Förbehandlingar

From TEKOWiki
Jump to: navigation, search

English (en) svenska (sv)

Förbehandling innehåller produktionsteg såsom svedning, avklistring, urtvättning och urkokning/bykning.

Svedning

Vävda varor genomgår ofta en svedning före de våta förbehandlingarna. Detta innebär att väven förs över en gaslåga för att sveda bort ytlugg, som annars kan ställa till besvär både vid vidare behandling och sedan vid användning. Svedning ger upphov till luftutsläpp från förbränningen vilket dock bedöms orsaka liten miljöpåverkan.

Avklistring

Avklistringen innebär avlägsnande av det varpklister som måste impregneras på varptrådarna för att skydda dem mot den mekaniska nötningen vid vävningen. Som klistermedel används i dag stärkelseprodukter, polyvinylalkohol (PVA), polyakrylsyra (PAC), karboximetylcellulosa (CMC). Vidare används galaktomanan och polyester. Klistermedlen måste avlägsnas före färgning och beredning. Kraven är därför att de ska vara:

  • Lätta att avlägsna.
  • Tåliga mot alkali.
  • Lätta att påvisa för att man ska kunna kontrollera att klistret är borta.

Stärkelseklistren avlägsnas i regel genom att tillsätta enzym som bryter ned stärkelse och gör dem vattenlösliga. PVA, PAC och CMC är vattenlösliga. PVA är något känsligt för alkali och peroxider som kan förändra dem och göra dem svåra att tvätta ur. Vissa PAC-klister är termiskt instabila och kan bli olösliga vid uppvärmning. Importerade råvävar innehåller redan varpklister medan man i Sverige kan göra valet själv. Detta innebär normalt att val av klister inte styrs från Sverige. PVA- och PAC-klister används ofta på syntetiska material medan stärkelseklister mest används på cellulosafibrer. I regel behövs större mängder av stärkelse- och cellulosaderivaten än av syntetklistren räknat som viktsprocent på fibermaterialen.

Miljöfakta - avklistring

Stärkelseprodukterna är lättnedbrytbara. CMC, PVA och PAC är delvis nedbrytbara. Vissa observationer tyder på att en del modifierade stärkelseklister är svårnedbrytbara. Klistermedlen och deras enzymatiskt nedbrutna varianter visar ingen fisktoxicitet. De svårnedbrytbara klistren hamnar i reningsverkens avloppsslam. Vid beredning av väv består mer än 50 % av avloppets organiska innehåll av klistermedel. Merparten av klistermängderna består oftast av stärkelseklister som är biologiskt lätt nedbrytbart. Dessutom bryts det delvis ned vid avklistringen. För övriga medel har uppgifter hämtats ur Tox Info-handboken och uppgifter från klistertillverkare.

Exempel på olika klister som används framgår av följande punkter:

  • Polyvinylalkohol (PVA) framställs ur polyvinylacetat under bildning av ättiksyra, som lätt bryts ned. Enligt äldre uppgifter är PVA svårnedbrytbart, men senare uppgifter från tillverkarna tyder på att ämnet är nedbrytbart. Varierande molvikt kan vara orsak till dessa motstridiga uppgifter liksom adaption av slamorganismer.
  • Polyakrylsyra (PAC) är lättnedbrytbar i vattenmiljö men toxisk mot alger. Akrylsyrapolymeren är delvis svårnedbrytbar, sannolikt beroende på polymerisationsgraden (molekylstorleken) och adaption av slamorganismer.
  • Karboxymetylcellulosa (CMC) är sannolikt något mera svårnedbrytbart än cellulosa, vilket beror på karboxyleringsgraden.
  • Polyester (PET) kan hydrolyseras enzymatiskt. Både tereftalsyra och etylenglykol är lättnedbrytbara i vattenmiljö.

