纺织行业节能减排先进适用技术指南.pdf

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1、纺织行业节能减排先进适用 技术指南（第一批）二一二年九月1目 录 第一章第一章 导言导言.2 1.1 编制目的.2 1.2 适用范围.2 1.3 编制依据.2 1.4 术语及定义.2 第二章第二章 纺织行业资源能源消耗及产排污情况纺织行业资源能源消耗及产排污情况.4 2.1 行业类型划分.4 2.2 能源消耗情况.7 2.3 资源消耗情况.8 2.4 污染物排放情况.9 第三章第三章 纺织行业技术现状纺织行业技术现状.13 3.1 纺织行业技术结构.13 3.2 纺织行业技术水平.25 第四章第四章 纺织行业节能减排先进适用技术纺织行业节能减排先进适用技术.27 4.1 生产过程节能减排技术.

2、27 4.2 资源能源回收利用技术.59 4.3 污染物治理技术.67 4.4 其他节能减排技术.81 第五章第五章 工艺技术优化组合方案工艺技术优化组合方案.83 5.1 热能梯级利用技术改造及锅炉烟气余热利用.83 5.2 废水重复利用，回用和有机热载体炉供热系统组合.83 第六章第六章 节能减排新技术动态节能减排新技术动态.85 6.1 可持续发展低碳排放领域.85 6.2 可持续发展绿色环保领域.86 6.3 可持续发展资源循环领域.90 2第一章 导言 1.1 编制目的 1.1.1 为纺织企业开展节能减排和低碳经济工作提供技术指导意见。1.1.2 为纺织企业新建、扩建、改建时提供技术

3、选择以及技术转让信息。1.1.3 为纺织行业节能减排技术推广应用提供政策索引和配套方法服务。1.2 适用范围 适用于纺织企业节能减排工作技术领域，包括新建、扩建、改建项目的技术选择时参考。1.3 编制依据 本指南编制引用了下列文件中的条款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本适用于本指南。1.3.1 染整行业准入条件（2010 年修订版）国家工业和信息化部 2010 1.3.2 纺织工业“十二五”科技进步纲要 中国纺织工业协会 2010 1.3.3 纺织工业调整和振兴规划 2009 1.3.4 纺织染整工业废水治理工程技术规范（HJ 471-2009）国家环境保护部 2009 1.3.5 染整行

4、业清洁生产评价指标体系(试行)国家发展和改革委员会 2006 1.3.6 清洁生产标准 纺织业(棉染整)（HJ/T185-2006）国家环境保护总局 2006 1.3.7 染整行业废水污染防治技术政策(环发2001118 号)国家环境保护总局、国家发展和改革委员会 2001 1.3.8 纺织染整工业水污染物排放标准（GB4287-92）国家环境保护总局 1992 1.3.9 综合能耗计算通则 GB/T 2589-90 1.3.10 企业能耗计量与测试导则 GB/T 6422-86 1.3.11 产品单位产量能源消耗定额编制通则 GB/T 12723-92 1.3.12 节能监测技术通则 GB/

5、T 15316-94 1.4 术语及定义 1.4.1 染整 指对纺织材料（纤维、纱、线和织物）进行以化学处理为主的工艺过程，又称印染 1.4.2 染整废水 指纺织材料（纤维、纱、线和织物）在染色和整理过程中所产生的废水，又称印染废水。31.4.3 染整废水回用 指以染整废水为原水，经收集、处理，实现再利用的过程。1.4.4 煮练 指用化学方法去除棉布上的天然杂质，精练提纯纤维素的过程。1.4.5 丝光 指棉纱线、织物在一定张力下，经冷而浓的烧碱溶液处理，获得蚕丝样光泽和较高吸附能力的加工过程。1.4.6 染色 指对纤维和纤维制品施加色彩的过程。1.4.7 印花 指把循环性花纹图案施于织物、纱片

6、、纤维网或纤维条的方法，又称局部着色。1.4.8 天然纤维 指棉、麻、丝、毛等植物、动物性纤维。1.4.9 合成纤维 指经化学合成纤维，包括涤纶、腈纶、氨纶、锦纶、维纶、丙纶等纤维。1.4.10 人造纤维 指粘胶（利用棉短绒和木质纤维加工而成）、醋酸纤维、牛奶纤维、大豆纤维、竹纤维等。1.4.11 化学纤维 指合成纤维和人造纤维。1.4.12 碱减量 指将涤纶纤维织物放在 8090、8%左右的碱液中，使其表面单体不规则地溶出，以改善手感的处理工艺。1.4.13 前处理 指去除纺织品上的天然杂质，以及浆料、助剂和其它沾污物，以提高纺织品的润滑性、白度、光泽和尺寸稳定性，利于进一步加工的工序。1.

