справочников по наилучшим доступным технологиям [2].

Определение технологических процессов, оборудования, технических способов,

методов в качестве НДТ проведено членами ТРГ 39 с учетом Методических

рекомендаций по определению технологии в качестве наилучшей доступной технологии

[3] для следующих производств, сопряженных с влажностными операциями и

обработками волокон, полуфабрикатов (ровницы, ленты, пряжи), тканей, трикотажных

полотен и текстильных изделий:

- первичная обработка шерсти;

- первичная обработка шелка;

- первичная обработка льна и котонизация;

- подготовительное производство льняной и льносодержащей ровницы к

прядению;

- ватное производство;

- подготовительное и красильное производство нитей и пряжи;

- отделочное производство хлопчатобумажных тканей;

- отделочное производство шелковых тканей;

231

- отделочное производство льносодержащих тканей;

- подготовительное и красильное производство химических и шерстяных волокон

в массе;

- отделочное производство шерстяных камвольных тканей (ОПШрК);

- отделочное производство шерстяных суконных тканей (ОПШрСТ);

- унифицированное отделочное производство тканей различного сырьевого

состава;

- отделочное производство трикотажных полотен;

- отделочное производство текстильных изделий.

Технологические показатели в производстве отбеленных, гладкокрашеных,

набивных тканей и трикотажных полотен различного сырьевого состава, тканей и

трикотажных полотен, выработанных на основе отбеленных и окрашенных природных и

химических волокон и нитей, а также технологий беления, колорирования (печатания и

крашения) и заключительной отделки текстильных изделий, которые определены в

качестве НДТ, представлены в разделе 5, а в приложениях В и Г приведены основные

технические, экологические и иные показатели технологических процессов,

соответствующих критериям НДТ при производстве текстильных изделий.

Технологии, рассматриваемые при определении НДТ при производстве

текстильных материалов, позволяющие сократить потребление сырья, воды, энергии,

снизить эмиссии в окружающую среду и образование отходов, приведены в таблице 4.1.

Таблица 4.1 - Перечень технологий, относящихся к НДТ, при производстве текстильных

материалов

Технология

Описание

Применяемость

Технологии валки-фулеровки и промывки

Широко применяется

4.1

шерстяных и шерстьсодержащих тканей

Технология карбонизации шерстяного волокна в

Широко применяется

4.2

массе и шерстяных материалов

Технологи щелочной и окислительной варки

Широко применяется на

льняной ровницы на оборудовании

4.3

льнокомбинатах

периодического действия для мокрого прядения

Технология ферментативной расшлихтовки

Широко применяется

целлюлозных и смесовых

4.4

целлюлозосодержащих тканей в расправку

Технология щелочной отварки и пероксидного

Широко применяется

4.5

беления расправленным полотном

232

Продолжение таблицы 4.1

Технология

Описание

Применяемость

Технология биоотварки и пероксидного беления

Применяется

тканей на основе целлюлозы, (в т. ч. с цветными

4.6

просновками)

Совмещение процессов отварки с горячей

Применяется для

мерсеризацией хлопчатобумажных и

ограниченного

4.7

смешанных тканей по непрерывной плюсовочно-

ассортимента под

запарной технологии

крашение

Технология непрерывного, полунепрерывного и

Применяется

периодического одностадийного пероксидного

4.8

беления хлопчатобумажных и смешанных

тканей и трикотажных полотен

Технология непрерывной расшлихтовки и

Применяется широко

двухстадийного пероксидного беления льняных

4.9

и льносодержащих тканей с заключительным

кислованием

Технология маломодульного нанесения рабочих

Применяется

4.10

растворов на текстильные материалы

Крашение хлопчатобумажных тканей активными

Применяется

красителями в аппаратах периодического

4.11

действия

«Холодное» крашение активными красителями

Применяется редко

по плюсовочно-накатной технологии

4.12

расправленным полотном

Система автоматического дозирования

Применяются на новых

химреактивов и красителей в технологиях

4.13

предприятиях

отделки тканей

Крашение целлюлозных материалов (пряжи,

Применяется на новых и

льняных, хлопчатобумажных тканей и изделий)

существующих

4.14

кубовыми красителями в аппаратах

предприятиях

периодического действия

Использование высокотемпературного метода

Применяется на новых и

крашения полиэфирных текстильных

существующих

4.15

материалов дисперсными красителями на

предприятиях

оборудовании периодического действия

Технология крашения ПА пряжи, нитей и

Широко применяется

трикотажных полотен в аппаратах

4.16

периодического действия дисперсными

красителями

233

Окончание таблицы 4.1

Технология

Описание

Применяемость

Технология крашения шерстяного волокна,

Широко применяется

топса, ленты, пряжи, ткани, сукна кислотными

4.17

металлокомплексными (1:2) красителями

Технология крашения целлюлозных

Широко применяется

материалов, шелка, шерстяного волокна, топса,

4.18

ленты, пряжи активными красителями с высокой

степенью фиксации

Технология крашения смесовых шерсть-

Применяется

полиэфирных материалов с применением

4.19

активных и дисперсных красителей

Колорирование текстильных материалов и

Применяется на новых и

трикотажных полотен (целлюлозных,

4.20

существующих

шерстяных, шелковых) активными красителями

предприятиях

Печать текстильных материалов (целлюлозных,

Применяется на новых и

шерстяных, шелковых) пигментами на машинах

4.21

существующих

с сетчатыми шаблонами

предприятиях

Сублимационная переводная печать по

Применяется на новых и

синтетическим тканям дисперсными

4.22

существующих

красителями

предприятиях

Цифровая прямая печать текстильных

Применяется на новых и

материалов пигментами на принтерах

4.23

существующих

предприятиях

Технология заключительной отделки

Применяются

текстильных материалов с помощью

4.24

малоформальдегидных и бесформальдегидных

отделочных препаратов

Технология заключительной отделки

Применяются

текстильных материалов на основе акриловых и

4.25

полиуретановых препаратов нового поколения

Технология нанесения функциональных

Применяются

покрытий на текстильные материалы ракельным

4.26

методом на основе силиконовых, уретановых и

акриловых полимеров

234

4.1 Технологии валки-фулеровки и промывки шерстяных

и шерстьсодержащих тканей

При промывке шерстяных камвольных тканей различного сырьевого состава,

осуществляемых в жгуте, происходит дополнительная механическая проработка ткани с

целью придания ей характерного «шерстяного» туше.

Типовой режим промывки-валки (валки-фулеровки) для камвольных и суконных

шерстяных и шерстьсодержащих тканей с вложением шерстяного волокна более 50 %

осуществляется на оборудовании периодического действия или на линиях обработки в

жгуте. Состав валочного раствора включает соду кальцинированную и ПАВ или мыльно-

содовый раствор. Скорость обработки - от 15 до 30 м/мин. Промывка после валки

проводится в трех ваннах теплой водой 45-50 °С. Продолжительность процесса - 2-4 ч.

Для промывки шерстяных и шерстьсодержащих тканей применяются моющие

вещества неионогенные или смеси неионогенных с анионактивными ПАВ. Концентрация

моющего препарата в маточных и рабочих растворах поддерживается в зависимости от

активной и моющей способности продукта.

Более прогрессивен метод непрерывной промывки ткани, так как сокращается

внутрифабричный транспорт, повышается съем продукции с единицы производственной

площади более чем в 1,5 раза, уменьшается расход пара и электроэнергии более чем в

2 раза, повышается производительности труда и улучшается качество продукции при

снижении себестоимости обработки.

Промывка шерстяной и шерстьсодержащей ткани на линии расправленным

полотном, например, «Бене» (Франция), заключается в промывке-заварке ткани в ваннах

(1-5 секции) при температуре не менее 90 °С, в ваннах (6-7 секции) при температуре не

менее 60 °С. Скорость движения ткани - 26 м/мин. Слив ванны - 1 раз в смену.

Продолжительность обработки - 3 мин. Технологическая усадка ткани - до +1,5 %.

