$مهندسی نساجی گیلان:. گیل تکس$

مهندسی نساجی گیلان:. گیل تکس

سایت تخصصی نساجی و پوشاک

$مهندسی نساجی گیلان:. گیل تکس$

مهندسی نساجی گیلان:. گیل تکس

سایت تخصصی نساجی و پوشاک

آلودگی در صنایع نساجی و بررسی فرایندهای تولید آلودگی

مشکل اصلی آلودگی در صنعت نساجی آلودگی آب است هر چند که سایر آلودگی ها نظیر آلودگی هوا ناشی از تبخیر مواد شیمیایی آلی و ورود الیاف کوتاه و پرزها و غیره در نتیجه فرایند مکانیکی به هوای سالن ها و همچنین آلودگی صدا را هم نباید از نظر دور داشت ولی آلودگی عمده و واضح تولید پساب آلوده می باشد که در مرحله اول بازیافت آب و سایر مواد شیمیایی عمل کرده و تغییر شکل داده و عمل نکرده در این پساب از اهمیت بالائی برخوردار هستند و بدلیل اینکه بعضی از این مواد غیرقابل تجزیه بیولوژیکی بوده و در بعضی موارد اصلاً قابل تجزیه نبوده و انباشت آنها در سیستم های آبی طبیعی و مصنوعی مشکل زا خواهد بود، موضوع بررسی و تحقیق می باشند. آلودگی های مهم و قابل توجه در صنایع نساجی را به صورت زیر می توان گرو هبندی کرد:

1) آلاینده های طبیعی (خس، خاشاک، ...) روغن ها و گریس ها بر روی الیاف پنبه و پشم.
2) مواد شیمیایی افزوده شده و یا جدا شده در فرایندهای گوناگون.

3) پرزهای الیاف کوتاه جدا شده از الیاف اصلی و منسوجات در فرایندهای مختلف سمی مکانیکی و شیمیایی

منا بع اصلی آلودگی آب در صنعت نساجی در جدول زیر نشان داده شده است.

مخلوط الیاف طبیعی و مصنوعی	لیاف مصنوعی	پشم	پنبه
آهارگیری	آهارگیری	تهیه	آهارگیری
شستشو	شستشو	شستشو	شستشو
رنگرزی	رنگرزی	کربونیزاسیون	مرسریزاسیون
چاپ	چاپ	نمدی کردن	سفیدگری
تکمیل	تکمیل	رنگرزی	رنگرزی
-		تکمیل	چاپ و تکمیل