7、4.14 整理 指除前处理、染色、印花以外，使坯布转变为商品形态的加工处理，俗称后整理。如：改善纺织品外观质量、手感和服用性能的末道加工处理。1.4.15 排水量 指生产设施或企业向企业法定边界以外排放的废水的量，包括与生产有直接或间接关系的各种外排废水（含厂区生活污水、冷却废水、厂区锅炉和电站排水等）。1.4.16 单位产品基准排水量 指用于核定水污染物排放浓度而规定的生产单位染整产品的废水排放量上限值。1.4.17 能源审计 审计单位依据国家有关的节能法规和标准，对企业和其他用能单位能源利用的物理过程和财务过程进行的检验、核查和分析评价。4第二章 纺织行业资源能源消耗及产排污情况 纺织业是

8、我国传统民生工业、支柱产业。改革开放以来我国外汇顺差的 83%来源于纺织工业的出口，现代化建设所需的资金很大部分来自于纺织工业；中国纺织工业各分支行业最齐全（纺织 21 个、化纤 7 个、服装 3 个分支行业）；就纺织行业而言，直接从事生产的 2200000 工人，从事原料生产的约 1 亿人；即有 1.22 亿人直接和间接从事纺织工业，对我国社会稳定起着十分重要作用。2009 年我国纤维加工量达到3540 万吨约占世界的 50%，2010 年纤维加工量达到 4130 万吨占世界的 50%以上，是名副其实的纺织大国，由于高档产品比例和先进技术并不占优势，所以不是强国。从环境保护角度分析，最大的问

9、题是废水，废气、废物相对较小，其排放量大，水质污染严重，属高浓度有机废水。如将纺织工业按产业链区分，可以分为：纺织（纺纱、织布）、染整（前处理、染色、印花、后整理）和服饰等最终产品（包括服饰、家用纺织品、工业用纺织材料等）三部分，其中废水量的 80%来自于染整，而且浓度也是最高，所以纺织工业环保问题的重点是染整行业。据国家公告：规模以上企业统计，纺织工业废水排放量（23 亿吨/年）和 COD 排放量约占 39 个行业的第四位，是废水排放大户；纺织工业能耗约占 39 个行业总能耗的 4.3%，略高于 39 个行业平均值，也是能耗排放较大行业之一。2.1 行业类型划分 根据国家统计部门分类，纺织行

10、业分属于 17、18 和 28 等 3 个大类，31 个小类，见表 2.1。表表 2.1 国民经济行业分类与代码国民经济行业分类与代码（部分（部分 GB/T 47542011）17 纺织业纺织业 171 棉、化纤纺织及印染精加工 1711 棉、化纤纺织加工 指以棉及棉型化学纤维为主要原料进行的纺纱、织布，以及用于织布和缝纫的线的生产活动。1712 棉、化纤印染精加工 指对非自产的棉和化学纤维纺织品进行漂白、染色、印花、轧光、起绒、缩水等工序的加工。172 毛纺织和染整精加工 1721 毛条加工 指以毛及毛型化学纤维为原料进行梳5条的加工活动。1722 毛纺织 指以毛条及毛型化学纤维为原料进行的

11、纺、织生产活动。1723 毛染整精加工 指对非自产的毛纺织品进行漂白、染色、印花等工序的染整精加工。173 1730 麻纺织 指以苎麻、亚麻、大麻等为主要原料进行的纺、织生产活动。174 丝绢纺织及精加工 1741 缫丝加工 指由蚕茧经过加工缫制成丝的活动。1742 绢纺和丝织加工 指以丝及化纤丝为主要原料进行的丝织生产活动。1743 丝印染精加工 指对非自产的丝织品进行漂白、染色、轧光、起绒、缩水或印染等工序的加工。175 纺织制成品制造 指以棉、化纤、毛以及各种麻和丝纺织制成品的生产活动。1751 棉及化纤制品制造 1752 毛制品制造 1753 麻制品制造 1754 丝制品制造 1755

12、 绳、索、缆的制造 指用天然纤维和化学纤维制造绳、索具、缆绳、合股线的生产活动。1756 纺织带和帘子布制造 1757 无纺布制造 指以化学纤维为基本原料，经化学（或热熔）粘合而成的类似布的产品制造。因其不进行纺织，故又称为非织造布。1759 其他纺织制成品制造 指废旧纤维纺织品，特种纺织品以及其他未列明的纺织制成品的制造。176 针织品、编织品及其制品制造 指纯粹由手工织成或钩成，或由机器针织、钩针编织成形的制品制造。1761 棉、化纤针织品及编织品制造 指以棉及棉型化学纤维为主要原料，纯粹由手工织成或钩成，或由机器针织、钩针编织织物的制作活动。1762 毛针织品及编织品制造 指以毛及毛型化

13、学纤维为主要原料，纯粹由手工织成或钩成，或由机器针织、钩针编织织物的制作活动。1763 丝针织品及编织品制造 指以丝及化纤长丝为主要原料，纯粹由手工织成或钩成，或由机器针织、钩针编织织物的制作活动。6 1769 其他针织品及编织品制造 18 纺织服装、鞋、帽制造业纺织服装、鞋、帽制造业 181 1810 纺织服装制造 指以纺织面料为主要原料，经裁剪后缝制各种男、女服装，以及儿童成衣的活动。包括非自产原料制作的服装，以及固定生产地点的服装制做。182 1820 纺织面料鞋的制造 指用各种纺织面料、木材、棕草等原料缝制、模压或编制各种鞋的生产活动。183 1830 制帽 指用各种纺织原料、皮革和毛