Давление в жале валов - 0,196-0,392 МПа (2-4 кгс/см²). При проведении операции

«кисловка» на линии фирмы «Бене» необходимо поддерживать рН = 4,5-5 в седьмой

секции.

Для чистошерстяных тканей используется режим промывки-заварки,

заключающийся в пропитке ткани горячей водой при 60⁰С, обработке ткани паром в

автоклаве при 110-115 ^oС и охлаждении ткани холодной водой 20-25 ^oС. Длительность

заварки не превышает 40 с.

4.2 Технология карбонизации шерстяного волокна в массе

и шерстяных материалов

Типовой режим карбонизации шерстяного волокна, пряжи или шерстяных тканей,

а также тканей с вложением шерстяного волокна более

% в сочетании с

синтетическими волокнами заключается в загрузке кип (или иных носителей) в

перфорированную корзину, замочке в растворе, содержащем раствор серной кислоты

(4- 6 % от массы материала) и смачиватель - 1,5 г/л. Время обработки 15-20 мин, далее

следуют отжим на центрифуге до влажности 50-55 % и сушка-выжиг растительных

примесей. Для тканей выжиг осуществляется в трехсекционной машине. На первой

секции предварительная сушка - первая секция при 65-80 ^oC (не ниже 60 ^oC) 45 мин.

235

Далее следуют термообработка для выжига при 105-110 ^oC в течение 15 мин и

охлаждение. На третьей секции при 70 ^oC и длительности 10 мин - сушка до влажности

1-2 %. Далее следуют дробление и трепание (или встряхивание).

Технология карбонизации чистошерстяной пальтовой ткани заключается в

пропитке раствором серной кислоты концентрацией 40-50 г/л в присутствии ПАВ 0-1 г/л.

Затем происходит удаление из ткани избытка раствора, ткань быстро высушивается при

110-135 °С и далее проходит зону выжигания при 135-150 ^oC и встряхивается. Процесс

нейтрализации включает в себя стадии промывки водой, собственно нейтрализацию

серной кислоты щелочными реагентами (кальцинированной содой или раствором

аммиака) и окончательную промывку водой для удаления продуктов реакции

нейтрализации: 1, 2 и 3 ванны, проточная вода при 18-20 oC. 4, 5 и 6 ванны,

кальцинированная сода (2 г/л) или раствор аммиака 25 % (11-12 г/л) при 18-20 °С, 7, 8 и

9 ванны, проточная вода с температурой 18-20 ^oC.

4.3 Технология щелочной и окислительной варки льняной ровницы

на оборудовании периодического действия для мокрого прядения

По данным технологиям получают полупродукты - вареную и полубелую ровницу,

которые прядут по мокрой технологии прядения. По технологии щелочной отварки

получают ровницу серебристо-серого цвета. По технологии окислительной варки

получается отбеленная ровница. После химической обработки мокрая ровница

поступает на прядение.

Обработка ровницы производится на специальных перфорированных катушках в

аппаратах ОБ-500Л, или АКД, или АКДС, или иных аппаратах котлового типа.

Особенности технологических процессов отварки ровницы из волокна

промышленных способов приготовления заключаются в том, что волокно, получаемое

промышленными способами (моченцовое, паренцовое, луб), отличается по своему

химическому составу от стланцевого. Как правило, эти волокна по сравнению со

стланцевым волокном содержат меньшее количество целлюлозы.

При варке льняной ровницы концентрация щелочи за счет кальцинированной

соды составляет 10-11,5 г/л (в пересчете на едкий натр), а для ровницы из очеса - на

уровне 6,5-7 г/л. Потеря массы ровницы при такой обработке составляет от 12 до 17 %,

для исключения высоких потерь необходимо обеспечивать достаточную промывку после

обработки (таблицы 4.2, 4.3).

Ровница загружается в варочный раствор при 30-40 ^oC. Продолжительность

обработки ровницы устанавливается в зависимости от от степени ее огрубения.

236

Таблица 4.2 - Типовой технологический процесс щелочной варки ровницы

Стланцевое волокно

Моченцовое волокно

Процесс

Ед.

Очес

обработки

измере-

Чесаный

с 12 %

Корот-

Чесаный

состав раствора

Очес

ния

лен

вискозно-

кое

лен

и параметры

го волокна

Кальцинирова

12,5-

нная сода

г/л

25,0-26,0

13,5

9,0-9,5

28,0-30,0

17,5-18,5

Бисульфит

г/л

0,9-1,0

натрия

Таблица 4.3 - Технологические процессы варки ровницы

Стланцевое волокно

Моченцовое

Едини

Процесс обработки,

Очес с 12

ца

№

состав раствора и

Чесаный

измер

Очес

Короткое

Очес

параметры

лен

вискозног

лен

ения

о волокна

Силикат натрия

г/л

0,9-1,0

Смачиватель

г/л

0,25-0,35

Щелочность в

пересчете на едкий

г/л

9,7-10,0

4,8-5,0

3,4-3,7

3,2-3,5

11,2-11,5

6,9-7,2

натр

Продолжительность

обработки:

- подогрев до 98-100

мин

30-40

°С

- обработка при 98-

мин

150

120

150

100 °С

Промывка:

- горячей водой при

мин

65-70 °С

- с триполифосфатом

г/л

0,5-1,0

0,5-0,7

0,5-1,0

1 раз

- горячей водой при

мин

65-70 °С 2 раза

- холодной водой при

мин

10-20 °С

Кислование уксусной

г/л

1,1-1,2

1,1-,2

кислотой

Температура, ^оС

⁰С

25-30

Время обработки

мин

Промывка холодной

мин

водой при 10-20 °С

Технологические

процессы беления ровницы способом окислительной варки

(таблица 4.4), как и щелочной варки, проводятся на оборудовании периодического

действия (котлы). В составе варочного раствора основными веществами являются

перекись водорода и соединения, создающие необходимую щелочность

237

(кальцинированная сода и силикат натрия). Их концентрация выбирается с учетом вида

льняного волокна и способа его получения. Гидроксид натрия для создания щелочности

практически не используется из-за возможности котонизации комплексного

льноволокна.

Окислительная варка проводится в щелочно-перекисном растворе, содержащем:

Н2О2, силикат Na, кальцинированную соду, триполифосфат натрия (ТФН), сернокислый

магний. Обработка начинается с температуры 30-40 ºС, ванна разогревается до кипения

за 40-50 мин. Обработка при температуре 95-98 ºС проводится в течение 60-80 мин.

После этого проводится промывка ровницы со спуском обработочного раствора в стоки.

Таблица 4.4 - Технологические процессы беления ровницы способом окислительной варки

№

Процесс обработки,

Единица

Стланцевое волокно

Моченцовое волокно

обр

состав раствора и

измерени

або

Чесаный

параметры

Очес

Короткое

Очес

тки

лен

Предварительное

кислование

Серная кислота

г/л

1,5-2,0

Смачиватель

г/л

0,25-0,35

Температура раствора

°С

30-35

Продолжительность

мин

обработки

Нейтрализация раствора

после кислования

Каустическая сода

г/л

0,1-0,2

(после нейтрализации)

Продолжительность

мин

обработки

Окислительная варка

после слива

нейтрализованного

раствора

Сернокислый магний

г/л

0,1-0,2

Триполифосфат натрия

г/л

0,3-0,5

Кальцинированная сода

г/л

20-25

8,5-9,5

4,8-5,0

12,0-13,0

Силикат натрия

г/л

12-13

9-10

10-11

18-20

12,5-13

Каустическая сода

г/л

4,0-4,2

Перекись водорода (на

г/л

1,45-1,50

1,30-1,35

1,40-1,50

1,65-1,70

1,55-1,60

активный кислород)

Щелочность (в

г/л

9,2-9,5

4,7-5,0

3,4-3,5

6,5-6,7

6,2-6,5

пересчете на едкий

натр)

4.4 Технология ферментативной расшлихтовки целлюлозных

и смесовых целлюлозосодержащих тканей в расправку

238

Ферментативную расшлихтовку с применением амилаз используют для

расшлихтовки тканей различного сырьевого состава, ошлихтованных крахмальной

шлихтой. Ферментативную расшлихтовку для малых партий тканей можно проводить на

оборудовании навойного типа или джиггерах. Оптимальная температура для обработки

составляет 40-60 °С. После обработки ткани в течение 30-40 мин (или 3-4 прохода по

10-15 мин для джиггеров) следует промывка теплой водой при 30-60 ^oC (1 проход) и

холодной

водой

(0-1

проход).