Urtvättning

Urtvättning av klistermedlen måste göras för att de följande behandlingarna ska kunna genomföras. För vattenlösliga klistermedel kan urtvättningen göras direkt, men de vanligaste stärkelseklistren måste först brytas ned. Det kan göras antingen oxidativt med natriumbromit och alkali, eller enzymatiskt, med ett stärkelsespjälkande enzym, t.ex. amylas. Urtvättningen sker oftast i kontinytvättmaskiner dvs. med flera tvättlådor kopplade efter varandra, där tvättvattnet strömmar mot vävriktningen, med andra ord motströmstvätt för att spara vatten. Kortare vävlängder körs även diskontinuerligt i en apparat med flera badbyten.

Urkokning / Bykning

Urkokning används för att avlägsna diverse naturliga föroreningar som fröskal, vaxer och pektiner samt tidigare påförda avivage och spinnoljor. Vid denna urkokning används tensider och alkali. Speciellt fröskal och vaxer är svåra att tvätta ur och de kräver hög alkalitet och höga temperaturer för att kunna avlägsnas. Denna urkokning kallas även bykning. Bykning används för bomull som innehåller stärkelseklister. Bykning passar inte för syntetfibrer - speciellt inte om blandningar av syntetklister har använts. Bomull som höstas maskinellt innehåller en hel del metaller som ökar vattenhårdheten (kalcium, magnesium och järn). För att avlägsna dessa metaller vid urtvättningen före blekning och för att fibermaterialet inte ska skadas används komplexbildare och mineralsyror.

Miljöfakta - urtvättning, urkokning / bykning

Avloppsvattnet från förbehandlingen innehåller ofta mer än 50 % av föroreningarna från den textila beredningen. Beroende på typ av textilvara används de olika varianterna av förbehandling, t.ex. avslutas urkokning eller bykning med tvätt. Detta innebär att tvättvattnet kommer att innehålla alla olika varianter av spinnoljor, stickoljor, vävoljor, klistertyper, smuts, fröskal, vaxer, pektin och ull- eller andra djurhårsfetter. Dessutom kommer vattnet att innehålla odlings- eller framställningskemikalier som pesticider, tungmetaller och dylikt. I tvättvattnet finns också alla använda kok-, byk-, och tvättmedel. Beroende på fiberslag, använda odlings- och tillverkningskemikalier, spinning och vävningstekniker så innehåller således tvättvattnet ett urval av dessa nämnda ämnen. Miljödata om dessa ämnen är bara delvis kända.

Miljöfakta angående oljor och klistertyper har berörts tidigare. När det gäller olika varianter och blandningar av dessa ämnen måste man i första hand kräva miljödata från tillverkarna. Tillverkarna bör även kunna redogöra för innehållet av pesticider och tungmetaller, även om deras förekomst kan fastställas genom analys av avloppsvattnet. En analys kan ju däremot inte fastställa varifrån föroreningarna i materialet kommer – den upplysningen måste komma från tillverkaren.

När det gäller tvättkemikalier krävs i första hand data på deras giftighet, biologiska nedbrytbarhet och förmågan att lagras i levande organismer. I tvättkemikalierna ingår alltid tensider och komplexbildare. Lösningsmedel har tidigare använts i Sverige för att påskynda tvättförloppet. Det är viktigt att få så mycket information som möjligt av tvättmedelstillverkarna. När det gäller allmän information om miljöeffekter av olika tensider och komplexbildare hänvisas till Tox Info-handboken. Ofta måste nonjontensider användas för att få en tillräckligt snabb och effektiv urtvättning av de kemikalier som används vid spinningen. Tidigare användes de miljöfarliga alkylfenoletoxylaterna (APEO), men de har ersatts av alkoholetoxylater. Dessa alkoholetoxylater bör helst ha en linjär kolvätekedja med maximalt 18 kolatomer. Alkoholen ska vara primär och antalet etylenoxydenheter får vara högst 20-30 för att de ska vara lättnedbrytbara.

Tidigare användes polyfosfater som komplexbildare vid urtvättning, men efter kravet på lägre fosfathalter används numera EDTA, NTA och andra fosfonater, som är mycket effektiva även vid låga koncentrationer. Det har inte ansetts lämpligt för textilindustrin att använda zeoliter och polykarbonsyror, vilka används i hushållstvättmedel. Den kritik som riktas mot fosfatersättningsmedlen kan eventuellt leda till en omvärdering av polyfosfaterna ur vattenreningssynpunkt.