14、皮原料，经剪裁、缝制或压制帽子的制作，以及针织或钩针编织成毛线帽的活动。28 化学纤维制造业化学纤维制造业 281 纤维素纤维原料及纤维制造 2811 化纤浆粕制造 指生产纺织用粘胶纤维的基本原料生产。2812 人造纤维（纤维素纤维）制造 指用化纤浆粕经机械加工生产纤维的活动。282 合成纤维制造 指以石油、天然气、煤等为主要原料，用有机合成的方法制成单体，聚合后经纺丝加工生产纤维的活动。2821 锦纶纤维制造 也称聚酰胺纤维，指由尼龙 66 盐和聚己内酰胺为主要原料生产合成纤维的活动。2822 涤纶纤维制造 也称聚酯纤维，指以聚对苯二甲酸乙二醇酯（简称聚酯）为原料生产合成纤维的活动。2823

15、 腈纶纤维制造 也称聚丙烯腈纤维，指以丙烯腈为主要原料（含丙烯腈 85%以上）生产合成纤维的活动。2824 维纶纤维制造 也称聚乙烯醇纤维，指以聚乙烯醇为主要原料生产合成纤维的活动。2829 其他合成纤维制造 纺织工业中主要环境问题是废水，而废水量的 80%来自于染整，而且浓度也是最高，其次是化纤行业，废水量约占 12%，其他部分共占 8%；所以纺织工业环保问题的重点是染整行业；能耗也是印染行业最大，约占全部纺织工业能源的 58.8%，是产业链中能耗最大。其它，纺纱和织布部分能耗约占 22%；服装和家纺部分能耗约占全7部纺织行业能耗的 20%左右。染整行业能耗中，蒸汽约占 52%55%；动力机

16、械约占28%32%；照明约占 10%12%；空调约占 4%6%。蒸汽所占比例最大，同时也是节能潜力最大的部分。从分支行业分析，以产量分（以 2010 年数据）：棉加工量约 1200 万吨；涤纶 2500万吨，这二部分约占全部纤维的 86%，毛约 50 万吨，丝 45 万吨，麻约 40 万吨，还有其它纤维，所占比例均不大。纺织工业，特别是染整行业是以中小企业为主，据第一次全国污染源普查，全国纺织企业总数为：107561 家，而规模以上企业约为 57000 家。染整实际上是一个大类，不同纤维（棉、毛、丝、麻、涤纶、晴纶、氨纶、锦纶等），所采用染料不同（活性、阳离子、分散、靛兰、酸性染料等），前处理

17、和染色工艺不同，所用的助剂也不同，其污染物种类和浓度相差很大，所以处理工艺及所选参数，差别很大。任何一个好的工艺方案，实际上是多种技术的优化组合。不同生产企业由于工艺类型、产能规模、原料品质等诸多因素的影响，其资源能源消耗和产排污水平可能有很大的差别，为了使耗能排污水平能详细、全面反映实际，并在企业间具有可比性，首先需要将企业进行分类。不同产品、不同工艺，甚至相同产品不同的档次，其能耗和用水量差别也很大，高档产品一般能耗、水耗大。机织布和针织布相比，机织布的能耗大，由于实际类别太多，一般只能分几个类别，其能耗、水耗的先进与否以一定的范围划分。2.2 能源消耗情况 纺织行业能耗，按产业链区分（2

18、007 年统计）：从棉花等原料到服装等最终产品总能耗为：4.84tce/吨纤维产品；其中制造部分能耗约为：0.95 tce/吨纤维；服装等最终产品能耗约为 1.05tce/吨服装；染整部分能耗为：2.53.2tce/吨纤维，占全部能源的58.8%。据部分染整企业统计各种能耗中，蒸汽约占 52%55%；动力机械约占 28%32%；照明约占 10%12%；空调约占 4%6%。因此蒸汽部分是节能重点，能源利用率不高原因有多种：设备、管理和少批量多品种造成设备开工率和利用率不高也是原因。据部分企业调查：对十几家纺织印染企业能源利用率监测所得到数据见表 2.2。表表 2.2 部分印染企业能源利用情况部分

19、印染企业能源利用情况 项目项目 加工转化加工转化 分配输送分配输送 生产生产 辅助生产辅助生产 企业企业 范 围 72.988.27%95.8399.95%23.4760.42%21.260%20.348.9%平均值 78.93%98.70%39.62%45.96%30.56%8从表 2.2 中数据可见，生产和辅助生产的能源利用率较低，导致企业整体的能源利用率降低。表 2.3 为染色机热能损失情况。表表 2.3 染色机热损失的组成染色机热损失的组成 2.3 资源消耗情况 2.3.1 水资源消耗 各类织物水资源消耗见表 2.4。表表 2.4 不同织物的废水量不同织物的废水量 注 1：织物标幅 9

