Вільготны нетканы матэрыял, дзякуючы сваёй высокай адаптыўнасці да сыравіны і аднастайных і мяккіх вырабаў, адчуў рэзкі рост попыту ў галіне гігіенічных сродкаў, медыцынскай абароны і іншых галін. Аднак яго вытворчыя характарыстыкі "высокага спажывання вады і энергіі" таксама ствараюць сур'ёзныя праблемы для энергазберажэння і скарачэння выкідаў. Дадзеныя паказваюць, што традыцыйныя лініі мокрага вытворчасці могуць спажываць 100-200 тон вады на тону прадукцыі, прычым сушка складае больш за 50% спажывання энергіі. Канцэнтрацыя ХСК (хімічнае спажыванне кіслароду) у сцёкавых водах часта дасягае 300-800 мг/л. Пад ціскам палітыкі "падвойнага вугляроду" аптымізацыя працэсаў стала асноўным шляхам для прадпрыемстваў да зніжэння выдаткаў, павышэння эфектыўнасці і дасягнення ўстойлівага развіцця. У гэтым артыкуле будуць прааналізаваны планы энергазберажэння і скарачэння выкідаў пры вытворчасці мокрага нетканага матэрыялу з трох бакоў: сістэма водазабеспячэння, выкарыстанне энергіі і тэхналогія сыравіны.
Аптымізацыя сістэмы водазабеспячэння: ад «хатніх гаспадарак, якія спажываюць ваду» да «выкарыстання перапрацоўваемых адходаў»
Вада з'яўляецца асноўным асяроддзем мокрага вытворчасці, і аптымізацыя сістэм ачысткі вады мае першараднае значэнне для эканоміі энергіі і скарачэння выкідаў. У традыцыйных вытворчых лініях такія працэсы, як дысперсія валокнаў, выраб палатна і ачыстка абсталявання, патрабуюць вялікай колькасці прэснай вады, а прамое скіданне сцёкавых вод не толькі марнуе рэсурсы, але і павялічвае выдаткі на ачыстку навакольнага асяроддзя. Камбінаваная стратэгія «паступовага перапрацоўвання + глыбокай ачысткі» можа дасягнуць эфектыўнай цыркуляцыі водных рэсурсаў.
1. Класіфікацыя і перапрацоўка сцёкавых вод: выкарыстанне ў адпаведнасці з якасцю і скарачэнне спажывання прэснай вады
Зыходзячы з розніцы ў узроўнях забруджвання сцёкавых вод, пабудаваць «трохузроўневую сістэму рэцыркуляцыі» для дасягнення каскаднага выкарыстання:
Перапрацоўка першага ўзроўню (вада з нізкім узроўнем забруджвання): адфільтраваная вада з працэсу вытворчасці паперы і вада пачатковай ачысткі абсталявання маюць нізкае ўтрыманне забруджвальных рэчываў (ХСК <100 мг/л). Пасля простай фільтрацыі (напрыклад, фільтрацыя праз сіта + адсорбцыя актываваным вуглём) яны непасрэдна паўторна выкарыстоўваюцца ў працэсе дысперсіі валокнаў, замяняючы 30%-40% прэснай вады. Пасля прыняцця гэтага плана прадпрыемства па вытворчасці вільготнага нетканага матэрыялу ў правінцыі Чжэцзян скараціла спажыванне прэснай вады са 150 тон/тона прадукцыі да 95 тон/тона, што дазваляе зэканоміць больш за 120 000 тон вады штогод.
Другасная перапрацоўка (вада ўмеранага забруджвання): ачышчальная вада пасля разрыхлення і звязвання валокнаў утрымлівае невялікую колькасць рэшткаў валокнаў і дабавак (ХСК 200-400 мг/л). Пасля апрацоўкі «паветранай флотацыяй + мембраннай фільтрацыяй» яна выкарыстоўваецца для невытворчых працэсаў, такіх як астуджэнне абсталявання і ачыстка майстэрняў, што яшчэ больш зніжае патрэбу ў прэснай вадзе.
