纺织染整技术中的生态与经济潜能

晓　燕

减少纺织染整工艺的能耗和用水量,有助于减少全球二氧化碳的排放。一般来说,纺织工业的能耗和水耗,尤其在染整环节是非常大的,所以能耗和水耗的成本在纺织业总的生产成本中占据很高的比例。但是,纺织业在环保领域具有巨大的开发潜力,因此能在该领域发挥积极的作用。通过节水降耗,纺织工业不仅可以节省大量资金,还有助于减缓气候变化。

面对原料价格、能耗和水耗的增加,在竞争激烈的市场环境下,仅靠提高产品价格是不行的,只有采用现代技术,有效利用能源并想办法节约用水才能降低成本,提高效益。

气候变化与纺织工业

在2008年,ITMA亚洲会展上,香港染整机制造商立信工业有限公司主管欧洲事务执行董事方先生一席话给人留下深刻印象:“流淌了两千多年的恒河,从喜马拉雅山奔流直下,穿越印度平原、孟加拉国,汇入孟加拉湾,浩浩荡荡2400km,一直是南亚次大陆人民心中圣洁的象征。但今天,瓦拉纳西当地的居民明显地发觉,河水水平面下降了2m。”

气候变化正给这条圣河带来灾难性损失。科学家介绍,恒河的水源主要来源于喜马拉雅山脉冰川,在印度漫长炎热的夏季,河水以每年40m的速度缩短。到2030年,它可能完全消失。这就意味着恒河将变成完全依赖不稳定雨季的河流。

今天,一些西方国家指责东方国家消耗了太多的能源。实际上,这些东方国家的工业才刚刚起步。如,中国和印度的人口超过世界总人口的三分之一,他们同样拥有过更好生活的权利。然而,中国第十一个五年计划已制定国内企业单位产品降耗20%的规划,并在2010年前削减主要污染物排放量10%的计划指标。这在发展中国家里是一个了不起的指标。但是,由于人造纤维的消耗量逐年增加,2006年全球人造纤维生产总量上升为4127万吨,其中中国和印度的产量分别占世界总产量的51.8%和6.2 %。

纺织工业属于高能耗行业,每生产300g纤维衬衣,就需4 m2土地出产的棉花。以下数据将显示针织、机织与染整能耗差异:针织1.2 kWh/kg;编织6.2 kWh/kg;染整17.9 kWh/kg。当然,技术改进就意味着能耗水耗的降低。全球纺织工业的水耗与节水潜力都相当大。我们以平均用水量L/kg为单位。方先生提供的数据显示,按全球纺织品年产量600亿kg计算,每节省一个百分点就将节省相当惊人的水资源。而水资源的缺乏将成为未来全球最大的危机。其次是能耗。根据上述全球年产量,它所需能耗为:10740亿kWh电量或1.32亿吨煤炭。按节省30%到50%成本可以很容易得出,即使节省30%的能耗也是惊人的。按照1吨煤120美元计算,全球纺织业年能耗为172亿美元。

除纤维生产外,染整在整个纺织业中是最大的能耗和用水环节,也具有最大能耗和用水量节约潜力的领域,改进后的染整节能减排效果也最明显,也能有效减缓气候的变暖速率。

纺织业需要转变消费意识

根据联合国工业发展组织2004年报告,工业制造业所用能耗占全球总能耗的26%,二氧化碳排放量占全球总排放量18.5%。随着当今消费者的环保意识的不断加强,在不远的将来,环保产业将成为主导市场的重要因素。

可持续发展在当今世界已不再只是一个口号,而是一个明智的营销手段,也是一个长期经营的先决条件和生存必需。欧洲一些大零售商已开始向生产商提出要求,产品须出具据权威部门授权的相关环保证书,这样才能向客户明确交代产品是否具备可持续性发展的“碳足迹”。所谓碳足迹就是指一个人的能源意识和行为对自然界产生的影响。该公司甚至开发出“碳足迹”计算器,即测量产品碳排放量或二氧化碳排放量的方法。不仅如此,欧洲消费者已兴起为“绿色”产品买单的风潮。美国Patagonia ®是一个享有盛誉的户外服饰品牌,其原料全部来源于回收的聚乙烯苯二甲酸乙二醇酯瓶,而非原生聚酯。 在英国,LEK公司2007年报告所述:“关于气候变化的科学辩论虽然此起彼伏,但‘碳氧化物的排放应加以控制这一观点已获得多方共识。”对此,欧洲商界也纷纷做出回应,许多公司已公开采取节能减排措施。其中,英国著名零售企业马莎百货公司在新的一年里决定实行A计划,即在他们的很多商品上贴上节碳标签。虽然总的反应还不能肯定,但可以确定,碳化控制战略已从单一公司行为开始转变成为行业行为。