Технологическая

схема

подготовки

целлюлозосодержащих тканей приведена на рисунке 4.1.

Для предприятий мощностью более 200 тыс. м ткани в сутки предпочтительны

непрерывные технологии. При работе по непрерывной плюсовочно-накатной технологии

пропитку ферментным раствором можно проводить на пропитывающих системах, в том

числе совмещенных с газоопалкой.

Рисунок 4.1 - Технологическая схема подготовки целлюлозосодержащих тканей по схеме:

«опаливание-ферментативная расшлихтовка-сушка»:

1 ,6 - рулонно-накатная машина; 2 - газоопаливающая машина; 3, 7, 8 - промывная ванна;

4, 10 - рулонно-раскатная машина; 5 - станция вылеживания; 9 - сушильная барабанная

машина

Температура пропитки соответствует оптимальной температуре для проявления

каталитической активности, предпочтительно 40-50 ^oC. После пропитки суровой ткани

раствором амилаз (0,5-2 г/л) необходим отжим до 100-110 % остаточной влажности и

далее намотка в рулон с обертыванием полиэтиленовой пленкой и вылеживанием

пропитанной ткани в 1-1,5 ч. Необходимо обеспечивать вращение ролика со скоростью

239

от 5 до 12 об./мин. После выдерживания следует промывка теплой водой в одной, двух

или трех машинах при температуре от 20 до 60 °С в зависимости от поверхностной

плотности ткани и комплектации линии.

Для льняных и полульняных тканей после ферментативной расшлихтовки

требуется промывка в первой ванне раствором щавелевой кислоты концентрацией 1-5

г/л, далее в ванне с теплой водой не менее 60 ^oC и ванне с холодной водой. Возможно

совмещение процесса ферментативной расшлихтовки и кислования при условии

использования кислых амилаз. При этом рН раствора должно соответствовать рН,

оптимальной для проявления каталитической активности фермента. Концентрация

щавелевой кислоты соответствует 1-3 г/л.

Для льняных и полульняных тканей, имеющих в составе полубелую льняную

пряжу, далее проводится перекисное беление в две стадии на оборудовании рулонно-

перемоточного типа (джиггерах) или линиях беления по плюсовочно-запарной

технологии с запариванием при температуре 85-90 ^oC. Белящий раствор содержит

реагенты как при окислительной варке: перекись водорода (в пересчете на 100 %) 1,5-2

г/л, силикат или метасиликат натрия 3-4 г/л, каустическая сода 3-4 г/л или гидроксид

натрия 1-2 г/л, общая щелочность на уровне - 4-4,5 г/л, мочевина - 0-5 г/л, ПАВ -

0,5 г/л.

Пропитка осуществляется при температуре 40 ºС. После отжима до 100 %

остаточной влажности следует вылеживание в запарной камере

20-40 минут в

зависимости от поверхностной плотности ткани и состава (для льняной ткани - 30-40

мин, для полульняной - 20-30 мин). После промывки в двух-трех машинах следует

повтор операции, а для льняных тканей - пропитка щелочно-перекисным раствором с

повышенной концентрацией перекиси водорода от 4 до 5,5 г/л и запаривание при

температуре 85-95 ºС на 20-40 мин.

В завершение процесса следуют промывка горячей и холодной водой в трех

машинах до нейтрализации среды и сушка на сушильно-ширильной машине.

Рекомендуется использование оборудования с системой гидротекс (промывка горячей

водой противотоком).

Использование ферментативной расшлихтовки перед щелочной отваркой и

перекисным белением позволяет на 25 % снизить концентрации реагентов в варочных и

белящих растворах, сократить длительность запаривания в процессах отварки и

беления на 5-10 %.

Таблица

4.5 - Технологические режимы беления вискозноштапельных и хлопкосиблоновых

тканей в машинах рулонно-перемоточного типа с сушкой на сушильных барабанах

Подготовка без

Подготовка с

Название операции

ферментов

ферментами

Пропитка холодной водой, замачивание, температура, °С

20-25

Пропитка раствором амилаз:

- концентрация, г/л;

1,0

-температура, °С

35-40

240

Окончание таблицы 4.5

Подготовка без

Подготовка с

Название операции

ферментов

ферментами

Выдерживание в рулоне, в камере:

- время, мин

Два прохода по 10-15 мин

- температура, °С

20-25

Промывка горячей и холодной водой,⁰С

60-70

20-25

Пропитка раствором, г/л

- перекись водорода (100%)

4,5-5,0

3,5-4,0

- гидроксид натрия

1,8-2,0

1,6-2,0

- силикат натрия

8-10

- мочевина

- смачиватель

Запаривание Т=100 °С

20-30

Промывка горячей и

60-70

холодной водой, °С

20-25

Для подготовки вискозных штапельных тканей и тканей бязевого ассортимента

под грунтовую печать или крашение в темные цвета с целью придания им

гидрофильности, мягкости операция ферментной расшлихтовки является достаточной.

Технологические режимы беления вискозноштапельных и хлопкосиблоновых тканей в

машинах рулонно-перемоточного типа приведены в таблице 4.5.

Технологии ферментативной расшлихтовки для льняных тканей актуальны и

обусловлены решением проблем, связанных с трудностью удаления остаточной

шлихты. Более полное удаление крахмальной шлихты при минимальном воздействии

на целлюлозу волокна уже на первых этапах подготовки обеспечивает повышение

сорбционной восприимчивости и реакционной способности ткани по отношению к

белящим реагентам и как результат - качественную подготовку ткани.

Для тканей с исходной белизной менее

%, высоким содержанием

сопутствующих примесей и повышенной поверхностной плотностью рекомендуется

обработка составом, включающим низкотемпературную кислотоустойчивую амилазу

(например, Аквазим, Амилоризин, Амилаза НТ) и щавелевую кислоту (0,5-0,8 г/л), рН

раствора должен находиться в пределах 5-6 ед.

Оптимальными условиями можно считать пропитку ткани при температуре 30-

50 ºС и вылеживание в ямах или выдерживание в рулоне в течение 45-60 мин.

Возможны различные варианты построения технологического режима подготовки

льняных тканей с предварительной ферментативной расшлихтовкой (таблица 4.6).

241

Таблица 4.6 - Варианты построения технологии беления с предварительной ферментативной

расшлихтовкой

№

1 стадия

2 стадия

3 стадия

4 стадия

Ферментативная

Промывка

Пероксидное

расшлихтовка

щавелевой

беление, 85-95 °С,

кислотой, 60 °С

20-30 мин

Ферментативная

Пероксидное

Кислование

расшлихтовка

беление, 85-95 °С

беление,85-95 °С

Ферментативная

Гипохлоритное

Пероксидное

Кислование

расшлихтовка

беление, 20 °С

беление, 85-95 °С

4.5 Технология щелочной отварки и пероксидного беления

расправленным полотном

Технология двухстадийного щелочно-перекисного беления (отварка, беление) с

промежуточным кислованием и промывками предназначена для широкого ассортимента

хлопчатобумажных (марля, миткаль, бязь, полотенечные ткани, тики, сатины, двунитки

и др.) и смесовых тканей с вложением хлопка более

%, а также для

котонинсодержащих тканей. Цель такой подготовки - обеспечить материалу требуемую

белизну (более 80-82 %) и капиллярные свойства (более 100-120 мм/ч) с сохранением

показателей разрывной нагрузки и показателя вязкости медно-аммиачных растворов не

менее 2.

