细旦丙纶长丝生命周期分析研究_江建平.pdf
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1、研究与开发合成纤维工业,():收稿日期:;修改稿收到日期:。作者简介:江建平(),男,工程师,主要从事丙纶长丝生 产 技 术 管 理、新 产 品 及 新 技 术 的 研 发。:。基金项目:揭阳市(扬帆计划)引进创新创业团队和领军人才项目()。通信联系人。:。细旦丙纶长丝生命周期分析研究江建平,许斯佳,邓 佶,郭熙桃,柯伟斌,郭清海,邱志明(广东蒙泰高新纤维股份有限公司,广东 揭阳;华南理工大学 材料科学与工程学院,广东 广州)摘 要:以细旦丙纶长丝的生产过程作为分析对象,利用生命周期分析()方法,选取 项环境影响类别包括全球变暖潜值()、酸化效应潜值()、陆地生态毒性潜值()、光化学氧化潜值(
2、)、富营养化潜值()、能耗(),量化丙纶细旦长丝生产过程的环境影响;将细旦丙纶长丝织造成布、再制成运动装,与涤纶布和锦纶 布及运动装进行 对比分析,并对比分析运动装生产过程的碳排放量。结果表明:相同质量下,种布在 项环境影响指标中各有优势;相同面积下,细旦丙纶布的 项环境影响类别数值均最小,对环境的影响最小;在 项环境影响类别中,细旦丙纶运动装的各项数值均为最小,其中生产 件运动装的 仅为 ;在 种运动装的生产过程中,细旦丙纶运动装生产阶段中碳排放量最高的为织造阶段,占比,涤纶运动装和锦纶 运动装生产阶段中碳排放量最高的均是纤维制备阶段,占比分别为 和。关键词:细旦丙纶长丝 生命周期分析 环境
3、影响 碳排放量中图分类号:文献标识码:文章编号:()聚丙烯纤维俗称丙纶,目前世界各国对丙纶的开发与研究十分积极,其应用领域不断扩大,如医用防护服、纤维织物增强混凝土等。丙纶具有许多独特的性能,例如质轻、耐酸碱等,但常规丙纶吸湿性极差、粗糙,导致丙纶服装舒适性差。为解决上述问题,细旦丙纶技术应运而生,细旦丙纶制作成的衣物具有柔软、透气和导湿等优点。细旦丙纶是指线密度小于 的丙纶,该类纤维的细小直径优势和丙纶自身的疏水特性,使其具有明显的毛细管效应,从而提高丙纶织物的穿着舒适性性。生命周期分析()是一种分析评价方法,可用于量化评估产品在整个价值链中的环境影响。从分析方法上看,已被广泛用于纤维的环境
4、效果评价。马俊滨等利用 方法分析量化黑色原液着色聚酯短纤维生产阶段的环境影响。随着全球环境问题的日益突出及我国对碳排放的重视,环境评价方法因其量化分析结果可以指导产品进行优化,可逐步实现节能减排的绿色环保目标,势必逐渐普及。作为一种日益成熟的分析评估体系,可对细旦丙纶长丝生产过程的环境影响进行量化评价。作者利用 分析方法对细旦丙纶长丝的生产过程进行分析计算;为了更直观地评价该过程的环境影响,将常规涤纶长丝和锦纶 长丝的生产过程加入 评价体系,进一步将 种长丝织造为梭织布,制备成运动装,对以上多个生产过程的环境影响进行 分析,拟通过量化数据客观对比分析 种纤维材料制备的梭织布及运动装的环境影响指
5、标。分析按照 环境管理 产品寿命周期评价 原则和框架 修订、环境影响管理产品寿命周期评价 要求和导则 修订 和 环境管理 生命周期评价 要求与指南规定的 个步骤即目标与范围定义、清单分析、影响评价、结果解释,对细旦丙纶长丝的生产过程进行 分析计算;对细旦丙纶布、涤纶布、锦纶 布的生产过程进行 分析计算并对比环境影响;对细旦丙纶运动装、涤纶运动装和锦纶 运动装 种运动装的生产过程进行 分析计算并对比环境影响,计算建模软件采用 版本。目标与范围定义 分析对象分别为细旦丙纶长丝、细旦丙纶布、涤纶布、锦纶 布、细旦丙纶运动装、涤纶运动装和锦纶 运动装。分析其生产过程的环境影响的系统边界如图、图 所示。
6、图 种纤维布生产过程的 系统边界 图 种运动装生产过程的 系统边界 分析评价选取表 所示的 种环境影响指标。其中,全球变暖潜值()是定义温室气体相对强度的一种方法,环境影响因子为二氧化碳(),以 当量为标准单位,也就是说 的潜能值被定义为,潜能值越高,对温室效应的贡献就越大;酸化效应()主要来源于生产过程中的二氧化硫()、氮氧化物()、氨气()和氯化氢()等排放,也包括电力生产过程的间接排放;陆地生态毒性潜值()主要来源于二氯苯()及铬等重金属;光化学氧化潜值()是用来表征造成光化学烟雾的可能性,在原料生产和电力生产过程中均会有相关气体释放,以当量乙烯()作为单位;富营养化潜值()来源于进入水
7、体的氮、磷等营养物质,可能由工业废水排放、生活污水排放及农药使用等活动导致;能耗()包括可再生能源与不可再生能源,可用于评价能耗大小。表 环境影响类别及环境影响因子 环境影响类别环境影响因子单位 磷酸盐()可再生能源与不可再生能源 清单分析细旦丙纶长丝、涤纶长丝和锦纶 长丝的工艺数据为华南地区纤维企业调研数据及清洁生产指标中的一级指标,制作运动装的工艺数据来源于华南地区某服装公司,原料、电力、水等来源于 数据库,优选来源于我国的数据,欧盟和德国的数据作为补充。细旦丙纶长丝的生产过程主要包括熔融纺丝、多级拉伸后处理。细旦丙纶布的生产过程是在生产长丝的基础上增加一个织造步骤。涤纶布和锦纶 布的生产
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