20、1.4cm。注 2：不同阔幅、厚度产品采用吨纤维产生量计算染整废水量时，可参照印染行业清洁生产评价指标体系有关规定，“印染企业综合能耗计算导则”（FZ/T 0100292）附录 B，根据织物阔幅和厚度进行折算。2.3.2 染料和助剂消耗 各类织物根据不同纤维、生产工艺和所用染料不一、产品质量要求差异，其染料和助剂使用量是不相同的，平均每吨纤维使用染料约 40 公斤，实际排放量约 1020公斤，而平均每吨纤维使用助剂量约 36 公斤（有机物），全部留在废水中。我国常用染料约 600700 种，其中分散染料约占 48%，活性染料约占 27%，硫化染料约占 13%，还原染料约占 5.4%，这里值得注

21、意的是欧盟禁用硫化染料，我国内销使用的比例还相当高。纺织助剂产品约 80%是以表面活性剂为基本原料，约 20%是功能性助剂。纺织助剂按化学结构的不同，可分为表面活性剂和聚合物两大类；按用途分为前处理剂、后项目项目 冷凝水带出热比例（冷凝水带出热比例（%）辐射散热比例（辐射散热比例（%）对流换热比例（对流换热比例（%）染缸群整体热效率（染缸群整体热效率（%）单位产品耗汽（）单位产品耗汽（t/t）范 围 21.4 7.643.8 13.228.2 11.258.9 2511.9 平均值 21.4 32.625 23.7 27.05 7.775 产品名称产品名称 机织棉及棉混纺织物机织棉及棉混纺织物

22、(m3/100m)针织棉及棉混纺织物针织棉及棉混纺织物(m3/t)毛纺织物毛纺织物(m3/t)丝绸织物丝绸织物(m3/t)废水量 2.53.5 150200 200350 250350 9整理剂、印染助剂等。前处理剂主要有退浆剂、渗透剂、精炼剂、氧漂稳定剂等；后整理剂主要包括抗静电剂、柔软剂、防火阻燃剂、防水剂、拒油剂、抗菌整理剂、易去污整理剂等；印染助剂主要有匀染剂、增深剂、固色剂、分散剂、消泡剂、皂洗剂、印花用的糊料、涂料印花用的增稠剂、粘合剂等。我国能够生产的纺织助剂品种有60 多个门类，近 3000 个，经常生产的品种有 700 余个，主要品种有 200 个左右。但是总体上可以参考：每

23、吨纤维染色使用染料约 3545 公斤；助剂约 3242 公斤。2.4 污染物排放情况 各类印染废水水质可参考表 2.5 到表 2.13。机织棉及棉混纺织物染整废水水质可参考表 2.5；针织棉及棉混纺织物染整废水水质可参考表 2.6；毛纺织染整废水水质可参考表 2.7；单纯缫丝企业水质可参考表 2.8。当缫丝废水和丝绸染整废水混合处理时，其水质按混合比例确定；丝绸染整废水水质设计可参考表 2.9；绢纺精练废水水质可参考表 2.10；麻或麻混纺织物染整废水水质可参考表 2.5 和表 2.6，麻脱胶废水水质设计可参考表 2.11 当脱胶废水和麻染整废水混合处理时，其水质按混合比例确定；化学纤维染整废

24、水水质可参考表 2.12；蜡染废水水质设计可参考表 2.13。也可以采用产排污系数予以表达，主要染整行业产排污系数见表 2.14、表 2.15。需要强调说明的是：由于近年来全国大力开展节能减排和技术改造活动，特别是东部发达地区，执行更为严格的环保标准，例如江苏太湖条例等，迫使部分印染企业倒闭或搬迁，留下来的企业加强技术改造，引进先进设备，所以节能减排均能达到非常先进程度。因此东部发达地区比表中数据会有较大改进，而西部地区基本保持这些水平。表表 2.5 机织棉及棉混纺织物染整废水水质机织棉及棉混纺织物染整废水水质 产品种类产品种类 pH 值值 色度色度（倍）（倍）BOD5（mg/L）COD（mg

25、/L）悬浮物悬浮物（mg/L）纯棉染色、印花产品 9.010.0 200500 300500 10002500 200400 棉混纺染色、印花产品8.510.0 200500 300500 12002500 200400 纯棉漂染产品 10.011.0 150250 150300 4001000 200300 棉混纺漂染产品 9.011.0 125250 200300 7001000 100300 10表表 2.6 针织棉及棉混纺织物染整废水水质针织棉及棉混纺织物染整废水水质 表表 2.7 毛染整废水水质毛染整废水水质 表表 2.8 缫丝废水水质缫丝废水水质 产品种类产品种类 pH 值值 色度