Наиболее оптимальна технология для линии непрерывного беления. На первом

этапе проводят комплектование суровой ткани в партии: раскладка и клеймение, сшивка

ткани в партии. Далее - двухстороннее или одностороннее опаливание ткани на

газоопальной машине при скорости 80-120 м/мин. Для тканей экономкласса возможно

исключение стадии опаливания. При этом необходимо оснащение печатных машин

пухоочистительными валами. Отварка и беление на отбельной линии проводятся

следующим образом:

а) промывка ткани в 1-2 промывных ваннах при температуре воды 40-70 ºС;

б) пропитка ткани щелочным раствором в

1-2-х пропиточных ваннах при

температуре

50-60 ºС составом, г/л:

1) гидроксид натрия

(100

10-40 (в зависимости от плотности и

ассортимента тканей);

2) силикат натрия d=1,43

- 1,5-3,0;

3) бисульфит натрия

- 1,0-3,0;

4) ПАВ

- 0,2-2;

в) запаривание в запарной камере при 100-102 ºС в течение 20-60 мин;

г) промывка в 2-х ваннах промывной машины горячей водой (60-75)±5 ºС,

холодной водой;

д) пропитка ткани раствором серной кислоты 2-4 г/л в 1-2-х пропиточных ваннах;

е) промывка ткани холодной, проточной водой в трехванной промывной машине.

242

ж) пропитка ткани раствором перекиси водорода в 1-2-х пропиточных ваннах при

температуре раствора 40-45 ºС составом, г/л:

1) пероксид водорода

(100

2,5-13,0 (в зависимости от степени

засоренности и плотности тканей);

2) силикат натрия d = 1,43

- 5-11;

3) гидроксид натрия (100 %)

- 0-3,0;

4) ПАВ

- 0,1.

Общая щелочность по фенолфталеину - 1,3-3 г/л.

Запаривание проводят в запарной камере при 98-100 ºС 20-60 мин в зависимости

от поверхностной плотности ткани. Промывка ткани осуществляют в трех-

четырехванной промывной машине при 60-70 ºС, последняя ванна - вода холодная,

проточная. Сушку легкодеформируемых тканей и трикотажных полотен проводят

конвективным способом, а тканей - на двух- или трехсекционной барабанной сушильной

машине (от 20 до 30 барабанов). Сушка двухсторонняя, до остаточной влажности 5-7 %,

далее следует накатка в ролик или контактную тележку.

4.6 Технология биоотварки и пероксидного беления тканей на основе целлюлозы

(в т. ч. с цветными просновками)

Для хлопчатобумажных и полульняных тканей, а также льняных, полульняных,

целлюлозосодержащих тканей с цветными нитями и котонинсодержащих тканей

рациональными и достаточными являются двухстадийные биохимические способы

подготовки, сочетающие расшлихтовку с биоотваркой и пероксидное беление.

Технология может быть реализована на малогабаритных линиях беления

расправленным полотном. Преимущества и недостатки современных технологий

подготовки отражены в таблице 4.7.

В состав для пропитки на стадии биоотварки входят фермент амилолитической

активности и фермент, способный катализировать реакцию гидролиза пектинов

(пектиназа). Процесс можно проводить на оборудовании различного типа по

плюсовочно-запарной технологии с запариванием при

60 ^oC и на оборудовании

полунепрерывного действия или эжекторах при температуре термостатирования 50-

60 ^oC. Концентрация препаратов определяется активностью ферментов и составляет от

0,5 до 2 г/л. После биоотварки следуют три промывки: горячим раствором ПАВ (0,2-0,5

г/л, 80 ^oC), теплой (40-60 ^oC) и противотоком холодной водой. После промывки следует

щелочно-перекисное беление как в одностадийной технологии с концентрацией

пероксида водорода в рабочем растворе от 2 до 8 г/л (100 %).

Практика работы на предприятиях показала возможность сокращения затрат на

химикаты, технологической воды, пара и электроэнергии и пригодность использования

технологии с биоотваркой для ограниченного ассортимента хлопчатобумажных,

полульняных и целлюлозосодержащих тканей с малым содержанием «галочек», а также

для некоторого ассортимента тканей с цветными нитями и льняных.

243

Таблица 4.7 - Преимущества и недостатки современных технологий подготовки

Отварка.

Биоотварка

Отварки,

кислование,

Холодное

Показатель

перекисное

беление

Число операций

Число промывок

5-9

7-8

4-5

5-7

Затраты хол. воды, %

100

Кислование

Длительность, ч

16-20

3,5-7,5

1,5-1,7

Расход эл.энергии, кВт*ч

Расход теплоэнергии,

0,25/1047

0,10/4187

0,15/628

0,20/837,4

Гкал/МДж

Расход

горячей

воды,

0,13/544,3

0,11/460,5

0,10/4187

0,13/544,3

Гкал/МДж

Щелочность сточных вод

8,9

11,5

7,8

9,2

Средняя температура, °С

Технология применима для машин эжекторного типа.

Для хлопчатобумажных материалов (тканей и трикотажных полотен),

выработанных из хлопка высокого качества, а также для тканей на основе цветных нитей

операция биоотварки с последующей промывкой может быть самостоятельной, если

далее проводится печатание грунтовых рисунков пигментными композициями.

4.7 Совмещение процессов отварки с горячей мерсеризацией хлопчатобумажных

и смешанных тканей по непрерывной плюсовочно-запарной технологии

Данная технология является рациональной и широко применимой для

ограниченного ассортимента хлопчатобумажных и смесовых хлопкополиэфирных

тканей с вложением хлопка более 50 %. Технология, совмещающая щелочную отварку

и процесс мерсеризации при концентрации гидроксида натрия от 180 до 200 г/л, широко

используется для подготовки тканей под крашение активными, кубовыми красителями в

темные тона. Для специальных форменных тканей возможно экономкрашение

сернистыми и прямыми красителями. Смесовые хлопкополиэфирные ткани,

подготовленные по данной технологии, окрашивают активными и дисперсными

красителями.

Технология может быть реализована только на оборудовании подготовки

расправленным полотном и камерой для запаривания рулоно-перемоточного типа (КДЗ-

линия ЛМО), а также с оснащением усиленными отжимами с обеспечением возврата

высококонцентрированного раствора в пропиточные ванны. Технология требует

операций нейтрализации (кислования) и эффективной промывки. Технология является

экономически и экологически оправданной, поскольку исключает стадию пероксидного

беления.

244

Ткань в процессе обработки пропитывается раствором едкого натра (150-250 г/л)

при температуре, близкой к температуре кипения (при этом из раствора удаляется

кислород воздуха), отжимается и запаривается при температуре

100-102 ^oС и

избыточном давлении 60-100 Па в течение 60-90 мин натянутым полотном в рулоно-

перемоточной камере КДЗ-140. В заключение ткань выщелачивают, промывают,

нейтрализуют серной кислотой 3-5 г/л, далее ее промывают и сушат.

4.8 Технология непрерывного, полунепрерывного и периодического

одностадийного пероксидного беления хлопчатобумажных и смешанных тканей

и трикотажных полотен

Технология одностадийного беления предназначена для расшлихтовки и отбелки

текстильных материалов, в том числе облегченных хлопко-полиэфирных и

хлопчатобумажных тканей (с поверхностной плотностью от 50 до 150 г/м²), а также для

трикотажного полотна и тканей из пряжи на основе химических волокон (вискозных,

полиэфирных, вискозно-полиэфирных) с поверхностной плотностью от 90-300 г/м².

Производительность линий рулонно-перемоточного типа или непрерывного действия -

3000-4080 м/ч. Удельное потребление на 1000 м ткани составляет: электроэнергии -

22,2 кВт*ч, пара - 838 кг, воды - не более 2,5-3,5 м³.

Технология является достаточной для последующей белоземельной или

грунтовой печати пигментами, а также для белоземельной печати водорастворимыми

красителями. Технология пригодна для подготовки трикотажного полотна под крашение.

Технологический процесс и рецептура процесса одностадийного беления (см.