根据英国LEK公司统计的数据,引起这种变化的现象是:消费者购买更多的绿色产品。欧洲百分之四十的消费者都认为,制造商有生产环保产品的责任。英国另一大百货商特斯科公司将商品更新商标,原有的标签全部更新为碳足迹徽标。而他们要获得碳足迹标志,必须先获得总部设在伦敦的节碳基金委员会认可,并且被授权的单位必须做出降低碳影响的书面承诺。

因此,向消费者提供更多环保信息已成为欧洲的时尚,企业需要帮助他们了解产品的碳影响,并做出购买低碳产品的决定。特斯科执行总裁特里·利亚先生评论道:“我们希望每周都能为顾客带来更广泛的绿色选择,并以此带来环保消费革命。我们期待所有供应商和竞争对手共同支持节碳基金委员会。”总部设在伦敦的大陆服装公司主管菲利普·查尔斯·高米特说他的公司“将在纺织品中使用节碳基金的首批低碳标签,并借此在竞争中占领优势。我们所有的合作伙伴都应该关注气候的变化,我们会确保每一位欧美企业管理人员都能感受到‘拯救地球的服装的优点,并以此沟通股东、职工与顾客。此外,我们将继续把盈利和竞争优势显示出来,同时希望大家效法这种行为,带领行业走向低碳时代”。

优化利用水资源和能源

纺织工业在许多国家都是支柱产业之一。近年来,水资源缺乏问题越来越明显,水的需求已超过了人口增长。在过去的几个世纪里,世界人口增长了3倍,而耗水却增长了7倍。制造一件棉布衬衣需耗水2500升。

20年前,人们曾提出这样的问题:“人类能挽救脆弱的地球吗?”今天, 问题却被倒了过来:“怎样才能把地球从人类的糟蹋中拯救出来?”纺织工业是否已准备好迎接这种变化?倘若改进现有的生产技术水平,那么每年可节水足够装满100万个奥运标准泳池。倘若全世界纺织业每年降低1%到1.5%的煤炭消耗量,仅染整环节就可节省成本达60亿美元,并减少2%的二氧化碳排放量,有效减缓全球气候变化。

其次是能耗。机械化程度的增加也伴随着能耗的增加。高能耗的纺织工业各生产环节能耗必将引起动力成本的增加和生产力的损失,最终给生产成本带来深刻的影响。与过去相比,今天的技术改进和电力机械代替人工操作加大了纺织企业的能耗。纺织业需要电能和热能为机器提供动力。湿处理工艺会消耗大量热能,去掉纺织品表面纤维的燎毛工艺同样消耗大量热能。平均算来,工业发电中约有40%~45%的能耗被纺织生产消耗掉。

水资源短缺的威胁和能源危机促使纺织业选择更先进更节水节能的工艺,以解决水和能源给环境带来的污染问题。生态亲密型纺织品可减少能耗,使用环保面料和可持续印染工艺也可降低能耗和水耗。湿处理工艺可采用废水余热回收、烘干机设备、织物湿度控制、烧毛冷却水再利用、减少展幅机废气等技术将耗水降到最低程度。

湿纤维在进入传统的干燥系统时通过流空气预干燥(CAPD)系统将初湿降至最低,当这种工艺改为利用空气对流干燥法时,可将主要干燥设备的干燥负荷降至最低,减少传统干燥系统对热能的消耗。

目前,纺织工业产生的废水尚未有效回收和再利用。污水处理系统可使回收再利用废水。这样做不仅可减少淡水资源的消耗,还可使动力得到最合理的利用。在生产棉纱和织品的过程中,浸湿处理是主要方法之一,若安装高效能源控制系统就可有效降低能耗。又如,许多加热工艺会产生热源,这些热源回收再利用可有效减少能耗。选择适当的工艺并培养员工节约意识,养成节约的习惯,让他们明白保护水资源和能源的重要性便可使企业节能降耗。通过这些手段纺织行业不但能降低成本,并且可以减缓气候的变化。

(据《印度纺织工业能源与水资源的优化》、美国《纺织世界》、美国《科学指引》等媒体最新资料)