數(shù)碼印花企業(yè)應(yīng)對(duì)環(huán)境保護(hù)壓力的處理方案

張孟松

紡織印染行業(yè)是我國(guó)發(fā)展較早且具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)，但也是典型的高能耗、高水耗行業(yè)。紡織印染行業(yè)能耗約占全國(guó)產(chǎn)業(yè)總量的4.4%，水耗約占8.5%。傳統(tǒng)紡織印染生產(chǎn)不僅給環(huán)境帶來(lái)污染，還會(huì)產(chǎn)生各種有害化學(xué)物質(zhì)，對(duì)我們的身體造成損害。我國(guó)印染企業(yè)主要分布在華南和華東地區(qū)。浙江、江蘇、山東、廣東和福建是我國(guó)印染五大主生產(chǎn)地區(qū)，這些地區(qū)水資源豐富、上下游產(chǎn)業(yè)鏈配套發(fā)達(dá)。從紡織印染企業(yè)的發(fā)展情況與規(guī)模來(lái)看，江浙更為突出。以江蘇吳江為例，紡織不僅是吳江的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)行業(yè)，也是重要的支柱性產(chǎn)業(yè)，已經(jīng)達(dá)到千億能級(jí)。

中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，在重點(diǎn)調(diào)查工業(yè)行業(yè)中，紡織業(yè)是排污大戶(hù)。紡織工業(yè)廢水排放量在全國(guó)41個(gè)行業(yè)廢水排放中位居前列，而其中印染加工過(guò)程產(chǎn)生的廢水排放占紡織廢水排放量的七成以上。此外，作為水污染的重要來(lái)源，中國(guó)的紡織工業(yè)還消耗了巨大的水資源，在水資源利用效率方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于世界其他地區(qū)。根據(jù)中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社出版的《全國(guó)重點(diǎn)行業(yè)工業(yè)污染防治報(bào)告》，在生產(chǎn)同類(lèi)單位產(chǎn)品的情況下，我國(guó)印染廢水中污染物平均含量是國(guó)外的2～3倍，用水量則高達(dá)3～4倍;同時(shí)，印染廢水不僅是行業(yè)主要污染物，印染廢水所產(chǎn)生的污泥處理起來(lái)存在問(wèn)題。今天的服裝大部分需要印染加工，而印染又離不開(kāi)化工。全球生產(chǎn)的化學(xué)品約有25%用于紡織業(yè)。中國(guó)紡織行業(yè)消耗了全球42%的紡織化學(xué)品?；瘜W(xué)物質(zhì)會(huì)通過(guò)廢水排放到自然環(huán)境中。

紡織印染工業(yè)廢氣也是貢獻(xiàn)PM2.5的大戶(hù)?！?011～2020非常規(guī)性控制污染物排放清單分析與預(yù)測(cè)研究報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示，2008年統(tǒng)計(jì)我國(guó)紡織印染業(yè)VOCs（揮發(fā)性有機(jī)化合物）排放量占不同來(lái)源VOCs排放總量的8.8%，占工業(yè)過(guò)程VOCs排放的30%以上。

“十八大”報(bào)告提出建設(shè)“美麗中國(guó)”，要走生態(tài)文明的道路。環(huán)保問(wèn)題已經(jīng)從企業(yè)層面上升到整個(gè)國(guó)家和社會(huì)的層面。環(huán)境保護(hù)除了簡(jiǎn)單的末端治理和處理，更要注重從源頭解決問(wèn)題。

印花企業(yè)環(huán)境處理難點(diǎn)

由于印染流程中除了消耗大量能源以外，也必須投入大量的水和化工原料，從而產(chǎn)生大量的污水排放。印染過(guò)程通常涉及退漿、精煉、漂白、絲光、染色、整理、干燥、成品8個(gè)步驟。其中每一個(gè)步驟都需要大量原輔料、化學(xué)試劑投入，也都會(huì)產(chǎn)生大量廢水及污染物。因此，環(huán)保政策的出臺(tái)，均離不開(kāi)印染企業(yè)的整頓和關(guān)停。