فرایند رنگرزی و مواد رنگزا در نساجی
یکی از فرایندهای تر که در صنایع نساجی منشاء آلودگی می باشد فرایند رنگرزی است.رنگرزی یکی از عملیات تکمیل شیمیایی است که به سرعت در حال تغییر می باشد این تغییر نه تنها در مواد رنگزا بلکه در نوع الیاف و همچنین در فرایندهای رنگرزی است. وجود تنوع فوق العاده در مواد رنگزا که تعداد آنهایی که در کالر ایندکس گزارش شده از مرز 8000 نیز گذشته است و تعدادی بی شمار از آن هم توسط کمپانی ها با تغییر جزئی و کلی تولید می گردد که گزارش نگردیده اند بطور کلی هر ساله شاهد تولید رنگزاهای جدید برای رنگرزی الیاف گوناگون می باشیم این تنوع در رنگزاها نکته ای است که درخواست بازار در آن دخالت دارد یعنی روحیه تنوع طلبی جوامع صنعتی و بالا بودن استاندارد جوامع پیشرفته نیاز به رنگزاهای جدید را هر روز بیشتر می نماید. این رنگزاها طوری طراحی و ساخته م یشوند که در مقابل عوامل جوی نظیر نور خورشید و نور ماوراءبنفش- اوزون- اکسید ازت متبلور در هوا و دیگر عوامل جوی مقاوم بوده و بطور کلی غیرقابل تجزیه و تخریب بیولوژیکی باشند. بدلیل دارابودن این خواص کلیه روشهای متداول تصفیه کارآرایی لازم را در حذف این مواد از پساب های نساجی را ندارند. در مورد یک رنگزا دارا بودن ارزش رنگی بالا یعنی قابلیت جذب بالا برای الیاف و کالا و همچنین مقاوم در برابر عوامل جوی در عین این که یک امتیاز می باشد ولی وقتی این مواد بصورت جزئی هم در پساب باقی می مانند ایجاد مشکلات محیط زیستی را می نمایند که به آسانی قابل حل نمی باشند. هر چند که امروزه تلاش م یشود رنگزاهایی به بازار تحت نام دوست دار محیط زیست ارائه گردد ولی تاکنون چندان موفق نبوده است . عبلاوه مواد تعاونی دیگر که در حمام رنگرزی بهمراه موادرنگزا مورد استفاده قرار می گیرند نیز مشکلات را برای فرایند تصفیه از جمله تصفیه بیولوژیکی ایجاد می نمایند. در این راستا کریرهائی نظیر متیل نفتالین- کلروبنزن ها و دی فنیل، ارتوفنیل و بنزیل الکل ها که برای افزایش سرعت رنگرزی پیشنهاد م یشوند بعد از عملیات رنگرزی به پساب وارد می گردند که غیرقابل تجزیه بیولوژیکی هستند و مشکل زا می باشند. به طور کلی می توان گفت که مواد فعال سطحی مصرفی در این فرایند از شوینده گرفته تا انواع مواد فعال سطح گوناگون که برای اهداف معین نظیر امولسیون کننده ها، یکنواخت کننده ها، دیسپرس کننده ها و غیره .... بدلیل غیرقابل تجزیه بیولوژیکی بودن مشکلات عدیده را موجب م یشوند.
علاوه بر مواد آلی فوق الذکر مواد معدنی، اسیدها، بازها و نمک ها و مواد کمپلکس کننده نیز در
پساب ها باقی می ماند و مزاحمت و مشکلات را در فرایند تصفیه پساب های نساجی موجب
میشوند و در صورت ورود به آبراه ها موجب صدمات جبران ناپذیر به موجودات آبزی می گردند.