Ачыстка трэцяга ўзроўню (моцна забруджаная вада): сцёкавыя воды, якія змяшчаюць вялікую колькасць рэшткаў валакна і хімічных дабавак (ХСК > 500 мг/л), ачышчаюцца з выкарыстаннем камбінаванага працэсу «анаэробная біялагічная ачыстка + мембранны біярэактар MBR». Пасля ачысткі ХСК можа быць зніжаны да ўзроўню ніжэй за 50 мг/л, што адпавядае патрабаванням «Стандартаў выкідаў забруджвальных рэчываў у ваду ў тэкстыльнай фарбавальнай і аздабленчай прамысловасці» (GB 4287-2012). Частка з іх можа быць выкарыстана ў якасці ачышчанай вады для дапаўнення сістэмы аднаўлення першага ўзроўню, дасягаючы мэты «нулявога скіду».
2. Мадэрнізацыя водазберагальнага абсталявання: скарачэнне спажывання вады з крыніцы
Традыцыйная машына для мокрага фармавання сіта выкарыстоўвае бесперапыннае распыленне вады для прамывання сеткавай заслоны, што спажывае вялікую колькасць вады і мае нізкую эфектыўнасць прамывання. Заменіце яе на «імпульсную сістэму распылення высокага ціску», якая можа скараціць колькасць прамывной вады на 25%-30%, адначасова забяспечваючы чысціню сеткавай заслоны дзякуючы інтэлектуальнаму кіраванню частатой і ціскам распылення. Акрамя таго, выкарыстанне камбінаванай прылады «экструзійнага вакуумнага абязводжвання» замест аднаго вакуумнага абязводжвання можа павялічыць хуткасць абязводжвання валакністага палатна з 60% да 85%, паменшыць колькасць выпарэння вады ў наступным працэсе сушкі і ўскосна знізіць спажыванне энергіі.
Аптымізацыя выкарыстання энергіі: мэтанакіраванае скарачэнне спажывання, вырашэнне праблем «высокага спажывання энергіі»
Спажыванне энергіі пры вытворчасці вільготнага нетканага матэрыялу ў асноўным сканцэнтравана на трох этапах: сушка (50% -60%), прывад рухавіка (20% -25%) і награванне (15% -20%). Дзякуючы «рэкуперацыі адпрацаванага цяпла + інтэлектуальнаму кантролю тэмпературы + замене чыстай энергіі» можна павысіць энергаэфектыўнасць усяго працэсу.
1. Працэс сушкі: рэкуперацыя адпрацаванага цяпла — гэта асноўны прарыў
Сушылка гарачым паветрам з'яўляецца «галоўнай крыніцай» спажывання энергіі, а тэмпература адпрацаваных газаў, якія вылучаюцца традыцыйным абсталяваннем, дасягае 80-120 ℃, што прыводзіць да сур'ёзных страт цяпла. Усталяванне «рэбранага цеплаабменніка» на выпускным адтуліне сушылкі дазваляе выкарыстоўваць адпрацаванае цяпло адпрацаваных газаў для папярэдняга нагрэву свежага паветра, што можа павысіць тэмпературу ўваходнага паветра на 30-50 ℃ і знізіць спажыванне энергіі награвальнікам. Пасля таго, як прадпрыемства ў правінцыі Цзянсу ўкараніла гэту тэхналогію, спажыванне энергіі ў працэсе сушкі знізілася з 280 кВт·г/тона прадукту да 200 кВт·г/тона, што дазваляе зэканоміць больш за 800 000 кВт·г электраэнергіі штогод.
Для высакаякасных ліній мокрага вытворчасці для замены традыцыйнага электрычнага ацяплення або ацяплення вугалем можа выкарыстоўвацца «тэхналогія сушкі з дапамогай цеплавога помпы». Цеплавая помпа паглынае нізкаканцэнтраваную цеплавую энергію з навакольнага асяроддзя, сціскае яе і пераўтварае ў высокаканцэнтраваную цеплавую энергію для сушкі. Яе каэфіцыент энергаэфектыўнасці (COP) можа дасягаць 3-4, што азначае, што спажыванне 1 кВт·г электраэнергіі можа выпрацаваць 3-4 кВт·г цеплавой энергіі, эканомячы больш за 50% энергіі ў параўнанні з традыцыйнымі метадамі. Нягледзячы на тое, што першапачатковыя інвестыцыі ў абсталяванне павялічваюцца на 30%-40%, выдаткі звычайна можна акупіць за кошт энергазберажэння на працягу 2-3 гадоў.
