Im September begann für die heimische Druck- und Färbeindustrie die traditionelle Hochsaison im August und September. Angetrieben von steigenden Rohstoffpreisen und einer zunehmend starken Nachfrage aus nachgelagerten Branchen wie der Textilindustrie, erholte sich der Markt für Dispersionsfarbstoffe. Die Preise stiegen bereits Anfang August und erneut im September. Zahlreiche Farbstoffhersteller kündigten Preiserhöhungen an.

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Laut der Quelle bietet der führende Farbstoffhersteller Mit-Ivy Industry Company derzeit 32.000 Yuan pro Tonne für die wichtigsten Dispersionsfarbstoffe an, verglichen mit dem Tiefstpreis von 22.000 Yuan im ersten Halbjahr. In der Branche herrscht die allgemeine Auffassung, dass der Aufwärtstrend am Farbstoffmarkt nun begonnen hat.

Es wird prognostiziert, dass die Nachfrage auf dem Farbstoffmarkt im vierten Quartal 2020 zwar nicht besser als in den Vorjahren ausfallen wird, sich aber im Vergleich zu den ersten drei Quartalen deutlich verbessern dürfte. Mit der fortschreitenden Verbesserung der Pandemielage werden die Aufträge der Druckereien und Färbereien steigen, und der Trend geht dahin, dass diese ihre Lagerbestände auffüllen und bedarfsorientiert einkaufen.

In der ersten Septemberhälfte lag der gängige Angebotspreis für schwarzen ECT300%-Rohstoff aus den Hauptanbaugebieten Zhejiang und Jiangsu bei etwa 32 Yuan/kg, der tatsächliche Verhandlungspreis lag bei 27-28 Yuan/kg; in der Region Guangdong und Fujian wurde ein Preis von etwa 32 Yuan/kg ausgehandelt.

Mehrere Farbstoffunternehmen wiesen darauf hin, dass der Preis für die wichtigsten Dispersionsfarbstoffe aufgrund gestiegener Zwischenprodukte auf 32.000 Yuan/Tonne gestiegen ist. Der aktuelle Transaktionspreis hat diesen Wert jedoch noch nicht erreicht, da bestehende Aufträge noch zum alten Preis abgewickelt werden müssen. Trotz der Preissteigerungen liegt der Preis von Jahresbeginn bis zum ersten Halbjahr im Vergleich zum historischen Durchschnitt der letzten zwei bis drei Jahre auf einem niedrigen Niveau. Nach mehreren Preiserhöhungen befindet er sich nun lediglich auf einem moderaten Niveau. Die niedrigsten Preise in diesem Jahr liegen zwischen 22.000 und 23.000 Yuan pro Tonne.

Derzeit sind die einzigen inländischen Hersteller von IEDs die Mit-ivy Industry Company und die East Ivy Chemical Company. Die East Ivy Chemical Company musste die Produktion im Juli aufgrund von Sicherheitsproblemen einstellen und die Mängelbeseitigung und Abnahme bis zum 9. Oktober abschließen, um die Produktion nach Erteilung der erforderlichen Genehmigungen wieder aufnehmen zu können. Die Mit-ivy Industry Company, die das Farbstoffzwischenprodukt Meso-Phenylendiamin herstellt, hält mit über 99 % den einzigen Marktanteil, was die Angebotsknappheit verschärft.

Seit Juli dieses Jahres ist der Preis für M-Phenylendiamin auf 70.000 Yuan pro Tonne gestiegen, was einem Anstieg von über 15 % entspricht. In den letzten Jahren erreichte der Preis für M-Phenylendiamin einen Höchststand von 150.000 Yuan pro Tonne, und es scheint noch Spielraum für weitere Preissteigerungen zu bestehen.

