数码印花企业应对环境保护压力的处理方案

张孟松

纺织印染行业是我国发展较早且具有国际竞争力的传统优势产业，但也是典型的高能耗、高水耗行业。纺织印染行业能耗约占全国产业总量的4.4%，水耗约占8.5%。传统纺织印染生产不仅给环境带来污染，还会产生各种有害化学物质，对我们的身体造成损害。我国印染企业主要分布在华南和华东地区。浙江、江苏、山东、广东和福建是我国印染五大主生产地区，这些地区水资源丰富、上下游产业链配套发达。从纺织印染企业的发展情况与规模来看，江浙更为突出。以江苏吴江为例，纺织不仅是吴江的传统优势行业，也是重要的支柱性产业，已经达到千亿能级。

中国环境统计数据表明，在重点调查工业行业中，纺织业是排污大户。纺织工业废水排放量在全国41个行业废水排放中位居前列，而其中印染加工过程产生的废水排放占纺织废水排放量的七成以上。此外，作为水污染的重要来源，中国的纺织工业还消耗了巨大的水资源，在水资源利用效率方面远远落后于世界其他地区。根据中国环境科学出版社出版的《全国重点行业工业污染防治报告》，在生产同类单位产品的情况下，我国印染废水中污染物平均含量是国外的2～3倍，用水量则高达3～4倍;同时，印染废水不仅是行业主要污染物，印染废水所产生的污泥处理起来存在问题。今天的服装大部分需要印染加工，而印染又離不开化工。全球生产的化学品约有25%用于纺织业。中国纺织行业消耗了全球42%的纺织化学品。化学物质会通过废水排放到自然环境中。

纺织印染工业废气也是贡献PM2.5的大户。《2011～2020非常规性控制污染物排放清单分析与预测研究报告》数据显示，2008年统计我国纺织印染业VOCs（挥发性有机化合物）排放量占不同来源VOCs排放总量的8.8%，占工业过程VOCs排放的30%以上。

“十八大”报告提出建设“美丽中国”，要走生态文明的道路。环保问题已经从企业层面上升到整个国家和社会的层面。环境保护除了简单的末端治理和处理，更要注重从源头解决问题。

印花企业环境处理难点

由于印染流程中除了消耗大量能源以外，也必须投入大量的水和化工原料，从而产生大量的污水排放。印染过程通常涉及退浆、精炼、漂白、丝光、染色、整理、干燥、成品8个步骤。其中每一个步骤都需要大量原辅料、化学试剂投入，也都会产生大量废水及污染物。因此，环保政策的出台，均离不开印染企业的整顿和关停。

以印花企业为例，在织物印花过程中，主要废水源为配色调浆、印花滚筒、印花筛网的冲洗废水，以及印花布后处理时皂洗、水洗废水。印花废水属于印染废水中的一部分，由于印花色浆中浆料量比染料用量多几倍到几十倍故印花废水中除染料、助剂等污染物，还含有大量流失染料，BOD和COD值均较高，印花废水是较难处理的工业废水之一。

印花废水主要以有机物污染组成，除酸、碱外，废水中的大部分污染物是天然或合成有机物，水量大、浓度高、色度深、水质波动大，有时还伴有高温。每个工厂生产加工工艺以及使用原料不同，其产品都在不断变化，因此，废水的污染物成分以及浓度的变化也十分复杂多样。化学浆料的投入使用，使废水含有难以生物降解的有机物，可生化性差，部分含有有毒有害物质。其中印花雕刻水中有三氧化铬产生，这些含铬的印花雕刻废水虽也是由印花工厂产生的，但不应与印花工序水混在一起进行处理，而应将印花雕刻废水单独进行处理。

此外，印花企业还存在生产废气的污染问题。印花生产过程中产生的废气里，含有的重要物质和它们的产生源泉涉及到：①矿物油产生源泉;②甲醛产生源;③单体产生源;④烟雾产生源;⑤挥发性有机化合物产生源。由于考虑到对印花织物越来越高的牢度要求，目前国内多数企业生产的黏合剂的自交联单体仍沿用N-羟甲基丙烯酰胺（占单体总量的3%～5%），它们在焙烘和储藏过程中会释放出游离甲醛。还有用于拔染印花的还原剂大都含有甲醛，因此这是一个急需解决的问题。

数码印花技术的应用

环境保护除了简单的末端治理和处理，更要注重从源头解决问题。经过多年发展，印花企业得到了前所未有的改善，从污染到环保、从手工到机器、从人工到智能、从缓慢到快速，这一系列的改善都将是印染行业的里程碑。环境保护是全球范围的共识，绿色生产已成为全球倡导的工业发展价值与模式。生产型的传统印花厂更应该关注自身面临的环保压力。调研结果显示，29%的生产型企业在节能减排上根本不达标，不少高污染的印花厂已经被查封。从全球而言，数码印花才符合当下的可持续发展  战略。