таблицу 4.8) заключается в пропитке суровой ткани или ткани после опаливания на

газоопаливающей машине или после ферментативной расшлихтовки белящим

раствором, г/л: перекись водорода (100 %) - 4-8, гидроксид натрия - 1,8-2, силикат

натрия или метасиликат натрия - 5-7, щелочеустойчивый смачиватель (ПАВ) - 0,5-1,

мочевина - 0-10. Далее после отжима следует запаривание в термокамере до 60 мин

при 98-100 ^оС (5-10 минут - для шелковых тканей на основе химических волокон и 20-

30 мин - для смесовых хлопко-полиэфирных, 30-60 мин - для хлопчатобумажных

материалов). Далее следует промывка горячей и холодной водой. Для

легкодеформируемых тканей и трикотажных полотен используется конвективная сушка,

для хлопчатобумажных тканей - контактная сушка.

Универсальная технология одностадийного беления применима для эжекторных

машин. Масса партии - от 50-70 кг в один ручей и до 300 кг - при заправке в 4 ручья.

Модуль ванны - 1:7-1:10. Разбавление всех химических реагентов производится

непосредственно в приготовительном баке. Белящий раствор, содержащий оптический

отбеливатель для лучшего его растворения, подогревается.

245

Таблица 4.8 - Рецептура процесса беления хлопчатобумажной ткани и трикотажного полотна

Количество, % от массы

Наименование химических материалов

полотен

- ПАВ щелочеустойчивый малопенящийся

0,2-0,3

- пеногаситель

0-0,3

- метасиликат натрия

или силикат натрия (удельный вес 1,44)

- пероксид водорода (30 %)

8-10

- каустик 100 % или сода 2 %

1-1,5

- оптический отбеливатель

0-0,2

- промывка: уксусная кислота (98 %)

0,3-0,5

Режим

Т ^oC

Время, мин

Наполнение машины водой, нагревание

10-40

Заправка полотна, введение смачивателя

Введение химматериалов последовательно: метасиликат

натрия, пероксид водорода, каустика

Обработка

Беление при нагревании

40-100

Беление

100

Введение оптического отбеливателя

100

Беление

100

Косвенное охлаждение

100-70

Промывка

70-10

Нагревание

10-40

Введение уксусной кислоты, обработка

Выгрузка

Предварительная расшлихтовка перед одностадийным белением позволяет

сократить концентрации основных белящих реагентов и длительность запаривания.

В таблице

4.9 приведен технологический режим одностадийного беления

смесовых

хлопкополиэфирных,

вискозноштапельных,

хлопковискозных.

многокомпонентных целлюлозосодержащих тканей.

Таблица

4.9

- Технологический режим одностадийного беления смесовых

хлопкополиэфирных,

вискозноштапельных,

хлопковискозных.

многокомпонентных

целлюлозосодержащих тканей

Одностадийный

режим с

Название операции

режим

предварительной

расшлихтовкой

Пропитка холодной водой, тем-ра,^оС

20-25

Пропитка раствором амилаз:

- концентрация, г/л;

1,0

- температура,^оС

40-50

246

Окончание таблицы 4.9

Одностадийный

режим с

Название операции

режим

предварительной

расшлихтовкой

Лежка без подогрева:

- время

Пропитка раствором, г/л

- пероксид водорода (100 %)

5,0-6,0

3,5-4,0

- гидроксид натрия

1,8-2,0

1,6-1,8

- силикат натрия

8-10

6-8

- мочевина

0-5

0-3

- смачиватель

1-1,5

0,2-0,5

Запаривание при 98-100 ^оС

30-60

20-30

Промывка горячей и

60-70

холодной водой,^оС

20-25

Типовой режим беления одностадийным способом хлопчатобумажных

трикотажных полотен на линии беления заключается в пропитке полотна белящим

раствором при температуре раствора 40 ^оС составом, г/л:

- пероксид водорода 30 %

15-30;

- метасиликат натрия

20-25;

- гидроксид натрия (100 %)

1-3;

- ООВ

0-1;

- смачиватель

1-2.

Далее следуют отжим до содержания влаги в полотне 120 %, запаривание в

течение 20-25 мин при температуре 98-100 ^оС и промывка на промывных машинах с

сетчатыми барабанами. После промывки необходима заключительная конвективная

сушка.

4.9 Технология непрерывной расшлихтовки и двухстадийного пероксидного

беления льняных и льносодержащих тканей с заключительным кислованием

Данная технология является бесхлорной технологией беления и применяется в

случаях, когда нежелательна отварка тканей и недопустимо применение высоких

концентраций пероксида водорода. Технология нашла применение для льняных и

полульняных тканей (в том числе с цветными нитями) и может быть использована как

альтернатива гипохлоритно-пероксидных технологий беления. В отличие от последних,

степень белизны на 1-5 % ниже, что является допустимой нормой для последующего

крашения и грунтового печатания тканей. За счет исключения обработок

хлорсодержащими веществами обеспечиваются высокая экологизация процесса

подготовки, снижение опасности производства в целом, упрощение организации

поставок химикатов.

Технология реализуется на действующем оборудовании производств, в том числе

оборудовании рулонно-перемоточного типа, навойного, эжекторах и поточных линиях.

247

Первая стадия предусматривает расшлихтовку по плюсовочно-накатному способу

или в условиях термостатирования: щавелевой кислотой 2-5 г/л или в растворе

ферментов амилаз 1-2 г/л. (см режим расшлихтовки ранее) с последующей промывкой

в растворе щавелевой кислоты (1-2 г/л) при 60 °С. Далее следуют промывка в двух

ваннах теплой и холодной водой и пропитка белящим составом при температуре 40 ºС:

пероксид водорода 5,5-6,0 г/л, силикат натрия 6,5-7 г/л, мочевина 0-5 г/л, смачиватель

0,2-0,5 г/л, сульфат магния 0,1-0,2 г/л. Общая щелочность не более 3,5-4,8 г/л.

Запаривание - при 85-95 ºС в течение 30-60 мин в зависимости от типа запарной камеры

или термостатирования. Далее следует промывка горячей и холодной водой на секциях

промывной части линий или промывка со сливом раствора для иного оборудования.

Для тканей с цветными нитями и полульняных тканей данных операций

достаточно. А для льняных тканей следуют повтор операций пероксидного беления и

заключительная промывка - кислование - промывка.

Раствор для повторного перекисного беления содержит меньшие концентрации:

пероксид водорода 3-4 г/л (по активному кислороду), силикат натрия 5-6, мочевина 0-5,

общая щелочность (каустическая сода) до 3 г/л. Запаривание - при 85-95 ºС в течение

20-60 мин.

4.10 Технология маломодульного нанесения рабочих растворов на текстильные

материалы

Технология маломодульного нанесения рабочих растворов внедрена в ряде

технологических процессов с целью:

- снижения расходов химматериалов;

- сокращения объемов стоков:

- повторного использования рабочих растворов.

Устройство в линии отварки и беления типа «Флекснип» предназначено для

нанесения на мокрое полотно высококонцентрированных растворов. Такой метод

пропитки позволяет сократить расход химикатов на 10% и обеспечить минимальное

повреждение волокна. Ткань после промывки проходит высокопроизводительное

отжимное устройство и выходит с остаточной влажностью 60-70%. После этого

происходит дополнительное внесение раствора на ткань в клинообразном корыте

устройства «Флекснип», причем без обмена раствора ванны. В силу предельно

незначительного объема раствора (12 л) и быстрому постоянному его возобновлению (в

пределах долей секунды) при прохождении горячей ткани (поступающей с

расшлихтовки) температура раствора в устройстве не повышается. Не наблюдается и

снижение стабильности отбеливающего раствора.

На ткань дополнительно наносится около 80 % раствора, причем без смешения и

опасения реакции обмена обеих жидкостей, т.е. происходит чистое наложение раствора

на обе стороны влажной ткани.

Для дополнительного (аддитивного) внесения раствора требуется добавка

раствора с концентрацией в 1,5 раза выше, чем при обычном способе пропитки.

Колебания концентрации раствора на ткани исключаются, т.к. в этот момент никакого

обмена раствора не происходит (производить титрование щелочного и отбеливающего

раствора не требуется).