26、色度（倍）（倍）BOD5（mg/L）COD（mg/L)悬浮物悬浮物（mg/L)纯棉衣衫 9.010.5 100500 200350 500850 150300 涤棉衣衫 7.510.5 100500 200450 5001000 150300 棉为主少量腈纶 9.011.0 100400 150300 400850 150300 弹力袜 6.07.5 100200 100200 400700 100300 废水类型废水类型 pH 色度色度（倍）（倍）COD（mg/L）BOD5（mg/L）悬浮物悬浮物（mg/L）洗毛 9.010.0 1500030000 600012000 800012000

27、炭化后中和 5.06.0 300400 80150 12504800 毛粗纺染色 6.07.0 100200 450850 150300 200500 毛精纺染色 6.07.0 5080 250400 60180 80300 绒线染色 6.07.0 100200 200350 50100 100300 废水类型废水类型 化学需氧量化学需氧量（mg/L）BOD5（mg/L）悬浮物悬浮物（mg/L）pH 氨氮氨氮（mg/L）水温水温（）（）煮茧 15002000 7001000 1503009.0 627 80 缫丝 150200 7080 80110 7.08.5-40 11 表表 2.9 丝绸

28、染整废水水质丝绸染整废水水质 表表 2.10 绢纺精炼废水水质绢纺精炼废水水质 表表 2.11 麻脱胶废水水质麻脱胶废水水质 废水类型废水类型 pH 值值 色度色度（倍）（倍）BOD5（mg/L）COD（mg/L)悬浮物悬浮物（mg/L)真丝绸染色 7.58.0 100200 200300 500800 100150 真丝绸印花 6.07.5 50250 150250 400600 100150 混纺丝绸印花 6.57.5 200500 100200 500700 100150 混纺染丝 7.08.5 300400 90140 500650 100150 真丝绸精炼 7.58.0 200300

29、 500800 100180 废水类型废水类型 pH 值值 化学需氧量化学需氧量（mg/L）五日生化需氧量五日生化需氧量（mg/L）氨氮氨氮（mg/L）总固体总固体（mg/L）高浓度废水 9.011.0 40005000 24003000 低浓度废水 7.08.0 400700 150300 1520 600800 工序工序 煮炼煮炼 浸酸浸酸 水洗水洗 拷麻、漂白、酸洗、水洗拷麻、漂白、酸洗、水洗化学需氧量（mg/L）1100014000 40005000 8002000 轧碱-进锅-煮练-水洗 绳状汽蒸煮练的工艺流程为：退浆水洗后织物-轧碱-汽蒸-轧碱-汽蒸-水洗 平幅汽蒸煮练的工艺流程为

30、：轧碱-（紧式湿蒸）-汽蒸-（轧碱-汽蒸）-水洗 物理化学方法主要是用煮练助剂的润湿、增溶、乳化、分散等作用将杂质从纤维上分离，它不改变杂质的性质，仅改变杂质的分散状态。化学方法主要用烧碱来分解纤维素共生物，烧碱与这些共生物的作用很复杂。煮练除使用烧碱外，为提高煮练效果，添加煮练助剂是必不可少的。总之，良好的煮练效果应包括两个过程：一是依靠化学和物理化学的作用，将纤维素共生物和其他杂质从纤维上去除；二是使洗下的杂质稳定地分散到水洗液中，并防止其再沉积到纤维上。16表表 3.1-2 几种常用煮练工艺的比较几种常用煮练工艺的比较 项目项目 煮布锅煮练煮布锅煮练 绳状汽蒸煮练平幅汽蒸煮练绳状汽蒸煮练

31、平幅汽蒸煮练品种适应性 一般品种都适应，厚重织物可以吊卷平幅煮练 适于 6/以下的织物 一般品种都适应，特别适于厚织物 质量水平 煮练较透，但毛细管效应不够均匀，易产生斑渍 较好，特别是质量均匀，优势棉籽壳不能完全去除，但漂洗后可以解决 较好，特别是质量均匀，有时棉籽壳不能完全去除，但漂洗后可以解决。但采用平幅伞柄箱或履带箱时，厚重织物仍有压皱印，可在汽蒸前再湿蒸，这对提高质量有帮助 生产周期 长 短 短 生产方式 间歇 连续 连续 劳动生产率 低 高 较高 耗碱量 较高 稍高 较高 用汽量 较高 较省 较省 劳动强度 较高 较低 较低 染整工艺主要包括生丝及织物的精炼、染色、印花和整理四道加

32、工工序。（1）染色：用染料按一定的方法使纤维、纺织品获得颜色的加工过程。它是借助染料与纤维发生物理化学或化学的结合，或者用化学方法在纤维上生成染料而使整个纺织品成为有色物体。染色产品不但要求色泽均匀，而且必须具有良好的染色牢度。根据染色加工的对象不同，染色方法可分为织物染色、纱线染色、散纤维染色及成衣染色。其中织物染色应用最广。染色工艺流程：a、轧染 白坯-烧毛-退煮漂-丝光-预定型-轧色(打底)-还原皂洗-定型-预缩-检验-成品 17b、卷染 坯布-前处理-染色-定型-检验-成品 染料概述：染料是指能够使纤维材料获得色泽的有色有机化合物，但并非所有的有色有机化合物都可以作为染料。作为染料一般