مواد رنگزا و مواد تعاونی همراه و تأثیرآنها بر محیط زیست
-1-4-1 چگونگی ایجاد پساب رنگین
مواد رنگزا از دو طریق وارد محیط زیست م یشوند:
الف) از طریق ضایعات تولید کننده.
ب) از طریق پساب کارخانجات مصرف کننده.
در سال 1978 میلادی تولید مواد رنگزای کل دنیا 450000 تن تخمین زده شده است که
1000 تن توسط تولید کننده آنها و 41000 تن در هنگام مصرف به صورت ضایعات وارد محیط زیست شده اند. شایان ذکر است که توسعه صنایع رنگسازی استفاده از مواد واسطه متفاوت و روش های مختلف تهیه و ایجاد مواد رنگزا با فرمول های متفاوت را به دنبال دارد، که این مواد نیز وارد سیستم محیط زیست م یشوند. در صنایع نساجی 3000 فرمول مواد رنگزا شامل مواد رنگزای محلول و نامحلول استفاده می شود. از این تعداد تنها 30 فرمول مصرف سالانه بیش از 1000 تن
دارند و 90 % آنها سالانه به مقدار 100 تن مصرف می شوند. آمار تقریبی نشان می دهد که یک ماده % رنگزا با مصرف سالانه 500 تن بین حدود 200 مصرف کننده توزیع م یشود. از طرفی 80
مصرف کننده های مواد رنگزا سالانه 200 کیلوگرم یا کمتر مواد رنگزا خریداری می کنند، بنابراین
صنایع نساجی با محدوده وسیعی از مواد رنگزا و روش های مختلف مصرف توسط خریداران
روبرو هستند.
-2-4-1 طبیعت پساب رنگرزی
پساب رنگرزی بسیار پیچیده است و اغلب حاوی طیف وسیعی از مواد رنگزا و سایر مواد
کمکی مثل انواع دیسپرس کننده ها، یکنواخت کننده ها، کریرها، نمک ها، اسیدها، قیلیایی ها و گاهی
فلزات سنگین می باشند.
در مورد هر پساب لازم است موارد سمیت، قابلیت تجزیه بیولوژیکی و قابلیت تجمع در بدن
موجودات زنده در نظر گرفته شود. درجائیکه پساب ها نهایتاً به آبهای سطحی تخلیه می شوند، لازم
است تأثیر مواد شیمیایی بر منابع مورد استفاده آشامیدن، پرورش ماهی، آبیاری مزارع و نوشیدن
احشام بررسی گردد. برجسته ترین این مواد شیمیایی مواد رنگزا هستند که علاوه بر تأثیر شیمیایی بر محیط زیست با رنگین نمودن پساب ضمن کاهش زیبایی، با کم کردن انتقال نور و کاهش اکسیژن محلول در آب با جلوگیری از عمل فتوسنتز مانعی جهت رشد ارگانیزم ها م یشود.
-3-4-1 مواد رنگزا و تأثیر آنها بر محیط زیست مواد رنگزایی که در صنایع نساجی مصرف می شوند دارای دو خصوصیت بارز می باشند: اول تمایل جذب برای محدوده ای از زمینه ها و دوم پایداری و ثبات در برابر آب. نور و گازهای مختلف؛ این خصوصیات تأثیرات مواد رنگزا بر محیط زیست را به یک محدوده وسیع گسترش می دهد. همانگونه که قبلاً نیز شرح داده شد، در فرآیندهای رنگرزی اتصالات بین مواد رنگزا و لیف به طور 100 % برقرار نمی گردد. بنابراین همیشه در مایعات شستشو و یا در آب اضافی فرآیندهای رنگرزی مقادیری مواد رنگزا دیده می شود. میزان جذب مواد رنگزا به نوع، عمق، شید،
%40- و روش رنگرزی آنها، نسبت به مایع به کالا و ... بستگی دارد. مقادیر جذب شده بین 50 ماده رنگزا به عنوان طبقه اضطراری نامیده م یشود که شایان توجه می باشد. این مقادیر در رنگرزی سلولز با مواد رنگزای راکتیو به صورت معنی دار ظاهر می گردد. از طرفی مشاهده گردیده که پساب کارخانه هایی که مورد تصفیه قرار می گیرند نیز هنگام تخلیه کاملاً بی رنگ نیستند به طوری که میزان مواد رنگزا در پساب تصفیه شده به غلظت و فام آنها بستگی دارد. بعضی از مواد رنگزا نظیر بنزیدین و بتانفتیل آمین و مواد رنگزای بسیار زیاد دیگری که جهت استفاده برای مواد غذایی و بعضی از مواد رنگزای Asolvent dye, Direct Blue یا لوازم آرایشی بکار برده می شدند مانند 6 هیدروفوبیک سرطان زا هستند. از طرف دیگر مواد رنگزای آزو با کمترین گروه سولفات سدیم در هر طرف از اتصال آزو خطر چندانی برای سلامتی انسان ندارند این نتایج عموماً بیان کننده این هستند که این مواد رنگزا آمین های حلقوی سمی تولید می کنند.
-4-4-1 اثرات زیست محیطی برخی از مواد بکار رفته در مواد رنگزا، سفیدکننده ها، و
تصفیه خان ه ها
اثرات سمی فلزاست سنگین بر حیوانات و حیات آبی را باید با توجه به شکل فیزیکی و
شیمیایی ترکیبات آنها مورد بحث و بررسی قرار داد. بطور مثال یون مس بسیار سمی است ولی
مس متصل به مواد آلی بی ضرر است. هنوز شرایط مورد توافقی بطور وسیع در این زمینه مورد
قبول قرار نگرفته است. نحوه وجود فلزات سنگین در پساب صنایع نساجی قبلاً مورد بحث قرار
گرفته است.