248

Затем ткань поступает в запарную камеру с общим количеством раствора (60 ÷

70) % + 80 % = (140 ÷ 150) %. Благодаря большому количеству влаги в ткани реакции в

запарной машине улучшаются, достигаются лучший вид и качество ткани.

Опыт внедрения одноступенчатого метода подготовки тканей на линии фирмы

«Кюстерс» с установкой устройства «Флекснип» подтвердил преимущества такого

способа, а именно:

- мягкий одностадийный способ с исключением операции щелочной отварки и

благодаря этому весьма незначительное повреждение волокна;

- равномерная, аддитивная выборка раствора без обмена ванны, благодаря чему

обеспечивается постоянная концентрация химикатов в растворе;

- равномерный эффект отбеливания;

- хорошая воспроизводимость результатов;

- меньшее образование отложений на роликах в запарной машине;

- равномерное распределение отбеливающего раствора;

- способ более благоприятный для окружающей среды, т.к. сокращается расход

химикатов на 10 % (по сравнению с обычной отваркой) и намного уменьшается

количество остатка раствора, спускаемого из ванны (обычная ванна вмещает 500-600 л,

а установка «Флекснип» - 8-0 л);

- метод является экономичным (требует меньшее количество машин, снижен

расход энергии, более простое обслуживание).

4.11 Крашение хлопчатобумажных тканей активными красителями

в аппаратах периодического действия

В процессах крашения текстильных материалов основная проблема состоит в

поступлении в стоки незафиксированных на волокне красителей (от 10 до 40 %). К таким

красителям относятся прямые, сернистые, некоторые марки активных красителей (см.

таблицу 4.10).

Таблица 4.10 - Остаточное содержание красителя в стоках

Остаточное содержание

Класс красителя

Вид волокна

красителя, %

Сернистые

Хлопок

Ок. 20

Кубовые

Хлопок

Ок. 5

Прямые

Хлопок

15-20

Азокрасители

Хлопок

Активные

Хлопок

20-25

Пигменты

Все виды волокон

Ок. 1

кислотные

Шерсть, полиамид

Ок. 5

Удаление красителей из сточных вод производится извлечением их остаточных

количеств и повторным использованием их в красильных ваннах.

В режиме периодического крашения, когда значительная часть

незафиксированного красителя остается в ванне, осуществляют рециркуляционное

249

крашение с многократным использованием красильных растворов с обеспечением их

компенсационного концентрационного подкрепления красителями и ТВВ.

Проведение операций подготовки и крашения без промежуточной сушки является

экономически выгодным, рациональным и эффективным с точки зрения получения

гладкокрашеных полотен высокого качества. Технология применима для оборудования

полунепрерывного действия навойного типа и эжекторов. Режим отварки и крашения

активными красителями в эжекторной машине «Софт-Стрим» приведен в таблице 4.11.

Таблица

4.11 - Режим отварки и крашения активными красителями в эжекторной машине

«Софт-Стрим»

Продолжи-

Температура,

№

Наименование операций

тельность,

°С

мин

Наполнение воды, нагрев ванны, введение химикатов,

40±2

загрузка полотна

Нагрев ванны

40-90

Отварка

90±2

Косвенное охлаждение

90-80

Промывка на «проход»

Слив ванны, ведение соли, наполнение водой, нагрев,

50±2

введение химикатов, обход

Введение красителя, крашение

50±2

Введение соды, крашение

50±2

Введение гидроксида натрия

50±2

Слив ванны, наполнение водой, промывка

20±2

Слив ванны, наполнение водой, промывка

20±2

Слив ванны, наполнение водой, нагрев, введение

40±2

химикатов

Нагрев

40-90

Мыловка

90±2

Косвенное охлаждение

90-80

Промывка «на проход»

Слив ванны, наполнение водой, нагрев, введение

40±2

химикатов

Нагрев, промывка

40-60

Слив ванны, наполнение водой, промывка

20±2

Слив ванны, наполнение водой, промывка

2±2

Слив ванны, наполнение водой, нагрев, введение химикатов

40±2

Нагрев, закрепление

60±2

Слив ванны, наполнение водой, нагрев, введение

40±2

химикатов

Аппретирование

40±2

Выгрузка полотна, слив

40±2

Продолжительность режима: 535 мин.

250

4.12 «Холодное» крашение активными красителями по плюсовочно-накатной

технологии расправленным полотном

Холодное крашение высокореактивными активными красителями с высокой

степенью фиксации на волокне рассматривается как рациональный энергосберегающий

процесс получения гладкокрашеных льняных, полульняных, хлопчатобумажных и

котонинсодержащих многокомпонентных тканей и трикотажных полотен, реализуется на

специализированных малогабаритных линиях, оснащенных плюсовкой с усиленным

отжимом, накатной системой и промывной линией. Процесс требует организации

станции вылеживания тканей после пропитки красителем.

Рисунок 4.5 - Линия для полунепрерывного холодного способа крашения

Состав линии крашения по плюсовочно-запарному способу включает устройство

ввода ткани с двумя тянульными валами и тканенакопителем; плюсовку; промывные

машины с односторонней заправкой ткани; машину промывную с 6-8 промывными

ваннами, работающими на противоток; машину сушильную барабанную или

конвективную; устройство накатки ткани в ролик.

Технология холодного способа крашения включает пропитку тканей при

температуре 2-30 ^оС раствором, содержащим, г/л: дихлортриазиновый краситель - 10-

50, смесь карбоната и гидрокарбоната натрия в соотношении 3:1-5-50, смачиватель -

2-5. Фиксация окраски в рулоне происходит в течение 4-24 ч в зависимости от марки

красителя и плотности ткань. Затем следует тщательная промывка.

4.13 Система автоматического дозирования химреактивов и красителей

в технологиях отделки тканей

Автоматизация системы подготовки растворов и их дозирования и

автоматические красковарки для печатных машин применяются на многих текстильных

фабриках. Микропроцессорные системы дозирования автоматически регистрируют

химические вещества в соответствии с различным назначением.

При

изготовлении

печатной

краски

вручную

операторы

обычно

производят больше пасты, чем это необходимо, так как производство вручную может не

дать требуемого оттенка. Это приводит к массовому перепроизводству печатной пасты.

Если не существует специального программного обеспечения, возникает проблема при

расчете общего количества требуемой пасты. Специальное программное обеспечение

позволяет осуществлять автоматическое управление цветом и оттенками, возвратом

красителя в емкости. Оставшаяся печатная краска из партии, которая не была

полностью использована, вводится в программу с номером партии и веса. Программа

укажет, когда в запланированной партии остатки краски могут быть использованы.

251

Автоматические системы дозирования при приготовлении загущенных

композиций и печатных красок имеют значительные преимущества:

- сокращается расход химических веществ и красителей;

- снижаются затраты, связанные с контролем качества и количеством

обслуживающего персонала;

- улучшается воспроизводимость окрасок и объемы производства;

- уменьшается количество сточных вод.

В современных автоматизированных системах дозируется и вода, используемая

для мытья емкостей для приготовления и подающих труб, когда рассчитывается

количество готового раствора.

В некоторых случаях используют отдельные трубопроводы для каждого реагента,

что исключает процесс постоянной промывки трубопровода и насосов перед следующим

этапом работы и экономит химические вещества, а также воду.

Такой подход характерен для непрерывных технологических процессов

подготовки и крашения.

Основные достижения в области охраны окружающей среды

Во-первых, жесткий контроль над процессом сводит к минимуму корректирующие

меры, такие как переделка, соответственно, мытье емкостей и корректировка оттенков.

Во-вторых, автоматизированные системы с одновременной подачей компонентов

красильных и белящих растворов и отдельным распределением различных химических

веществ (т.е. без предварительного смешивания) позволяют значительно снизить

загрязнение

сточных

вод

экономить

химикаты

благодаря

минимизации / предотвращению остатков раствора, который необходимо сливать в

конце процесса. Это особенно важно при непрерывной и полунепрерывной обработке.