以印花企業(yè)為例，在織物印花過(guò)程中，主要廢水源為配色調(diào)漿、印花滾筒、印花篩網(wǎng)的沖洗廢水，以及印花布后處理時(shí)皂洗、水洗廢水。印花廢水屬于印染廢水中的一部分，由于印花色漿中漿料量比染料用量多幾倍到幾十倍故印花廢水中除染料、助劑等污染物，還含有大量流失染料，BOD和COD值均較高，印花廢水是較難處理的工業(yè)廢水之一。

印花廢水主要以有機(jī)物污染組成，除酸、堿外，廢水中的大部分污染物是天然或合成有機(jī)物，水量大、濃度高、色度深、水質(zhì)波動(dòng)大，有時(shí)還伴有高溫。每個(gè)工廠生產(chǎn)加工工藝以及使用原料不同，其產(chǎn)品都在不斷變化，因此，廢水的污染物成分以及濃度的變化也十分復(fù)雜多樣。化學(xué)漿料的投入使用，使廢水含有難以生物降解的有機(jī)物，可生化性差，部分含有有毒有害物質(zhì)。其中印花雕刻水中有三氧化鉻產(chǎn)生，這些含鉻的印花雕刻廢水雖也是由印花工廠產(chǎn)生的，但不應(yīng)與印花工序水混在一起進(jìn)行處理，而應(yīng)將印花雕刻廢水單獨(dú)進(jìn)行處理。

此外，印花企業(yè)還存在生產(chǎn)廢氣的污染問(wèn)題。印花生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣里，含有的重要物質(zhì)和它們的產(chǎn)生源泉涉及到：①礦物油產(chǎn)生源泉;②甲醛產(chǎn)生源;③單體產(chǎn)生源;④煙霧產(chǎn)生源;⑤揮發(fā)性有機(jī)化合物產(chǎn)生源。由于考慮到對(duì)印花織物越來(lái)越高的牢度要求，目前國(guó)內(nèi)多數(shù)企業(yè)生產(chǎn)的黏合劑的自交聯(lián)單體仍沿用N-羥甲基丙烯酰胺（占單體總量的3%～5%），它們?cè)诒汉婧蛢?chǔ)藏過(guò)程中會(huì)釋放出游離甲醛。還有用于拔染印花的還原劑大都含有甲醛，因此這是一個(gè)急需解決的問(wèn)題。

數(shù)碼印花技術(shù)的應(yīng)用

環(huán)境保護(hù)除了簡(jiǎn)單的末端治理和處理，更要注重從源頭解決問(wèn)題。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，印花企業(yè)得到了前所未有的改善，從污染到環(huán)保、從手工到機(jī)器、從人工到智能、從緩慢到快速，這一系列的改善都將是印染行業(yè)的里程碑。環(huán)境保護(hù)是全球范圍的共識(shí)，綠色生產(chǎn)已成為全球倡導(dǎo)的工業(yè)發(fā)展價(jià)值與模式。生產(chǎn)型的傳統(tǒng)印花廠更應(yīng)該關(guān)注自身面臨的環(huán)保壓力。調(diào)研結(jié)果顯示，29%的生產(chǎn)型企業(yè)在節(jié)能減排上根本不達(dá)標(biāo)，不少高污染的印花廠已經(jīng)被查封。從全球而言，數(shù)碼印花才符合當(dāng)下的可持續(xù)發(fā)展? 戰(zhàn)略。

隨著科技的快速發(fā)展，在紡織印花方面，數(shù)碼印花技術(shù)已趨成熟。數(shù)碼印花是用數(shù)碼技術(shù)進(jìn)行的印花。數(shù)碼印花技術(shù)是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展而逐漸形成的一種集機(jī)械、計(jì)算機(jī)電子信息技術(shù)為一體的高新技術(shù)產(chǎn)品。這項(xiàng)技術(shù)的出現(xiàn)與不斷完善，給紡織印染行業(yè)帶來(lái)了一個(gè)全新的概念，其先進(jìn)的生產(chǎn)原理及手段，給紡織印染帶來(lái)了一個(gè)前所未有的發(fā)展機(jī)遇。數(shù)碼印花是將花樣圖案通過(guò)數(shù)字形式輸人到計(jì)算機(jī)，通過(guò)計(jì)算機(jī)印花分色描稿系統(tǒng)（CAD）編輯處理，再由計(jì)算機(jī)控制微壓電式噴墨嘴把專(zhuān)用染液直接噴射到紡織品上，形成所需圖案。