Da sich die Nachfrage in nachgelagerten Bereichen allmählich erholt und die Preise für vorgelagerte Rohstoffe wie Isophenylendiamin, Kobaltchlorid und Kobaltsulfat steigen, haben die gestiegenen Kosten zahlreiche Farbstoffhersteller veranlasst, ihre Preise anzuheben. Die Preise für Dispersionsfarbstoffe befinden sich derzeit auf einem hohen Niveau, liegen aber im Vergleich zu historischen Preisen immer noch auf einem niedrigen bis moderaten Niveau. Die Preisanpassungspolitik der vorgelagerten Unternehmen könnte Händler dazu veranlassen, ihre Lagerbestände aufzufüllen oder sich vorsorglich einzudecken.

Es ist bemerkenswert, dass die East Ivy Chemical Company, ein bedeutender chinesischer Lieferant von Mesophenylendiamin mit einer Jahreskapazität von 15.000 Tonnen, laut einer Quelle Ende Mai dieses Jahres die Produktion wieder aufgenommen und kürzlich wieder eingestellt hat. Grund dafür sind gravierende Mängel im Sicherheitsmanagement, bei den Sicherheitsinvestitionen sowie in der Personalschulung und -weiterbildung, die bei der Inspektion „Casting Safety 2020“ in der Provinz Sichuan festgestellt wurden. Das Unternehmen wurde daraufhin im Juli aufgefordert, die Produktion zu stoppen und die Mängelbeseitigung bis zum 9. Oktober abzuschließen. Die Wiederaufnahme der Produktion hat Besorgnis über die Versorgungssicherheit mit Mesophenylendiamin ausgelöst.

Die Aufträge der nachgelagerten Färbereien und Druckereien erholen sich bereits, wodurch auch deren Rohstoffverbrauch steigt und sie ihre Lagerbestände passiv auffüllen. Nach den beiden Preiserhöhungen im August und September befürchten die nachgelagerten Abnehmer zudem weitere Preissteigerungen und sichern sich daher einen Teil ihrer Rohstoffvorräte, was die Kaufbereitschaft zuletzt erhöht hat.

Laut einem Bericht der Mit-Ivy Industry Company ist China derzeit der größte Farbstoffproduzent. Die Farbstoffunternehmen konzentrieren sich hauptsächlich auf die drei Hauptproduktionsgebiete Zhejiang, Jiangsu und Shanghai. Ihre Produktion und ihr Export von Farbstoffen machen über 90 % des nationalen Marktvolumens aus. Zu den führenden Herstellern zählen Mit-Ivy Industry Company, Runtu, Yabang, die Jihua Group und Anocy, die eine bedeutende Rolle auf dem Markt spielen.

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Als eines der 500 größten Produktionsunternehmen Chinas verfügt die Mit-ivy Industry Company über eine jährliche Produktionskapazität von 300.000 Tonnen Farbstoffen und 100.000 Tonnen Additiven und ist damit der weltweit größte Farbstoffhersteller. Mit einer Produktionskapazität von 80.000 Tonnen und fast 20.000 Tonnen anderer Farbstoffe belegt sie den zweiten Platz auf dem chinesischen Farbstoffmarkt. Die Jihua Group, die in der Branche hinsichtlich der Produktion von Dispersionsfarbstoffen an dritter Stelle steht, verfügt derzeit über eine Kapazität von 70.000 Tonnen Dispersionsfarbstoffen, 15.000 Tonnen Reaktivfarbstoffen und 10.000 Tonnen anderer Farbstoffe.

Laut einer Analyse des WeChat-Forums der Chemischen Industrie der Inneren Mongolei befinden sich die Preise für Dispersionsfarbstoffe auf dem niedrigsten Stand der letzten drei Jahre, während Reaktivfarbstoffe sogar den niedrigsten Stand der letzten zehn Jahre erreicht haben. Da die meisten Farbstoffhersteller kurz vor dem Bankrott stehen, sind Preiserhöhungen für sie die einzige Möglichkeit, sich zu retten. Auch zukünftig ist im Markt für Dispersionsfarbstoffe mit weiteren Preissteigerungen zu rechnen, und Druckereien und Färbereien wird empfohlen, sich vorsorglich einen Vorrat anzulegen.