تهیه مواد رنگزا به صورت نمک های فلزات به طور وسیعی برای نمک های روی در مواد
2% روی است. مواد رنگزای متال کمپلکس (معمولاً - رنگزای کاتیونی دیده م یشود که محتوی 3
مس، کروم، نیکل، کبالت) تمایل به رمق کشی بالایی دارند. برخی مواد رنگزای مستقیم برای
5% آن - رنگرزی پنبه هنوز جهت بهبود ثابت شستشویی با سولفات مس عمل م یشود و 15
رمق کشی نمی شود. مقررات شدیدی بر روی محتوای مس در پساب وضع گردیده و احتمالاً
شدیدتر نیز خواهد شد. به دلیل مشکلات زیست محیطی دی کرومات که به عنوان اکسید کننده در
موادرنگزای گوگردی استفاده م یشود، با آب اکسیژنه و 1،3 -دی نیتروبنزن سولفونیک اسید
جایگزین گردیده است. با این وجود مصرف کروم در فرآیند رنگرزی پشم اهمیت ویژه ای دارد.
%70 رنگرزی پشم با فلزات سنگین (مانند کروم) انجام م یشود که نیمی از کروم در مواد رنگزای
کرومی و حدود نیمی در مواد رنگزای متال کمپلکس مصرف می گردد. با وجود سخت گیری روی
مقادیر کروم داخل پساب، مواد رنگزای کرومی هنوز مصرف می شوند.
-5-4-1 اثرات زیست محیطی شوینده ها
شوینده ها به انواعی از ترکیبات آلی اطلاق م یشود که دارای خاصیت جذب سطحی هستند و
به عنوان پاک کننده مورد استفاده قرار می گیرند.
حضور شوینده ها در منابع آب های سطحی موجب بروز مشکلات زیست محیطی می گردد؛ که
از آن جمله می توان به موارد زیر اشاره کرد:
ایجاد کف بر روی سطح آب، که در فرآیند هوادهی در عملیات تصفیه آب یا پساب اختلال
ایجاد می کند؛ در تصفیه خانه های آب موجب وقفه در عمل انعقاد و ته نشینی می گردد؛ در غلظت
بالا بر طعم و مزه آب آشامیدنی تأثیر خوهد گذاشت؛ موجب انحلال بیشتر مواد آلی زیان آور و
پایداری بیشتر آنها در آب خواهد شد و به هنگام تجزیه شوینده ها، اکسیژن محلول در آب ضمن
عمل تجزیه هوازی کاهش می یابد. علاوه بر اینها ترکیبات همراه شده با شوینده ها حاوی ترکیبات
فسفاته می باشند که برای رشد جلبک ها ضروری هستند و تأثیر قابل ملاحظه ای در ایجاد
یوتریفیکاسیون (برکه ای شدن آبها و باتلاق شدن آنها) منابع آبهای سطحی دارد.
-6-4-1 اثرات زیست محیطی ترکیبات کلردار
و مانند آن در سفیدگری، (NaOCl) از ترکیبات کلردار مانند آب ژاول یا هیپوکلریت سدیم
بدست می آید یک NaCl تصفیه آبها و ضد عفونی کردن استفاده م یشود. محلول کلرین که از
( اصول تصفیه پساب نساجی )بابک نوروزی
0
ضدعفونی کننده قوی است. اشکال اصلی در استفاده از کلرین تشکیل کلروفرم است که ترکیبی
سمی و سرطانزا می باشد. مشکل اصلی ترکیبات کلردار سمی این است که تعدادی از این ترکیبات
سمی برای ده ها سال باقی می مانند و توانایی تحریک سیستم های بیولوژیکی را دارند. مواد
غیرطبیعی که توسط این مختل کننده ها ایجاد م یشود، بر قسمت های انتهایی دستگاه گوارش،
تخم گذاری و رفتارهای جنسی، دستگاه عصبی، فعالیت کبد، رشد سلولی و دستگاه تولید مثل
گونه های فراوانی از جانوران تأثیر می گذارد .
-7-4-1 اثرات زیست محیطی نیترات ها
ایجاد (NH2) با گروه آمین ( 2 NO )ترکیبات نیتروزوآمین که از ترکیب شدن گروه نیترو می شوند شدیداً سرطانزا می باشند. حد مجاز نیتروژن به صورت نیترات در آب های آشامیدنی و باشد ولی با این حال بیشتر پساب های صنعتی (به طور مثال ppm کشاورزی باید کمتر از حد
پساب نساجی که نیترات از پساب رنگین و مواد تعاونی حاصل می شود) و آب رودخانه ها و
آبهایی که مصارف کشاورزی و آبیاری دارند، حاوی درصد بالایی از نیترات می باشند و به راحتی