2. Рухавік і сістэма харчавання: пераўтварэнне частаты + мадэрнізацыя рухавіка з пастаяннымі магнітамі
Традыцыйны рэжым працы маторнага абсталявання, такога як вентылятары, вадзяныя помпы і канвеерныя стужкі на вытворчай лініі, у асноўным з'яўляецца «праца з поўнай нагрузкай», што прыводзіць да страт энергіі. Выканайце пераўтварэнне частаты на галоўным рухавіку і адрэгулюйце хуткасць у рэжыме рэальнага часу ў залежнасці ад вытворчай нагрузкі: напрыклад, калі вытворчая хуткасць памяншаецца з 300 м/мін да 200 м/мін, хуткасць вентылятара сінхронна памяншаецца, і спажыванне энергіі можа быць зніжана прыкладна на 40%.
Акрамя таго, замена традыцыйных асінхронных рухавікоў на сінхронныя рухавікі з пастаяннымі магнітамі можа павысіць эфектыўнасць на 5–10 %. Пасля мадэрнізацыі 12 асноўных рухавікоў прадпрыемства мокрага працэсу ў правінцыі Шаньдун зэканоміла ў сярэднім 32 000 кВт·г электраэнергіі ў месяц і больш за 250 000 юаняў на штогадовых рахунках за электраэнергію.
3. Замена чыстай энергіі: сумеснае прымяненне фотаэлектрыкі і энергіі з біямасы
Пабудаваць размеркаваную фотаэлектрычную электрастанцыю на даху заводскага будынка, выкарыстоўваючы сонечную энергію для забеспячэння частковай магутнасцю вытворчай лініі. У якасці прыкладу возьмем прадпрыемства па вытворчасці вільготнага нетканага матэрыялу з гадавой вытворчасцю 10 000 тон. Штогадовая выпрацоўка электраэнергіі фотаэлектрычнай электрастанцыяй на даху плошчай 10 000 квадратных метраў складае каля 1,2 мільёна кВт·г, што можа задаволіць 10–15 % патрэб прадпрыемства ў электраэнергіі і скараціць выкіды вугляроду прыкладна на 960 тон у год.
Для прадпрыемстваў з умовамі замест вугалю або прыроднага газу для ацяплення можна выкарыстоўваць «біямасавае паліва». У якасці паліва выкарыстоўваюцца біямасавыя гранулы, вырабленыя з саломы, пілавіння і іншых матэрыялаў, з эфектыўнасцю згарання больш за 85%, а выкіды вугляроду значна ніжэйшыя, чым у выкапнёвага паліва. У той жа час яны могуць карыстацца нацыянальнымі субсідыямі на аднаўляльныя крыніцы энергіі.
Аптымізацыя сыравіны і параметраў працэсу: зніжэнне энергазберажэння і зніжэнне ціску выкідаў ад крыніцы
Акрамя мадэрнізацыі сістэм водазабеспячэння і энергетыкі, дакладны кантроль выбару сыравіны і параметраў працэсу можа скараціць спажыванне рэсурсаў і выкіды забруджвальных рэчываў ад крыніцы вытворчасці.
1. Паляпшэнне сыравіны: ужыванне рэгенераваных валокнаў і біявалакноў
У традыцыйнай вільготнай вытворчасці часта выкарыстоўваюцца натуральныя сінтэтычныя валокны, якія не толькі маюць высокі кошт сыравіны, але і прыводзяць да высокіх выкідаў вугляроду падчас вытворчага працэсу. Павелічэнне колькасці перапрацаваных валокнаў (напрыклад, перапрацаванага поліэстэру і перапрацаванай віскозы) можа знізіць спажыванне энергіі на здабычу і перапрацоўку першаснага валакна. Дадзеныя паказваюць, што на кожную тону выкарыстанага перапрацаванага поліэфірнага валакна можна зэканоміць 7,2 тоны сырой нафты і скараціць выкіды вугляроду на 10,9 тоны. Пасля таго, як пэўнае прадпрыемства павялічыла долю перапрацаваных валокнаў з 20% да 50%, выкіды вугляроду на тону прадукцыі ў выніку здабычы сыравіны знізіліся на 35%.
Акрамя таго, у будучыні развіваецца выкарыстанне біявалакна, такіх як полілактат (PLA) і бамбукавае валакно. Полілактатнае валакно вырабляецца з такіх сельскагаспадарчых культур, як кукуруза і цукровы трыснёг, і цалкам біяраскладальнае. Спажыванне энергіі падчас вытворчасці на 30% ніжэйшае, чым у сінтэтычных валокнаў. У цяперашні час вільготны нетканы матэрыял PLA выкарыстоўваецца ў біяраскладальных вільготных сурвэтках, медыцынскіх перавязках і іншых галінах. Нягледзячы на тое, што кошт на 20%-30% вышэйшы за традыцыйныя прадукты, ён адпавядае рэкамендацыям экалагічнай палітыкі і рыначнаму попыту.