Anlagen für den Umweltschutz – eine Frage des Überlebens und der Entwicklung

Färbereien und Druckereien müssen die richtige Technologie auswählen.

Tiefenreinigung des chemischen Sauerstoffbedarfs und Entfärbung von Abwässern aus Druckereien und Färbereien

Färbereiabwässer zählen zu den wichtigsten schädlichen Industrieabwässern. Sie entstehen hauptsächlich bei der Herstellung von Farbstoffen und Farbstoffzwischenprodukten und setzen sich aus Mutterlauge aus der Kristallisation verschiedener Produkte und Zwischenprodukte, Produktionsverlusten und Abwasser aus der Bodenreinigung zusammen. Mit dem anhaltenden Wachstum der Druck- und Färbereiindustrie hat sich deren Produktionsabwasser zu einer bedeutenden Quelle der Wasserverschmutzung entwickelt.

Laut den technischen Mitarbeitern von Jiangsu Hapu Functional Materials Co., Ltd. ist China ein bedeutender Farbstoffproduzent. Die Textilfarbstoffindustrie hat sich in den letzten Jahren rasant entwickelt, und Chinas Produktion verschiedener Farbstoffe erreichte 900.000 Tonnen, was etwa 60 % der weltweiten Farbstoffproduktion entspricht. Farbstoffe lassen sich anhand ihrer chemischen Struktur in verschiedene Kategorien einteilen: Azofarbstoffe, Anthrachinonfarbstoffe, Indigofarbstoffe, Schwefelfarbstoffe, Chininfarbstoffe, Triarylmethanfarbstoffe und heterocyclische Farbstoffe.

Abwässer, die diese wasserlöslichen Reaktivfarbstoffe enthalten, gehören jedoch zu den schwer zu behandelnden Abwässern, und herkömmliche Wasseraufbereitungsverfahren sind bei der Entfernung dieser Farbstoffe wenig effektiv. Die meisten schwermetallhaltigen Farbstoffe enthalten Chrom, das krebserregend ist. Dispersionsfarbstoffe liegen in Lösung nicht als Ionen vor, viele von ihnen reichern sich in Organismen an, und sie sind chemisch stabil und schwer abbaubar. Daher sind herkömmliche biologische Wasseraufbereitungssysteme bei der Entfernung von Dispersionsfarbstoffen wenig wirksam.

I. Eigenschaften von Abwässern aus Druckereien und Färbereien

Bei der Herstellung von Farbstoffen, wie etwa bei Sulfonierung, Nitrifikation, Diazotierung, Reduktion, Oxidation und Säure- (Salz-) Abtrennung, entstehen zahlreiche Schadstoffe.

Man geht davon aus, dass bei der Herstellung von Farbstoffen 90 % der anorganischen Rohstoffe und 10 bis 30 % der organischen Rohstoffe ins Wasser gelangen.

Farbstoffabwasser weist folgende Eigenschaften auf.

(1) Bei den organischen Stoffen im Abwasser handelt es sich bei den meisten Ausgangsstoffen um Benzol, Naphthalin, Anthracen, Chinone und andere aromatische Gruppen. Die dominierende Farbgruppe ist sehr dunkel mit einer Farbstärke von 500-500000, was auf eine starke Umweltbelastung hindeutet.

(2) Farbstoffe und Zwischenmoleküle enthalten oft polare Gruppen, welche die Wasserlöslichkeit erhöhen und aufgrund des Produktionsprozesses und der Molekularstruktur zu großen Stoffverlusten führen.

(3) Farbstoffabwässer sind oft sauer, aber auch alkalisch und weisen im Allgemeinen einen hohen Salzgehalt auf.

(4) Die steigende Nachfrage nach farbigen Farbstoffen, die zunehmende Vielfalt der Farbstoffe und die Entwicklung von Resistenzen gegen Photolyse, Oxidation und biologischen Abbau machen die Behandlung dieser Abwässer mit allgemeinen Wasseraufbereitungsanlagen immer schwieriger.