數(shù)碼印花分為酸性數(shù)碼印花、活性數(shù)碼印花、涂料數(shù)碼印花、分散熱轉(zhuǎn)印印花和分散直噴數(shù)碼印花5類(lèi)，結(jié)合起來(lái)可適用于幾乎所有紡織品材質(zhì)：

①酸性墨水：適用于羊毛、真絲等蛋白質(zhì)纖維及尼龍纖維等織物。

②活性染料墨水：適用于棉、麻、粘膠纖維以及絲綢等面料的數(shù)碼印花，可應(yīng)用于棉織物、真絲織物、毛織物等天然纖維織物的數(shù)碼印花。

③涂料墨水：適用于棉織物、絲織物、化纖和混紡織物、針織物、毛衫、毛巾、毛毯的數(shù)碼噴墨涂料印花。

④熱轉(zhuǎn)印墨水：適用于滌綸、無(wú)紡布、陶瓷等材質(zhì)的轉(zhuǎn)移印花。

⑤直噴分散墨水：適用于滌綸織物，如裝飾布、旗幟布、條幅等的數(shù)碼印花。

數(shù)碼印花的優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)為3點(diǎn)：①最大優(yōu)勢(shì)主要集中在色彩與圖案的精細(xì)程度上;②數(shù)碼印花將最大限度地滿(mǎn)足人們的個(gè)性化需求，改善人們的生活質(zhì)量;③數(shù)碼印花將直接促進(jìn)“綠色紡織品”和“綠色制造”的發(fā)展。

數(shù)碼印花更環(huán)保。傳統(tǒng)印花帶來(lái)的環(huán)境污染主要體現(xiàn)在：①在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水和廢油墨量相當(dāng)大;②在印花生產(chǎn)過(guò)程中或多或少還需要使用一些不好的溶劑，甚至增塑劑（熱固油墨有可能添加不環(huán)保的增塑劑），如印花水、去污油、白電油等;③生產(chǎn)后的網(wǎng)版及設(shè)備清洗也需耗用相當(dāng)多的水資源，網(wǎng)版未繼續(xù)使用則成為廢棄物，這樣的生產(chǎn)方式對(duì)環(huán)境生態(tài)沖擊很大，不符清潔生產(chǎn)的要求。而數(shù)碼印花生產(chǎn)過(guò)程中只會(huì)在前處理上漿和后處理水洗過(guò)程中產(chǎn)生一定量的廢液，整個(gè)噴墨打印過(guò)程中極少產(chǎn)生廢墨，整個(gè)污染來(lái)源較傳統(tǒng)印花少，對(duì)環(huán)境和接觸者的身體健康影響較小。

數(shù)碼印花技術(shù)突破了紡織印花的瓶頸，由影像處理軟件、噴印機(jī)臺(tái)、噴印墨水與噴印基材處理的結(jié)合，可將數(shù)字儲(chǔ)存的真實(shí)影像或圖案直接噴印在織物上，具有圖案設(shè)計(jì)及色彩變化的多樣性，被廣泛地應(yīng)用在流行設(shè)計(jì)及時(shí)尚服飾產(chǎn)業(yè)。特別適用于小量多樣及定制化的生產(chǎn)流程，大幅縮減網(wǎng)版作業(yè)成本50%，而且大幅縮短了總體生產(chǎn)時(shí)程，快速響應(yīng)客戶(hù)需求。同時(shí)減少了印花制程中因網(wǎng)版清洗所造成的廢水產(chǎn)出，符合潔凈生產(chǎn)的需求，數(shù)字紡織印花技術(shù)使染整工業(yè)變得更科技、更環(huán)保。

