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选择新型化工材料、改进工艺技术、有效减少污染物排放

——北京泛博科技有限责任公司市场总工,董胜选

  二十世纪70年代以来,工业污染所导致的全球性环境恶化达到了前所未有的程度。直至今日,环境污染仍然严重地威胁着人类的生存,其中,当代全球十大环境问题中大部分与化学和化学产品中的化学物质污染有关。传统的化学化工的发展是以牺牲环境为代价的,不符合可持续发展的要求,同样,传统的裘皮化工的发展也在加剧环境的污染问题。20世纪80年代以前,世界裘皮加工主要集中在欧美等发达国家,从上世纪80年代开始,受环境保护和高价劳动力的影响,欧美国家的毛皮加工纷纷转向中国香港地区,随着我国的改革开放,裘皮加工业又从香港地区转移到中国内地,由于各种技术信息迅速的交流,加上劳动力市场价格低廉,裘皮加工业在中国内地得到了迅速的发展,加工技术也得到了逐步的提高,但同时也应该看到,由于毛皮加工是劳动密集型行业,进入门槛较低,有些企业的自律性较差,所以虽然经济得到了暂时的繁荣,但对环境却造成了极大的危害,这一问题最终会严重阻碍毛皮创业的可持续发展。
  近几年来,随着人们生活水平不断提高,人们的环境保护意识逐步增强,随着高薪技术的发展和各种新材料的相继开发,使得通过控制工艺条件和优选化工材料,减少污染物排放的可能性得以实现。所谓有效减少污染物的排放,不外有两个途径:一是减少污染源(所用化工材料为环保型材料,不会产生次级污染,生产过程中不产生污染物);二是治理污染源(如果产生污染物,可通过环保治理达标),这里我主要就通过优选化工材料和控制工艺条件减少污染物排放的问题与大家做一下交流:

一、毛皮加工的工艺过程及各工序可能产生的污染

  毛皮的制造过程为: 浸水--去肉--脱脂--软化浸酸--鞣制--染色加脂--美化整理
1.浸水
  将生皮通过水处理使其充分回鲜的过程,同时洗去原料皮上的污物、血迹。浸水过程常加入一定量的防腐剂及表面活性剂,此工序一般易使废水中含有禁用防腐剂,以及含有APEO的非离子表面活性剂和增加废水的COD和BOD值。
2.脱脂
  将生皮中油脂除去的过程。毛皮脱脂工序常使用乳化和萃取方法以除去油脂,会使废水中含有APEO的非离子表面活性剂及禁用的氯代烷烃。
3.软化浸酸和鞣制
  此工序最易产生的污染是铬和甲醛,同时会使废水中含有大量的盐类物质。
4.染色
  染色过程易产生禁用芳香胺,可导致人体过敏的氧化类染料和使污水色度大大增加。
5.加脂
  由于加脂剂吸收率的问题,会使废水中含有一定量的加脂剂,另外,某些加脂剂可能含有禁用物质氯化石蜡。
6.毛被的美化整理
  羊剪绒毛被的直毛固定易造成甲醛污染;传统的草上霜产品拔色过程中易造成甲醛含量超标和硫化物污染。
可以看出,毛皮加工的各个工序中,若化工材料选用不当,都可能在产品制造过程中产生不可降解处理的污染物,就是优选了化工材料,若工艺条件控制不合理,也会使污染物的排放量增加。