33、要具备四个条件。其一为色度，即必须有一定浓度的颜色；其二为上色的能力，即能够与纤维材料有一定的结合力，称亲和力或直接性；其三为溶解性，即可以直接溶解在水中或借化学作用溶解在水中；其四为染色牢度，即染上的颜色须有一定的耐久性(染色牢度)，不容易褪色或变色。有些有色物质不溶于水，对纤维没有亲和力，不能进入到纤维内部，但能靠黏合剂的作用机械地固着在织物上，这种物质称为颜料。颜料和分散剂、吸湿剂、水等讲行研磨制得涂料。涂料可用于染色，但主要用于印花。（2）印花是通过一定的方式将染料或涂料印制到织物上形成花纹图案的方法。织物的印花也称织物的局部染色。我国在织物上印花比画花、缀花、绣花都晚。目前我们见到的

34、最早印花织物是湖南长沙战国楚墓出土的印花绸被面。纺织品印花就是在纺织品上印上各种颜色的花纹图案的方法。传统的印花过程包括：图案设计、花纹制版、色浆调制、印制花纹、后处理（蒸化和水洗）等几工序。棉织物印花常用的染料有：活性染料、可溶性还原染料、不溶性偶氮染料、稳定不溶性偶氮染料、涂料等。织物印花的方法，根据印花工艺的不同可分为直接印花、防染印花、拔染印花和防印印花四种。直接印花：将各种颜色的花型图案直接印制在织物上的方法即为直接印花，在印制过程中，各种颜色的色浆不发生阻碍和破坏作用。印花织物中大约有 8090采用此法。该法可印制白地花和满地花图案。拔染印花：染有底色的织物用含有可以破坏地色的化学

35、品的色浆进行印花的方法，这类化学品称为拔染剂。拔染浆中也可以加入对化学品有抵抗力的染料，如此拔染印花可以得到两种效果，即拔白和色拔。防染印花：先在织物上印制能防止染料上染的防染剂，然后轧染底色，印有花纹处可防止地色上染，该种方法即为防染印花，可得到三种效果，即防白、色防和部分防染。印花工艺流程：18白坯-烧毛-退煮-氧漂-丝光-预定型-轧色(打底色)-花样设计-描稿-制版-印花-蒸化-水洗-定型-轧光-预缩-成品 我国目前使用的印花设备，主要以放射式辊筒印花机和圆网印花机为主，其他还有半自动及自动平网印花机。（3）整理：机织物、针织物及其他各类织物下织机后，须经过染整加工，如练漂、染色或印花、

36、整理等工序处理，才能成为投放市场的纺织商品。这些印染加工工序都属于织物整理范畴，这里所述之整理内容，系指织物经漂、染、印加工后，为改善和提高织物品质赋予纺织品特殊功能的加工整理。织物后整理按其整理目的大致可以分为下列几个方面：1)使织物幅宽整齐，尺寸形态稳定：属于此类整理的有定幅、防缩防皱和热定形等，称为定形整理。2)改善织物手感：如硬挺整理、柔软整理等。这类整理可采用机械方法、化学方法或两者共同作用处理织物，以达到整理目的。3)改善织物外观：如光泽、白度、悬垂性等。有轧光整理、增白整理及其他改善织物表面性能的整理。4)其他服用性能的改善：如棉织物的阻燃、拒水、卫生整理；化纤织物的亲水性、防静

37、电、防起毛起球整理等。织物后整理根据上述要求，其加工方法可分为两大类，即机械后整理和化学后整理。通将利用湿、热、力(张力、压力)和机械作用来完成整理目的的加工方法称为一般机械整理，而利用化学药剂与纤维发生化学反应，改变织物物理化学性能的称为化学整理。但两者并无截然界线。热定形（heat setting），即使热塑性纤维及其混纺或交织物形态和尺寸相对稳定的工艺过程。热塑性纤维在纺织生产中要经过适当温度的热定形，使纤维、纱线和织物的外形尺寸稳定，以利于后道加工。此外，利用热定形工艺并结合其他物理或机械作用还可以制得弹力纱（丝）、低弹纱（丝）和膨体纱等织物（见变形纤维）。含有热塑性纤维的织物在纺织过

38、程中会产生内应力，在染整工艺的湿、热和外力作用下，容易出现褶皱和变形。热定形能使染整后成品具有平挺的外观和良好的形态稳定性。漂白是印染前处理的重要工序，它有两个作用：一是去除织物上的色素，使织物更加洁白，提高产品的花色鲜艳度；二是继续去除煮练尚未去净的纤维素共生物，如棉籽壳等、事实证明测定漂后织物上油蜡、灰分、吸水性等指标都较煮练后有较大提高，因此，漂白也担负了部分净化纤维的任务。最早人们将棉布露于草地上用日光漂白，以后才发展了用还原剂和氧化剂漂白。还原漂白剂如亚硫酸钠、低亚硫酸钠与色素作用仪是表观的漂白作用，色素19未被破坏，日久被氧化后会复色，因此漂白效果不持久、不稳定，所以很少使用。氧化