随着科技的快速发展，在纺织印花方面，数码印花技术已趋成熟。数码印花是用数码技术进行的印花。数码印花技术是随着计算机技术不断发展而逐渐形成的一种集机械、计算机电子信息技术为一体的高新技术产品。这项技术的出现与不断完善，给纺织印染行业带来了一个全新的概念，其先进的生产原理及手段，给纺织印染带来了一个前所未有的发展机遇。数码印花是将花样图案通过数字形式输人到计算机，通过计算机印花分色描稿系统（CAD）编辑处理，再由计算机控制微压电式喷墨嘴把专用染液直接喷射到纺织品上，形成所需图案。

数码印花分为酸性数码印花、活性数码印花、涂料数码印花、分散热转印印花和分散直喷数码印花5类，结合起来可适用于几乎所有纺织品材质：

①酸性墨水：适用于羊毛、真丝等蛋白质纤维及尼龙纤维等织物。

②活性染料墨水：适用于棉、麻、粘胶纤维以及丝绸等面料的数码印花，可应用于棉织物、真丝织物、毛织物等天然纤维织物的数码印花。

③涂料墨水：适用于棉织物、丝织物、化纤和混纺织物、针织物、毛衫、毛巾、毛毯的数码喷墨涂料印花。

④热转印墨水：适用于涤纶、无纺布、陶瓷等材质的转移印花。

⑤直喷分散墨水：适用于涤纶织物，如装饰布、旗帜布、条幅等的数码印花。

数码印花的优势主要表现为3点：①最大优势主要集中在色彩与图案的精细程度上;②数码印花将最大限度地满足人们的个性化需求，改善人们的生活质量;③数码印花将直接促进“绿色纺织品”和“绿色制造”的发展。

数码印花更环保。传统印花带来的环境污染主要体现在：①在生产过程中产生的废水和废油墨量相当大;②在印花生产过程中或多或少还需要使用一些不好的溶剂，甚至增塑剂（热固油墨有可能添加不环保的增塑剂），如印花水、去污油、白电油等;③生产后的网版及设备清洗也需耗用相当多的水资源，网版未继续使用则成为废弃物，这样的生产方式对环境生态冲击很大，不符清洁生产的要求。而数码印花生产过程中只会在前处理上浆和后处理水洗过程中产生一定量的废液，整个喷墨打印过程中极少产生废墨，整个污染来源较传统印花少，对环境和接触者的身体健康影响较小。

数码印花技术突破了纺织印花的瓶颈，由影像处理软件、喷印机台、喷印墨水与喷印基材处理的结合，可将数字储存的真实影像或图案直接喷印在织物上，具有图案设计及色彩变化的多样性，被广泛地应用在流行设计及时尚服饰产业。特别适用于小量多样及定制化的生产流程，大幅缩减网版作业成本50%，而且大幅缩短了总体生产时程，快速响应客户需求。同时减少了印花制程中因网版清洗所造成的废水产出，符合洁净生产的需求，数字纺织印花技术使染整工业变得更科技、更环保。

与传统印花方式完全不同，数码喷墨印花技术不需要制版，减少了传统印花所需制网、配色调浆、刮印等工艺流程，也无须使用传统印花所需的制网机、上胶机、感光机、烘房等设备，而是直接通过单台计算机控制机械运作，把输入在电脑内的打印图案完美地呈现出来。相比传统印染技术，该技术不仅在工作效率上有明显优势，能耗也大大降低。其中，染料消耗节约85%，耗水减少30%，耗电减少45%，单位水处理成本下降30%，数码印花每万元产值综合能耗只有传统印花的1/10。通过计算机输入数字形式来控制打印喷头作业的方式，完全实现按需喷印，染料用量仅为传统印花的40%，其中仅有5%的染料被水洗掉，而传统印花将有70%的染料被水洗掉。作为一种绿色工艺，不仅降低能耗、節约企业生产成本，更有效减少了生产废水对环境的污染，真正实现了节能  减排。

结论

绿色和可持续发展是纺织印染行业发展的必然趋势。数码印花是具有互联网特征的。通过智能化自动化将人工干预降到最低，按需给墨的生产方式大幅度降低了污染排放（最终将会达到零排放）。数码印花可以把网络上虚拟的产品变成现实中的产品，同时具备了低成本、小批量、快速反应、高品质和绿色环保的特征，与传统生产相比具有绝对优势。

勿庸置疑，数码印花技术的出现和成功应用无疑是纺织业中的一次重大技术革命，它具有里程碑式的意义。数码印花技术是纺织业实现C2B成为可能，纺织业将成为领先进入C2B时代的产业。数码印花带来的经济效益和社会效益将对全球特别是纺织印染大国中国产生深远的影响，数码印花必将成为纺织史最伟大的技术之一。

据相关数据统计显示，全球的传统印花主要集中在亚洲地区，包括中国、东南亚及印度，占了总体印花量的66%。中国在传统印花占了全球的近30%的产量，但数码印花还不到国内印花量的1%，成长空间巨大。与历次产业升级和变革一样，数码印花新技术的出现既是挑战也是机会，中国纺织企业在即将到来的变革中必须抢占先机，通过节能、环保的生态经济，从而实现美丽中国的中国梦。

作者单位：浙江绍兴市生态环境局上虞分局

责任编辑：薛金萍 xjp@cprint.cn