二、 化工材料的优选
  毛皮生产过程使用的化工材料有两种基本作用:即辅助性化工材料和功能性化工材料,功能性化工材料是使毛皮达到所要求的状态,辅助性化工材料是为达到要求创造条件或缩短生产周期,使产品尽快达到所要求的状态,不同作用的化工材料也会有相应不同的工艺操作过程,总之,其目的应是在尽量缩短生产周期或简化工序的前提下,使产品达到应有的要求。
分别从材料性质和作用方面加以分析阐述:
1. 表面活性剂类
  毛皮生产的各个湿加工工序都离不开表面活性剂,因为通过表面活性剂的作用,可以加快和加强化工材料与皮张的作用。如浸水过程的快速回鲜,脱脂工序的乳化脱脂,浸酸鞣制工序的快速透彻的作用,染色过程的匀染,加脂过程油脂的均匀渗透等等。其中,在浸水和脱脂过程用量较大。
  对表面活性剂的要求是润湿、渗透或脱脂作用明显,可生物降解,不能含有APEO(烷基酚聚氧乙烯醚)。传统的非离子表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚,具有较优良的润湿、渗透或脱脂效果,由于为非离子型,所以可在毛皮加工的各个工序中使用,但由于其不能生物降解,可以会对环境造成危害,已被列为限制使用产品。
  应该承认,对传统表面活性剂替代产品的研究,BASF公司走在了前面,该公司生产的脱脂剂优沙邦OD,是环保的非离子表面活性剂,但该产品的价格比较昂贵。从2005年开始,泛博公司开始着手研究该类产品,经过优选,复配和大量的试验,于2006年底生产了环保型的脱脂剂TS-80,该产品已进入推广使用阶段,由于是非离子型,所以可广泛应用于裘皮生产的各工序。
2. 鞣剂类
  制是毛皮加工的最关键工序之一。与制革鞣制操作不同,毛皮鞣制由于其液比过大,鞣制吸收率较低等原因,一般都采用旧液循环使用,所以排放较少,但传统的甲醛鞣和铬鞣对环境和人体都会造成一定的危害,特别是甲醛鞣制,应属由限制到禁止行列。
  常用的铝鞣不耐水洗,而油鞣成本高,操作工艺冗长、繁琐,都具有一定的局限性,选用替代甲醛的鞣制是近几年皮革和毛皮化工行业一直努力的方向,各个公司也相继开发出了以有机膦为主的白鞣剂。如法国罗地亚公司的Albrite鞣剂,科莱恩公司的白鞣剂,北京泛博公司的白鞣剂FP、FG均属此类。通过试验发现,该类鞣剂在制革方面使用时可以使皮板达到非常满意的效果,但在毛皮上使用时,若工艺条件控制不当会对毛被造成一定的伤害,所以其在毛皮鞣制上的使用尚有一定的局限性。
3. 染料类
  染色操作可赋予毛皮产品各式各样的色彩,并可通过对毛被的其它美化提高毛皮的使用价值,使毛皮进入到时尚化的行列。但染色过程也是产生污染较多的工序之一,若染料选用不当,不但会有大量的有色废水排出,而且可能会使染色毛皮本身含有对人体有害的禁用物质。
  近几年,由于欧盟关于禁用染料限令的影响,我国裘皮加工和裘皮服装出口企业在染料的使用上变得非常谨慎。同时,毛皮染料生产企业也不再生产或使用含有禁用成分的染料。
  现在,毛皮化工生产企业所生产的染料,只需承诺不含有禁用染料成分,应该是可以放心使用的。
  安全型染料只能说明该染料不会产生对人体有害的芳香胺,但在染色过程中,若选用染料不合理,会使染色废水的色度很高,同样会使染色废水具有较大的污染。
  北京泛博公司生产的希力毛皮染料F系列是针对毛皮染色特点而开发,具有染料吸净率高,染色废液颜色浅淡的特点,可大大降低毛皮染色后废水的色度。由于可减少冲洗次数,废水总量也会减少。另外,氧化染料废水的色度要大大高于酸性染料废水的色度。如果可能,染色时尽量不选用氧化染料。
4.加脂剂类
  加脂也是毛皮加工过程中比较重要的工序,通过加脂可赋予皮板柔软丰满的性能。对加脂剂的要求首先不能含有氯化石蜡,加脂剂应易于降解。另外,加脂剂应具有较高的吸净率和结合性。性能较好的有:波美公司的 GLH,BASF公司的PSE,泰克斯公司的SKT以及泛博公司的RAM。
  通过对化工材料的优选,一方面可以使所加工产品不含有违禁物质,一方面又可能会减少污染物的排放,但如果应用工艺不合理,同样可能增加污水的排放总量。这样既浪费了资源又增大了污水处理难度,所以工艺条件的控制和工艺技术的改进同样可以减少污染物的排放。

三﹑工艺条件的控制和工艺技术的改进
  毛皮生产中由于毛皮的原因,加工过程的液体系数都比较大,所以通过化工原料和工艺条件的有机结合来减少废水的排放显得更加紧迫。
1.浸水工艺条件的改进
  浸水操作水的用量很大,是毛皮鞣制厂家产生污水的主要工序,改进的方法是尽量采用较小液比,适当提高浸水温度,加强机械作用,尽量快地完成浸水过程,减少换水和重复浸水次数。当然为达到快速浸水目的,使用高效能的浸水助剂是必需的。
2.脱脂工艺技术的改进
  与浸水相似,脱脂工序也是产生废水的主要工序之一,包括脱脂与冲洗等都要用到大量的水,致使产生大量的废水。为减少废水的排放量,最有效的方法是减少脱脂操作的次数。现在一般较为可行的方法是通过在浸水工序加入低温高效脱脂剂,使浸水和毛被脱脂工序同时完成。这样可减少一次毛被洗涤工序。对于含油量较少的兔皮和猾子皮去肉后可以不再脱脂,而直接转入软化浸酸工序,通过在软化浸酸液中加入一定量的高效能脱脂剂,达到脱脂与加快化料渗透的目的。
3.毛皮加脂工艺技术的改进
  解决浸加脂工序产生污染的根本问题是解决加脂剂的吸收问题,而提高加脂剂吸收率的最佳方法是采用分步加脂工艺。
  在多个工序中实施分步加脂,尤其在浸酸、铬(铝)鞣制中加脂,可明显提高毛皮的质量和加脂效果。由于每次加脂时加脂剂的用量较少,所以油脂吸净率明显提高。
4.染色工艺技术的改进
  染色工序的污染主要源自染料吸净率低造成污水色度较高或多次洗涤,为了减少染色废水的排放量和废水的色度指标。优选染料是极其重要的。但染色操作中还应通过提高染料吸净率、染料结合牢度等措施达到以上目的,如选择使用染料增深剂、适当延长染色时间、适当降低染色液的pH值等措施。
  通过改进工艺条件,可大大减少污水的排放量,但改变常规工艺肯定需要优质化工材料配套,这样才能保证产品质量的稳定和提高。

四、环保要求的发展趋势
  毛皮加工过程污染物的排放与治理只是环境要求的一个方面,其实更重要的毛皮加工的清洁化生产要求。即毛皮原料皮资源合理有效的配置、毛皮生产过程的节水与环保排放,毛皮成品的“绿色”要求,也就是健康要求。
  毋庸置疑,人们对环保方面的要求是动态的,不会是一成不变的。人们的环保理念也在发生着变化。原来我们一直把欧盟对产品中有害物质含量限制的一些环保禁令称作“技术性贸易壁垒”或“绿色壁垒”。“壁垒”一词的使用体现了当初我们对欧盟环保禁令的态度与无奈。现在,我认为我们应该把它称为“绿色要求”或“绿色标准”。名称的改变恰恰体现了我们对环保问题态度的变化。经济在发展,社会在进步。人们对生活质量的要求也在不断的提高。可以预计,在把欧盟对产品中有害物质含量限制的技术性贸易要求标准达到后,关于企业在生产中的职业健康、劳工权益等方面的SA8000社会责任标准将会成为下一个所谓的“贸易壁垒”。


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