EDTA, NTA och fosfonater har ifrågasatts i första hand på grund av deras förmåga att lösa ut tungmetaller. Idag sker all blekning i Sverige med peroxider. Det har ökat kraven på effektiva komplexbildare eftersom man annars äventyrar blekning av bomull som odlats på järnrika jordar. Om järnmetallerna inte helt kan avlägsnas vid förbehandlingen, begränsas möjligheten att återanvända indunstade alkaliska lutar i efterföljande processer. Efter urtvättning avslutas med pH-reglering (avsyrning), i regel ättiksyra. Om varan går vidare till blekning behöver alkaliresterna inte avlägsnas.

Vid ett eventuellt totalförbud för användning av fosfater i tvättmedel, kommer behovet av ersättningsmedel för komplexbildare som såväl EDTA, NTA och zeoliter att öka. Detta kan innebära att ersättningsmedlen behöver omvärderas utifrån ett miljö- och hälsoperspektiv eftersom de kan vara olämpliga att släppa ut i större mängder.[1]

BAT (Best Available Technique) - förbehandling

Användning av BAT - Best Available Technique när det gäller förbehandlingar är ur miljösynpunkt viktig. Som konstaterats härrör bortåt hälften av mängden föroreningar från förbehandlingarna, och består av föroreningar som kommer in i processerna med fibermaterialet. Dessa föroreningar består av fiberföroreningar från odling eller produktion samt ditsatta hjälpmedel - spinnpreparationer/avivage, varpklister och dylikt. BAT föreskriver att man i största möjliga utsträckning minimerar tillsatserna av dessa hjälpmedel, samt att man antingen använder lättnedbrytbara hjälpmedel och/eller återvinner och återanvänder dem i processerna. Utan tvivel kommer en uppföljning av BAT- rekommendationerna att ha stor inverkan på utsläppens storlek och miljöfarlighet, men åtgärderna har dock sina begränsningar. Om hjälpmedlen är lättnedbrytbara kan det leda till mögel- och bakterieväxt vid transport och lagring, vilket innebär ökade behov av konserveringsmedel. Återanvändning av spinnpreparationer är knappast praktiskt genomförbart, medan återanvändning av klistermedel redan görs på flera håll i västvärlden. Normalt kommer man upp till ca 70% återanvändning, och här någonstans ligger den praktiska gränsen pga anrikning av föroreningar från fibermaterialet, vilket försämrar det återvunna klistermaterialets egenskaper. Om det återvunna klistret är lättnedbrytbart, behövs antingen konserveringsmedel eller höga temperaturer för termisk desinfektion av klisterkoncentraten. BAT föreskriver även användning av icke miljöfarliga processhjälpmedel vid dessa förbehandlingar.

Sammanfattning – förbehandlingar

Sammanfattningsvis så förekommer följande typer av kemikalier vid förbehandling (avklistring, tvättning, bykning, blekning och mercerisering). Av ovan nämnda substanser utgör de urtvättade substanserna den största andelen. Av dessa kan vissa typer av klistermedel återanvändas (om vävning och avklistring sker inom samma fabrik). Varken avivagerna eller de naturliga fibrernas föroreningar har något användningsområde. Tidigare användes emellertid både olja från bomullsfrön och de korta fröhåren s.k. "linters" i bomullsproduktionen. Av dessa "linters" har man tidigare gjort viskosfibrer. Den nästa största gruppen av förbehandlingskemikalier är baskemikalierna. Av dessa återanvänds en del alkali (från mercerisering). Som oxidationsmedel används i dag mest H2O2 som i princip inte ger några föroreningar. I vissa fall behövs fortfarande NaOCl som blekmedel och för avfärgning. Den största belastningen från förbehandlingen på avloppsvattnet kommer från klister, avivage och fibrernas naturliga föroreningar samt föroreningar från den miljö där de har producerats.

Tabell:

  • Hjälpmedel
  • Baskemikalier
  • Urtvättade substanser

Källor

Denna artikel kan behöva uppdateras. Hjälp gärna till!

Retrieved from "http://tekowiki.se/index.php?title=Förbehandlingar&oldid=2105"