39、漂白剂能使色素的化学结构破坏，效果持久、稳定，故被广泛使用。目前常用的有次氯酸盐、亚氯酸钠和双氧水。过醋酸、过硼酸钠虽也可漂白，但在实际生产中很少使用。次氯酸盐因 AOX(可吸附有机卤化物)污染问题以及它难以应用于煮漂一浴工艺，虽价廉且使用方便，但其应用正日趋减少。亚氯酸钠亦因环保及设备腐蚀要求高、安全保障有难度，用量也正在减少。它们正在被优良漂白剂双氧水取代。酶制剂在纺织特别是印染工艺中应用：酶是一种高效、专一、反应条件温和的生物催化剂，其工艺具有节能、环境污染小等特点，因而在纺织工业中获得了广泛的应用。酶制剂的基本特性：地球上的生物形形色色，种类繁多。但不管生物如何多种多样，其生命的延续都

40、离不开一种神奇的物质酶。几乎所有的生命活动，从动物到植物，从参天大树到微生物，都需要酶来参与。酶的利用可以追溯到数千年前，但酶的本质直到 20 世纪初才逐渐被认识，这才促进了生物酶从生命科学、食品工程领域逐渐向其它领域尤其是工业领域的应用。以酶制剂应用为主要手段的工业技术被认为是“绿色”工艺，是最具发展潜力的技术之一。酶是一种特殊的催化剂。催化剂是一类能改变反应速度，但不改变反应性质、反应方向和反应平衡点，而且反应完成后其本身不发生变化的物质。例如，蛋白质水解为氨基酸，淀粉水解为葡萄糖，就热力学性质而言，这些反应完全能够自发进行，甚至可以达到彻底水解的程度，但在没有催化剂的情况下，反应进行得极

41、为缓慢，而少量的酸、碱和酶都可以在这些反应中起到催化作用，加速反应进行。酶和无机或有机催化剂相比，具有如下特点：(1)高催化效率：在可比的情况下，相对于其它非生物酶催化剂，酶的催化效率高达 1071012倍，某些酶甚至可加快反应速率高达 1014倍。酶的这种高催化效率是因为酶能够显著降低反应过渡态能量。对于一个化学反应，通常首先形成一个对底物(反应物)和产物双方来说，在能量上都不稳定的化合物，这个不稳定的中间结构叫做过渡态。图 3.1.1 是三种反应过渡态的能量关系示意图。20 图图 3.1.1 非催化、化学催化及酶催化反应的能量关系非催化、化学催化及酶催化反应的能量关系 图 3.1.1 中，

42、F 是底物和产物之间自由能之差，是该反应的最终自由能变化；FS 和 F分别表示非催化反应和化学催化反应过程中过渡态与底物之间的自由能之差；FE 为酶催化反应过程中过渡态与酶及底物络合物之间的自由能之差。它们分别表示各自反应能量壁垒，即底物转变到产物之前必须具备的最小能量(活化自由能)。通常，对一个反应来说，存在 FSF FE 的关系，即酶促反应使活化能大大降低。例如双氧水的分解反应，在无催化剂存在时，活化能为 75.31 kJ/mo；l 用钯作催化剂，活化能为 48.99 kJ/mo；l 而用酶作催化剂时，活化能仅为8.37 kJ/mol。根据 Arrhenius 方程，反应速率 K 和反应活

43、化能 E 具有下列关系：式中：R气体常数；A频率因子；T绝对温度。、因而，活化能 E 越小，反应速率越快。对于过氧化氢酶来说，在 3050(过氧化氢酶的最适温度)条件下，双氧水分解的酶促反应速度是无催化反应速率的6.7810103.511011倍，是钯催化反应的 6.061061.14107倍。由此可见，酶催化反应的活化能显著降低，是酶促反应具有极高效率的关键。其机理有多种解释，主要为：邻近和定向效应、底物变形、酸碱催化反应、亲核和亲电催化反应以及反应微环境的影响等，具体可以参见相关文献。(2)高度的专一性：酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类结构相似的底物进行某种类型反应的特性。催化反应的

44、专一性是酶最重要的特性之一，是酶与其它非酶催化剂最主要的不同之处。酶的专一性可以用多种模型来描述，最著名和形象的是锁和钥匙模型，如21图 3.1.2 所示，由 Fisher 在 1894 年提出。该模型表示酶分子结构在形状上是固定的、不可形变的，这意味着如果酶分子构象发生微小变化，自然就破坏了酶和底物的契合关系，使催化反应不能进行。这与越来越多的实验事实不符。1958 年 Koshland 提出了诱导契合理论图 2(b)和 2(c)，1963 年 Monod 等人提出了变构模型。这些模型表明酶的活性部位是柔性可变的，甚至通过酶的化学修饰，可以改变或增进酶的活性。尽管如此，酶的锁和钥匙模型因为简