В-третьих, снижается контакт работников производства с химическими

веществами, что создает более здоровую атмосферу рабочей среды.

Эксплуатационные данные

Автоматизированной системой, характеризующейся высокой точностью

дозировки красителей, что особенно важно для порошковых выпускных форм, обычно

управляет один человек. Современные автоматизированные дозирующие системы

могут дозировать красители с точностью до 0,2 г.

Автоматизированные системы дозирования растворов и автоматические

красковарки применяют пока не на всех отделочных предприятиях, их можно

использовать при эксплуатации как старого, так и нового оборудования.

В автоматизированных системах с раздельным распределением различных

химических веществ, где химикаты и вспомогательные вещества используются в

больших количествах на непрерывных линиях, экологические преимущества особенно

заметны. Когда различные химикаты не смешиваются перед процессом, их можно легко

повторно использовать для следующего запуска. Отдельное дозирование каждого

красителя - процесс дорогой, но особенно выгодный там, где используются триады

основных красителей/пигментов, а извлеченные объемы достаточно высоки, чтобы

оправдать инвестиции.

252

Предпосылки для внедрения

Основными предпосылками являются повышенная воспроизводимость и

производительность, наряду с требованиями охраны здоровья и безопасности,

установленными законодательством.

4.14 Крашение целлюлозных материалов (пряжи, льняных, хлопчатобумажных

тканей и изделий) кубовыми красителями в аппаратах периодического действия

Кубовые красители используются для крашения хлопка, вискозы и льна в тех

случаях, когда требуется особенно высокая устойчивость окраски свету и мокрым

обработкам (полотенца, столовое белье, военная униформа и др.) (раздел 2). Эти

красители представляют собой наиболее сложные в производстве и дорогие химические

продукты, есть трудности также в их применении, они дают большой объем сточных вод.

Поэтому кубовые красители применяются для крашения текстильных материалов, к

которым предъявляются высокие требования по устойчивости окраски к мокрым

обработкам. Это ткани и изделия медицинского назначения, пряжи для выработки

пестротканых материалов, швейных ниток [4].

Экологические преимущества:

- высокая степень фиксации красителя на волокнистом субстрате;

- снижение сбросов красителя в сточные воды за счет использования

автоматической системы дозирования.

Недостатки технологии: возможное использование в качестве окислителя

бихромата калия.

4.15 Использование высокотемпературного метода крашения полиэфирных

текстильных материалов дисперсными красителями на оборудовании

периодического действия

Крашение полиэфирных текстильных материалов, как было описано ранее

(раздел 2), при температурах до 100 ^оС затруднено в связи с высокой температурой

стеклования полиэтилентерефталата - 80 ^оС. Поэтому крашение проводят либо в

присутствии переносчиков при 95-100^оС, либо при температуре 130 ^оС и избыточном

давлении.

Переносчики способствуют набуханию волокна, в результате чего увеличивается

скорость диффузии красителей в волокнистый субстрат. При крашении и промывке

значительное количество переносчиков сбрасывается в сточные воды. Часть остается

на волокне и может выделяться в воздух при последующей сушке, нагревании и

глажении [5].

К веществам, используемым в качестве переносчиков, относятся ароматические

соединения, для которых характерны высокая летучесть, интенсивный запах, а также

токсичность для человека. В результате использования переносчиков происходит

загрязнение воды, воздуха, а также по некоторым источникам у потребителей могут быть

проблемы со здоровьем при использовании текстильных изделий, обработанных 1,2,4-

трихлорбензолом и другими переносчиками, содержащими галогены.

253

Использование высокотемпературных способов крашения позволяет исключить

переносчики из технологического процесса. Высокотемпературные способы крашения

полиэфирных текстильных материалов широко применяются в производстве.

Экологические преимущества

При высокотемпературном крашении сточные воды и отходящие газы не

содержат переносчиков. Уменьшается количество сбросов и выбросов вредных для

окружающей среды веществ.

Недостатки технологии:

- миграция олигомеров к поверхности волокна;

- крашение при высокой температуре требует большого расхода энергии.

4.16 Технология крашения ПА пряжи, нитей и трикотажных полотен в аппаратах

периодического действия дисперсными красителями

Полиамидные волокна можно окрашивать всеми видами дисперсных красителей,

но специально для этих волокон выделена группа дисперсных полиамидных,

обладающих высокой диффузионной способностью (раздел 2) [6].

Эти красители проникают глубоко в структуру полиамидных волокон и не

выявляют их сырьевую неравномерность. Химической связи эти красители с

полиамидным волокном не образуют, поэтому при промывке выше температуры

стеклования легко удаляются из набухшего волокна. Крашение чаще всего проводят по

периодической технологии, как текстильных материалов, так и трикотажных полотен.

Технологию используют для получения окрасок средних тонов.

Экологические преимущества:

- крашение осуществляется без переносчиков;

- исключение из состава красящего раствора выравнивателей.

Недостатки: невозможность получения темных тонов окрасок.

4.17 Технология крашения шерстяного волокна, топса, ленты, пряжи, ткани, сукна

кислотными металлкомплексными (1:2) красителями

Шерстяные материалы способны окрашиваться многими классами красителей.

Выбор класса красителей определяется назначением материала, а также видом

отделки, которой подвергается текстильный материал [6].

Самые высокие показатели устойчивости окрасок шерстяных материалов

достигаются при использовании кислотных металлокомплексных красителей состава

1:2.

Окрашивают шерстяные текстильные материалы данным классом красителей в

основном по периодической технологии. Технология проста в использовании, позволяет

получать окраски от светлых до темных цветов, универсальна. По периодическому

способу кислотными металлокомплексными красителями 1:2 можно окрашивать любые

шерстяные текстильные материалы; пряжу, топс, ленту, ткани, в том числе сукно и т.д.

Выравниватели рекомендуют использовать только в случае получения светлых окрасок,

например, выравниватель А. Крашение ведут в умеренно кислой среде рН 4,5-5,0, что

254

соответствует изоэлектрической точке и обеспечивает минимальное повреждение

шерстяного волокна.

Экологические преимущества:

- минимизация концентраций или полное исключение выравнивателей из

технологического процесса;

- высокая степень полезного использования красителей;

- снижение содержания красителей в сточных водах.

Недостатки:

- наличие сбросов в стоки органических соединений, содержащих хром или

кобальт;

- менее яркие цвета (тупые оттенки) по сравнению с кислотными красителями.

4.18 Технология крашения целлюлозных материалов, шелка, шерстяного

волокна, топса, ленты, пряжи активными красителями с высокой степенью

фиксации

В процессах крашения текстильных материалов, как это уже отмечено ранее,

основная проблема состоит в поступлении в стоки незафиксированных на волокне

красителей (от 10 до

40 %). К таким красителям относятся прямые, сернистые,

некоторые марки активных красителей.

Удаление красителей из сточных вод производится извлечением их остаточных

количеств и повторным использованием их в красильных ваннах.

В режиме периодического крашения, когда значительная часть

незафиксированного красителя остается в ванне, целесообразно осуществлять

рециркуляционное крашение с многократным использованием красильных растворов с

обеспечением их компенсационного концентрационного подкрепления красителями и

ТВВ. Другим методом повышения степени полезного использования красителей

является применение бифункциональных активных красителей [7].

Бифункциональные (полифункциональные) реактивные красители, содержащие

две подобные или разные реакционноспособные системы, обеспечивают очень высокий

уровень фиксации на текстильных материалах. Благодаря двум реакционноспособным

группам бифункциональные реакционноспособные красители повышают вероятность

химической

реакции

целлюлозными

волокнами

по

сравнению

монофункциональными красителями с одной реакционноспособной группой. Если одна

из реакционноспособных групп гидролизуется во время процесса крашения, другая

может химически взаимодействовать с гидроксильными группами целлюлозы. Более

того, объединение двух реактивных систем в одном и том же красителе обеспечивает

преимущества двух отдельных групп (например, высокая степень фиксации с высокими

уровнями устойчивости к стирке).