與傳統(tǒng)印花方式完全不同，數(shù)碼噴墨印花技術(shù)不需要制版，減少了傳統(tǒng)印花所需制網(wǎng)、配色調(diào)漿、刮印等工藝流程，也無(wú)須使用傳統(tǒng)印花所需的制網(wǎng)機(jī)、上膠機(jī)、感光機(jī)、烘房等設(shè)備，而是直接通過(guò)單臺(tái)計(jì)算機(jī)控制機(jī)械運(yùn)作，把輸入在電腦內(nèi)的打印圖案完美地呈現(xiàn)出來(lái)。相比傳統(tǒng)印染技術(shù)，該技術(shù)不僅在工作效率上有明顯優(yōu)勢(shì)，能耗也大大降低。其中，染料消耗節(jié)約85%，耗水減少30%，耗電減少45%，單位水處理成本下降30%，數(shù)碼印花每萬(wàn)元產(chǎn)值綜合能耗只有傳統(tǒng)印花的1/10。通過(guò)計(jì)算機(jī)輸入數(shù)字形式來(lái)控制打印噴頭作業(yè)的方式，完全實(shí)現(xiàn)按需噴印，染料用量?jī)H為傳統(tǒng)印花的40%，其中僅有5%的染料被水洗掉，而傳統(tǒng)印花將有70%的染料被水洗掉。作為一種綠色工藝，不僅降低能耗、節(jié)約企業(yè)生產(chǎn)成本，更有效減少了生產(chǎn)廢水對(duì)環(huán)境的污染，真正實(shí)現(xiàn)了節(jié)能? 減排。

結(jié)論

綠色和可持續(xù)發(fā)展是紡織印染行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。數(shù)碼印花是具有互聯(lián)網(wǎng)特征的。通過(guò)智能化自動(dòng)化將人工干預(yù)降到最低，按需給墨的生產(chǎn)方式大幅度降低了污染排放（最終將會(huì)達(dá)到零排放）。數(shù)碼印花可以把網(wǎng)絡(luò)上虛擬的產(chǎn)品變成現(xiàn)實(shí)中的產(chǎn)品，同時(shí)具備了低成本、小批量、快速反應(yīng)、高品質(zhì)和綠色環(huán)保的特征，與傳統(tǒng)生產(chǎn)相比具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。

勿庸置疑，數(shù)碼印花技術(shù)的出現(xiàn)和成功應(yīng)用無(wú)疑是紡織業(yè)中的一次重大技術(shù)革命，它具有里程碑式的意義。數(shù)碼印花技術(shù)是紡織業(yè)實(shí)現(xiàn)C2B成為可能，紡織業(yè)將成為領(lǐng)先進(jìn)入C2B時(shí)代的產(chǎn)業(yè)。數(shù)碼印花帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益將對(duì)全球特別是紡織印染大國(guó)中國(guó)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，數(shù)碼印花必將成為紡織史最偉大的技術(shù)之一。

據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，全球的傳統(tǒng)印花主要集中在亞洲地區(qū)，包括中國(guó)、東南亞及印度，占了總體印花量的66%。中國(guó)在傳統(tǒng)印花占了全球的近30%的產(chǎn)量，但數(shù)碼印花還不到國(guó)內(nèi)印花量的1%，成長(zhǎng)空間巨大。與歷次產(chǎn)業(yè)升級(jí)和變革一樣，數(shù)碼印花新技術(shù)的出現(xiàn)既是挑戰(zhàn)也是機(jī)會(huì)，中國(guó)紡織企業(yè)在即將到來(lái)的變革中必須搶占先機(jī)，通過(guò)節(jié)能、環(huán)保的生態(tài)經(jīng)濟(jì)，從而實(shí)現(xiàn)美麗中國(guó)的中國(guó)夢(mèng)。

作者單位：浙江紹興市生態(tài)環(huán)境局上虞分局

責(zé)任編輯：薛金萍 xjp@cprint.cn