2. Дакладны кантроль параметраў працэсу: замяніць «празмерную апрацоўку» на «ўмераную вытворчасць»
Аптымізацыя ключавых параметраў, такіх як канцэнтрацыя суспензіі валакна, ціск вадзянога струменя і тэмпература сушкі, дазваляе скараціць спажыванне рэсурсаў, адначасова забяспечваючы якасць прадукцыі.
Аптымізацыя канцэнтрацыі завіслай пульпы: традыцыйная канцэнтрацыя кантралюецца на ўзроўні 0,5% -1%. Залішняя канцэнтрацыя можа прывесці да нераўнамернага ўтварэння павуціння, а недастатковая канцэнтрацыя можа павялічыць абязводжванне і нагрузку на сушку. З дапамогай сістэмы онлайн-маніторынгу канцэнтрацыі канцэнтрацыю можна стабілізаваць на ўзроўні 0,8% -0,9%, што можа знізіць спажыванне энергіі на сушку на 10%, забяспечваючы пры гэтым аднастайнасць сеткі.
Рэгуляванне градацыі ціску вадзяной бруі: у адпаведнасці з патрабаваннямі да вагі прадукту, для замены традыцыйнай адзінарнай вадзяной бруі высокага ціску выкарыстоўваецца працэс градацыі вадзяной бруі «папярэдні пракол пад нізкім ціскам + асноўны пракол пад сярэднім ціскам + фармаванне пад высокім ціскам». Напрыклад, пры вырабе падкладкі для вільготных сурвэтак шчыльнасцю 40 г/м² зніжэнне ціску папярэдняга праколу са 120 бар да 80 бар і падтрыманне асноўнага ціску праколу на ўзроўні 100 бар можа знізіць спажыванне энергіі на вадзяную брую на 20% без шкоды для трываласці прадукту.
Кантроль градыенту тэмпературы сушкі: пры выкарыстанні градыентнага рэжыму сушкі «нізкая тэмпература, высокі аб'ём паветра + высокая тэмпература, нізкі аб'ём паветра» паверхневая вільгаць выдаляецца пры нізкай тэмпературы 60-70 ℃ на пачатковым этапе, а ўнутраная вільгаць выдаляецца пры высокай тэмпературы 100-110 ℃ на наступным этапе. У параўнанні з традыцыйнай сушкай пры пастаяннай тэмпературы, спажыванне энергіі можа быць зніжана на 15%-20%, пазбягаючы пры гэтым пагаршэння прадукцыйнасці, выкліканага лакальным перагрэвам прадукту.
Тэматычнае даследаванне: практыка энергазберажэння і скарачэння выкідаў на пэўным прадпрыемстве
Прадпрыемства па вытворчасці вільготнага нетканага матэрыялу з гадавой вытворчасцю 20 000 тон (у асноўным займаецца вытворчасцю падкладак для вільготных сурвэтак і медыцынскіх перавязачных матэрыялаў) пачне рэканструкцыю ў 2023 годзе, накіраваную на эканомію энергіі і скарачэнне выкідаў, уклаўшы 8 мільёнаў юаняў у рэалізацыю наступных мер:
Пабудаваць «трохузроўневую сістэму рэцыркуляцыі сцёкавых вод + мембранную ачыстку MBR», каб павялічыць узровень паўторнага выкарыстання сцёкавых вод з 20% да 65%, скараціць спажыванне прэснай вады са 160 тон/тона да 60 тон/тона, зэканоміць 2 мільёны тон вады штогод і скараціць выдаткі на ачыстку сцёкавых вод на 40%;
Усталяваць прыладу рэкуперацыі адпрацаванага цяпла і замяніць яе сушылкай з цеплавым помпай у працэсе сушкі, што знізіць спажыванне энергіі з 300 кВт·г/тона да 180 кВт·г/тона і зэканоміць 2,4 мільёна кВт·г электраэнергіі штогод;
Рэканструкцыя пераўтварэння частаты рухавікоў і будаўніцтва фотаэлектрычнай электрастанцыі, што дазволіць зэканоміць 1,5 мільёна кВт·г электраэнергіі штогод і скараціць выкіды вугляроду на 1200 тон;
Выкарыстанне перапрацаванага валакна павялічылася з 30% да 60%, а выкіды вугляроду ў якасці сыравіны скараціліся на 42%.