Последующая промывка окрашенных материалов может быть выполнена быстро

и требует сравнительно небольшого количества энергии и воды. Это объясняется

следствием высокой фиксации новых бифункциональных красителей (нужно смыть

только небольшое количество незафиксированного красителя). Однако более важным

является тот факт, что некоторые новые активные красители имеют молекулы,

специально предназначенные для того, чтобы проявлять пониженное сродство к

255

волокнам, когда краситель находится в гидролизованной форме, а это означает, что они

легко удаляются в процессе промывки.

Для колорирования шерстяных текстильных материалов наиболее применимы

бифункциональные активные красители, содержащие реакционноспособные группы

бромоакриламида или винилсульфона. Их использование может обеспечить высокие

уровни прочностных показателей окраски материалов, сравнимые с достигаемыми с

помощью хромовых красителей даже для темных оттенков.

Экологические преимущества:

- применение бифункциональных красителей обеспечивает почти стопроцентную

(92-96%) фиксацию на субстрате при сведении к минимуму их гидролиза, повышение

эффективности промывки и снижение загрязнения окружающей среды;

- переход к активному крашению шерстяных текстильных материалов позволяет

избежать использования хромовых красителей, а, следовательно, отсутствие в сточных

водах ионов хрома, особенно шестивалентного, который является канцерогеном;

- экономия воды, электроэнергии и химических веществ.

Недостатки технологии: недостаточно широкий спектр выпускаемых

бифункциональных красителей.

Область применения:

- бифункциональные активные красители можно применять во всех типах

красящих машин, но они обладают особым преимуществом на самых современных

красильных машинах с низким модулем крашения, оснащенных многоцелевыми

контроллерами, где могут быть использованы дополнительные преимущества с точки

зрения снижения потребления энергии и воды;

- бифункциональные активные красители могут быть использованы для крашения

и печати белковых и целлюлозных волокон, а также для крашения полиамида.

Факторы реализации: высокая степень фиксации полифункциональных

красителей, экономия воды, электроэнергии обеспечивает эфициентность данной

технологии.

4.19 Технология крашения смесовых шерсть-полиэфирных материалов

с применением активных и дисперсных красителей

Как показано в разделе 2, крашение текстильных материалов, состоящих из

смесей шерстяных и полиэфирных волокон, возможно по двум технологическим схемам:

однованным для получения окрасок светлых и средних тонов и двухванным для

достижения средних и темных тонов окраски. С этой целью можно использовать для

колорирования

шерстяной

составляющей

как

кислотные,

кислотные

металлкомплексные, так и активные красители. Экологические аспекты применения

кислотных и кислотных металлокомплексных красителей были описаны выше (см.

раздел 3). Наиболее перспективной технологией является крашение таких смешанных

текстильных материалов смесью дисперсных и активных красителей на оборудовании

периодического действия.

Экологические преимущества:

- отсутствие сбросов органических соединений, имеющих в своем составе хром,

кобальт;

256

- снижение количества красящих веществ в стоках за счет высокой степени

фиксации красителей на ткани.

Недостатки технологии: необходим подбор специальных активных красителей

для шерсти.

4.20 Колорирование текстильных материалов и трикотажных полотен

(целлюлозных, шерстяных, шелковых) активными красителями

Активные красители являются наиболее прогрессивным классам, используемым

для печати текстильных материалов на машинах с сетчатыми шаблонами. При

использовании монофункциональных активных красителей степень фиксации

составляет до 75-80 %, а для бифункциональных до 95-98 % [8].

Важным компонентом печатных красок является мочевина, содержание которой

достигает 150-200 г/кг для целлюлозных текстильных материалов, в зависимости от

используемого красителя при термофиксационном способе фиксации. Мочевина

необходима для повышения растворимости красителей на стадии приготовления

печатной краски, а в процессе термической обработки она плавится и создает среду для

диффузии красителя в волокна.

Избежать использования высоких концентраций мочевины в составе печатной

краски можно увеличением влажности, например, при распылении влаги.

Технологически на отечественных отделочных фабриках это реализуется при

использовании паровой среды для фиксации активных красителей. В этом случае

содержание мочевины в составе печатной композиции можно снизить до 50-100 г/кг для

целлюлозных тканей.

Экологические преимущества:

- снижение количества красителей в сточных водах;

- снижение количества мочевины в печатной краске позволяет значительно

уменьшить содержание аммонийного азота.

4.21 Печать текстильных материалов различного волокнистого состава

пигментами на машинах с сетчатыми шаблонами

Традиционная схема печатания текстильных материалов различными классами

красителей включает следующие операции (см. раздел 2.): печатание, сушку, обработку

в зрельнике, Процесс печати связан с расходами воды и электроэнергии, а также

сбросами пигментных печатных композиций при промывке прутков, шаблонов и ушатов

на станции приготовления красок в сточные воды. Поэтому в мировой практике более 50

% текстильных материалов и изделий оформляется методами пигментной печати. При

этом существенно сокращаются расходы воды за счет исключения операции промывки

и сточных вод, требующих очистки. Снижается расход тепловой энергии. Состав

печатной краски содержит полимерное связующее, загуститель, пигментный краситель

и может дополнительно содержать мягчитель, сшивающий агент и пеногаситель. В

качестве загустителя используются соли полиакриловой кислоты и ее сополимеров,

например, соли аммония. При сушке и термообработке аммиак улетучивается и на ткани

остается полиакриловая кислота или ее сополимер. Полиакриловая кислота вместе с

257

другой кислой солью обеспечивает кислую среду, требуемую для взаимодействия

связующих и сшивающих агентов.

В качестве связующих чаще всего используют сополимеры (мет)акриловых

мономеров и стирола, а также полиуретаны. В качестве сшивающих агентов

рекомендуется

использовать

малоформальдегидные

или

полностью

бесформальдегидные ПТРС (отечественных Отексид Д2, Флир, Тексоклен МФ, Отексид

БФ и др.). Данные соединения представляют собой метиловые эфиры N-

гидроксиметильных соединений, а также производные гликолей, многоатомных спиртов

и т.д.

Недостатки технологии: при проведении процесса в условиях сушки и

термообработки происходит выделение летучих веществ из компонентов печатной

краски, а именно из загустителей и акриловых связующих могут выделяться мономеры

(бутилакрилат, акрилонитрил), пропан-2-ол, N-метилпирролидон (что не должно быть в

выпускной форме связующих и идентифицируется при входном контроле).

Экологические преимущества [9]:

- снижение энергопотребления;

- снижение или исключение выделения формальдегида в рабочую зону машин;

- минимизация количества сточных вод;

- снижение в стоках загрязняющих веществ (ЗВ).

4.22 Сублимационная переводная печать по синтетическим тканям дисперсными

красителями

Сублимационная термопечать является экологичным способом колорирования

текстильных материалов, практически исключающим образование сточных вод и

снижающим энергозатраты [9].

Технология термопечати предусматривает обеспечение термического

воздействия на контактирующие ткань и специальную бумагу с нанесенным рисунком.

Последующая промывка и сушка исключаются. В настоящее время методом сублистатик

в мире печатается около 2 % текстильных материалов.

Недостатки технологии:

- необходимость утилизации отработанной бумаги с оставшимися на ней следами

красителей;

- ассортимент дисперсных красителей ограничен их способностью сублимировать

достаточно полно при температурах 180-210 ^oС.

4.23 Цифровая прямая печать текстильных материалов пигментами на принтерах

Появление на рынке пигментов, специально предназначенных для

широкоформатных струйных принтеров (например, таких, какие выпускают швейцарский

химический концерн «Ciba», немецкая ведущая фирма «Basf» и др.), явилось основой

для новой технологии прямой полноцветной цифровой печати на тканях. Эти красители

полностью соответствуют российским санитарно-гигиеническим нормам [10]. Пигмент не

проникает в волокна, а закрепляется на поверхности ткани связующим веществом.

Процесс печатания пигментом прост, так как по его окончании не требуется промывки

258

ПРОИЗВОДСТВО ТЕКСТИЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ (ИТС 39-2023) - часть 3