توسط سبزیجات جذب م یشوند. بهترین روش کنترل تشکیل چنین ترکیباتی در مواد غذایی،
کرم های آرایشی، پساب های صنعتی، پساب جهت آبیاری کشاورزی، حذف کامل نیتریت و
نیترات در آب ها می باشد. نیتروزوآمین ها را توسط فرات پتاسیم که ماده اکسید کننده قوی است
می توان از بین برد.
-8-4-1 اثرات زیست محیطی الکترولیت ها
آب دریا محتوی 10 گرم در لیتر یون سدیم است و انواع نمک های سدیم که به عنوان
الکترولیت مصرف م یشوند مانند کلرید سدیم، سولفات سدیم و کربنات سدیم در نساجی مورد
استفاده قرار می گیرند و املاح سدیم در مواردی چون صابو نسازی، داروسازی و بیشتر صنایع
شیمیایی و غذایی و تصفیه آب بکاربرده م یشود. چون ترکیبات سدیم بسیار محلول هستند، لذا
یون سدیم وارد شده به بدن از طریق آب و مواد غذایی به سرعت جذب خواهد شد. یون سدیم
وارد شده به بدن با همان سرعت ورودی از طریق کلیه ها و دفع ادرار و همچنین تعرق دفع
می شود. باید توجه داشت که متأسفانه دفع یون سدیم زاید از بدن همواره با دفع سایر مواد مفید
برای بدن همراه است ورود بیش از حد کلرید سدیم به بدن باعث تهوع که نتیجه آن دفع مواد
مفید بدن است و تشنج و گرفتگی عضلات، ورم مغزی و اختلالات تنفسی خواهد گردید. از کار
افتادن قلب یکی از اثرات بسیار بد ورود یون سدیم به بدن اطفال است و در اطفالی که به ناراحتی
گوارشی و اسهال مبتلا هستند، میزان یون سدیم موجود در پلاسمای بدن آنها زیاد م یشود و
مشکل اسهال آنها نیز تشدید خواهد شد .
دفع پساب های حاوی کلرید سدیم بیش از حد مجاز به زمین ها و باغات کشاورزی باعث
شوری زمین گردیده و نهایتاً اثرات منفی بر کشاورزی و تولید محصول خواهد شد.
-9-4-1. اثرات زیست محیطی آلومینیوم و یون های آن در منعقد کننده ها و طبیعت
در اثر تماس آبهای سطحی با پوسته زمین بیشتر آلومینیوم و یون های آن و دیگر مواد معدنی
به صورت مواد معلق همراه آب به تصفیه خانه ها می رسد. همچنین در صورتی که محتویات
ظروف ساخته شده از آلومینیوم خاصیت اسیدی داشته باشد، با انحلال آن مقادیری از این فلز وارد
محیط زیست خواهد شد. در صورت عدم کنترل آب تصفیه شده در تصفیه خانه های آب، بخشی
از مواد منعقد شده با کلوئیدهای آلومینیومی موجود در آب مجدداً در آب حل شده و باعث بالا
رفتن غلظت آلومینیوم در آب تصفیه خواهد شد. معمولاً در تصفیه خانه های آب با مصرف
پلی الکترولیت ها، همواره سعی بر آن است که آلومینیوم موجود در محیط هر چه بیشتر به صورت
لجن های قابل ته نشینی از آب جدا شود. مهمترین مشکلی که با ورود یون آلومینیوم به بدن برای
انسان پیش می آید، ابتلا به نوعی جنون و فراموشی می باشد و اثرات ناخوشایند ورود آن به بدن
عبارتند از: سفت شدن قسمت های کناری عضلات و عدم هماهنگی آنها با یکدیگر، پیدایش یک
نوع بیماری که در آن بدن در حین راه رفتن به جلو و عقب خم شده و نوعی عدم تعادل به انسان
دست می دهد. در بیماران دیالیزی، وجود یون آلومینیوم در مایع دیالیز، حتی به مقدار اندک، و
ورود آن به کلیه بیماران، باعث اختلالات کلیوی شده و بیماران دیالیزی را دچار مشکلاتی خواهد
کرد.
-10-4-1 اثرات زیست محیطی حلال ها
تماس با حلال های آلی به مغز انسان آسیب می رساند. تماس مکرر حتی با مقدار کم حلال ها
می تواند، باعث بروز اختلالات مغزی شود. مواد شیمیایی موجود در پساب ها گاهی باعث تغییر
جنسیت ماهی ها نیز می شوند.