Пасля трансфармацыі агульны кошт кожнай тоны прадукцыі на прадпрыемстве знізіўся на 1200 юаняў, а гадавы прыбытак павялічыўся на 24 мільёны юаняў. Адначасова прадпрыемства прайшло сертыфікацыю экалагічнай маркіроўкі ЕС, а аб'ём экспарту прадукцыі павялічыўся на 35%, што дазволіла дасягнуць выйгрышнай сітуацыі для ўсіх: «экалагічныя перавагі + эканамічныя выгады».
Задача і перспектыва: стварэнне зялёнай экалогіі для вільготнай вытворчасці
Нягледзячы на значны прагрэс у аптымізацыі вытворчага працэсу вільготных нетканых матэрыялаў, усё яшчэ існуюць тры асноўныя праблемы: па-першае, высакаякаснае энергазберагальнае абсталяванне (напрыклад, сушылкі з цеплавымі помпамі і мембранныя модулі MBR) залежыць ад імпарту, што прыводзіць да высокіх выдаткаў; па-другое, стабільнасць якасці перапрацаваных валокнаў недастатковая, што ўплывае на кансістэнцыю прадукцыі; па-трэцяе, малыя і сярэднія прадпрыемствы сутыкаюцца са значным фінансавым ціскам і недастатковай матывацыяй да трансфармацыі. У сувязі з гэтым ураду, прадпрыемствам і навукова-даследчым установам неабходна супрацоўнічаць, каб:
На палітычным узроўні павялічыць субсідыі на энергазберагальную рэнавацыю, стварыць спецыяльны фонд для «зялёнай» вытворчасці і забяспечыць падатковыя льготы і вызваленне ад іх для прадпрыемстваў, якія адпавядаюць стандартам;
Тэхнічны аспект: умацаванне супрацоўніцтва паміж галіновымі ўніверсітэтамі ў галіне даследаванняў, прарыў у галіне айчыннага высокакласнага абсталявання і тэхналогій мадыфікацыі перапрацаванага валакна, а таксама зніжэнне выдаткаў на трансфармацыю;
На ўзроўні галіны: стварыць сістэму стандартаў энергазберажэння і скарачэння выкідаў для вільготных нетканых матэрыялаў, прасоўваць перадавыя прыклады і фарміраваць кансенсус у галіне.
У будучыні, з развіццём тэхналогіі сумеснай аптымізацыі «водных энергетычных матэрыялаў» і папулярызацыяй лічбавых і інтэлектуальных сістэм кіравання, вытворчасць вільготнага нетканага матэрыялу паступова дасягне зялёнай трансфармацыі «нізкага спажывання, высокай эфектыўнасці і аховы навакольнага асяроддзя», што акажа важную падтрымку для дасягнення двайных вугляродных мэтаў тэкстыльнай прамысловасці.
Энергазберажэнне і скарачэнне выкідаў вільготнага нетканага матэрыялу — гэта не аднаступенчатая трансфармацыя, а аптымізацыя ўсяго ланцужка «водазабеспячэнне, энергія, сыравіна і працэс». Ад перапрацоўкі сцёкавых вод да эфектыўнага ўтылізацыі адпрацаванага цяпла, ад прасоўвання рэгенераваных валокнаў да дакладнага кантролю параметраў працэсу — кожны крок аптымізацыі з'яўляецца важным крокам для прадпрыемстваў на шляху да зялёнай вытворчасці. На фоне ўсё больш жорсткай экалагічнай палітыкі і росту попыту на экалагічныя прадукты на рынку кампаніі, якія загадзя аптымізуюць свае працэсы, атрымаюць перавагу першапраходцаў. Ці ініцыявала ваша кампанія рэканструкцыі, накіраваныя на энергазберажэнне і скарачэнне выкідаў? Калі ласка, падзяліцеся сваім вопытам і заўвагамі ў раздзеле каментарыяў!
Dongguan Liansheng Non Woven Technology Co., Ltd.была заснавана ў маі 2020 года. Гэта буйное прадпрыемства па вытворчасці нетканых матэрыялаў, якое аб'ядноўвае даследаванні і распрацоўкі, вытворчасць і продаж. Яно можа вырабляць нетканыя матэрыялы з поліпрапілену спанбонд розных колераў шырынёй менш за 3,2 метра і вагой ад 9 да 300 грамаў.
Час публікацыі: 02 верасня 2025 г.