45、明直观，目前仍然用于描述酶和底物的高度专一特性。图图 3.1.2 酶的专一性模型酶的专一性模型 (a)锁和钥匙模型(I)酶的活性部位与底物不相配；(II)酶的活性部位与底物高度相配，可以催化化学反应；(III)酶的活性部位与底物相配较低，不能高效催化化学反应。b)诱导契合模型(效应)在此模型中，底物可以诱导酶的活性部位发生变形，使活性部位与底物结构相配，完成化学反应。(c)变构模型 酶的活性部位也可以使底物发生变形，使底物与酶的活性部位结构相配，完成化学反应。不同酶的专一性程度是不同的，有以下几种：化学键专一性。此类酶的催化作用只要求化学键相同，是属于专一性程度很低的酶，如肽酶、磷酸(酯)酶和

46、酯酶等，可以作用于很多底物。生物分子降解，尤其应用于纺织工业中的水解酶，大多为此类低专一性的酶，这是因为相对较低的专一性对于降解更为经济。低专一性的酶在合成酶中很少见。基团专一性。这种为中等程度的专一性。大多数酶呈绝对或几乎绝对专一性，它们只催化一种底物进行快速反应，如脲酶只催化尿素水解成二氧化碳和水，或以很低的速率催化结构非常相似的类似物。22立体异构专一性。当酶作用的底物和形成的产物含有不对称碳原子，即酶只能作用于一种异构体。立体异构专一性是酶催化反应的一个显著特点。反应专一性。一种酶只能催化某化合物在热力学上可能进行的许多反应中的一种反应。酶催化反应专一性程度还与酶的个体有关。酶的专一性

47、有利于节约成本，提高产物的纯度，为工业化生产带来便利。如淀粉酶用于葡萄糖的生产，可减少30%的水蒸气、50%的灰分和 90%的副产物。工业化淀粉酶的成功上市，使酸法葡萄糖生产完全被酶法所替代，实现了葡萄糖生产的飞跃。(3)反应条件温和：酶来自生物体，因而一般酶催化反应均为非极端条件，除个别酶种外，均可在常温常压条件下进行，有利于生产控制，并可节约能源，降低设备成本。另外，酶催化反应都在弱酸、弱碱或中性条件下进行，对环境污染小，对设备的腐蚀轻，生产安全性高。酶的活性还受一些化合物调控。有些酶如胰凝乳蛋白酶在表现活力时不需要任何辅助因子，但大多数酶需要非蛋白组分即辅助因子的存在才能表现活力。辅助因

48、子大体可以分为两大类，即有机辅助因子和金属离子。在现有的酶中，大约有 1/3 需要金属离子存在才能保持活性，其中一类在酶分子结构中就带有一个或几个金属离子，这类酶称为金属酶；另一类需要另加金属离子或金属配体后才具有活性，这种酶称为金属活化酶。酶的活性部位：酶的活性部位由酶分子中少数几个氨基酸侧链基团构成。活性部位在酶分子表面上通常表现为一个深陷的“凹槽”或“凹坑”，以容纳底物的被催化部位。某些特殊的酶还可能是一种微管结构，如纤维素合成酶。图 3 为酶“凹坑”活性结构的示意，当肽键的羰基侧为丙氨酸残基时，由于丙氨酸侧基为甲基，不能深入到酶“凹坑”底部，因而不能水解该肽键；反之对于赖氨酸残基，由于

49、赖氨酸具有含氨基的长侧基，可以深入到“凹坑”底部和酶活性部位产生配合作用，因而可以产生水解作用，表现出酶活力的特异性。图图 3.1.3 活性部位的凹坑结构示意活性部位的凹坑结构示意 23 图 3.1.3 所示为一种纤维素内切酶的空间结构。其活性部位的形状为凹槽结构，并由一级结构中 116 位和 200 位的谷氨酸(Glu)构成活性部位。就功能而言，活性部位的几个氨基酸侧基又可以分为底物的结合部位和催化部位。底物的结合部位是与底物特异结合的部位，因此也叫特异性或专一性决定部位。催化部位直接参与催化，底物的敏感键在此部位被切断或形成新键，并生成产物。底物的结合部位和催化部位的区分并不是绝对的，有的

50、基团具有结合底物和催化底物反应双重功能。从现有结构比较明确的酶来看，一条肽链的单功能酶只有一个活性部位。图图 3.1.4 一种纤维素内切酶实际空间凹槽结构及活性部位的氨基酸一种纤维素内切酶实际空间凹槽结构及活性部位的氨基酸 构成酶催化部位的基团由氨基酸侧基提供，如丝氨酸的羟基、半胱氨酸的巯基、组氨酸的咪唑基、天门冬氨酸和谷氨酸的羧基及赖氨酸的-F 氨基等。催化活性部位通常由 23 个此类氨基酸组成。不同类型的酶，活性部位的深凹形有明显差异。以水解酶来说，内切酶是长形凹槽，如溶菌酶凹槽的大小恰好能容纳多糖底物的六个单糖；而外切酶则表现为 疏 水 口 袋，如 羟 基 羧 肽 酶 A 的 疏 水 口