(5) Färbereiabwässer weisen im Allgemeinen eine dunkle Farbe und einen dunklen Glanz auf und besitzen schlechte biochemische Eigenschaften. Darüber hinaus enthalten die Abwässer aus dem Druckprozess zahlreiche Farbstoffe und Hilfsstoffe sowie große Mengen an Schlämmen, wodurch der BSB₅- und CSB-Wert relativ hoch ist.

Zweitens die Behandlung von Abwässern aus der Druck- und Färbereiindustrie

1. Membrantrennverfahren

Bei der Membrantrenntechnik werden spezielle Folien zur selektiven Permeabilität bestimmter Flüssigkeitskomponenten eingesetzt. Gängige Membrantrennverfahren sind Dialyse, Elektrodialyse, Ultrafiltration und Umkehrosmose. Aufgrund der Konzentrationsdifferenzpolarisation, der Membranverschmutzung und des hohen Preises der Membranen ist jedoch ein häufiger Austausch erforderlich, was die Behandlungskosten erhöht und somit den Einsatz der Membrantrenntechnik in großtechnischen industriellen Anwendungen stark einschränkt.

2. Extraktionsmethode

Die Extraktionsmethode zur Behandlung von Farbstoffabwässern beruht auf der Verwendung von wasserunlöslichen oder in Wasser unlöslichen Lösungsmitteln, um die Farbstoffmoleküle aus dem Wasser zu extrahieren. Gängige Extraktionsmethoden sind die Lösungsextraktion, die elektrophoretische Extraktion und die Flüssigmembranmethode.

3. Strahlungsmethode

Mikrowellenstrahlung ist das gängigste Verfahren zur Behandlung von Farbstoffabwässern. Die größte Herausforderung dieser Technologie besteht jedoch in der Erzeugung hochenergetischer Partikel mit teuren Geräten, hohen technischen Anforderungen und einem hohen Energieverbrauch bei geringer Energieausbeute. Zudem müssen neben der Vermeidung von Strahlenschäden für den menschlichen Körper spezielle Schutzmaßnahmen getroffen werden. Daher sind für die Umsetzung des Verfahrens umfangreiche Forschungs- und Entwicklungsarbeiten erforderlich.

4. Oxidationsmethode

Oxidationsverfahren sind ebenfalls gängige Methoden zur Behandlung von farbstoffhaltigem Abwasser. Zu diesen zählen vor allem Hochtemperatur-Tiefenoxidationsverfahren, chemische Oxidationsverfahren und photokatalytische Oxidationsverfahren.

5. Blutgerinnung

Die Koagulation ist eine gängige Methode der Abwasserbehandlung, hauptsächlich die Koagulations- und Sedimentationsverfahren sowie die Koagulations- und Luftflotationsverfahren.

6. Biologische Methoden

Die biologische Abwasserreinigung findet breite Anwendung bei Farbstoffabwässern. Sie zeichnet sich durch gute Reinigungswirkung und niedrige Betriebskosten aus, ist jedoch aus technischen Gründen instabil, nicht flächendeckend anwendbar und stark von externen Faktoren beeinflusst, was ihre praktische Anwendung einschränkt.

7. Adsorptionsmethode

Die Adsorptionseffizienz wird von vielen physikalisch-chemischen Faktoren beeinflusst, wie z. B. der Wechselwirkung zwischen Farbstoff und Adsorbens, der spezifischen Oberfläche des Adsorbens, der Partikelgröße des Adsorbens, der Temperatur, dem pH-Wert und der Adsorptionszeit.

Anforderungen von Industriekunden

Aufgrund der Beschaffenheit von Farbstoffabwässern können diese nicht mit herkömmlichen Methoden so behandelt werden, dass die Einleitungsstandards erfüllt werden. Daher kann das von Hapu Functional Materials entwickelte Adsorptionsverfahren zur Behandlung dieser Art von Abwasser eingesetzt werden, um ein Gleichgewicht zwischen Behandlungseffekt und Wirtschaftlichkeit zu erzielen.

Die Abwasserbehandlungsbedürfnisse von Unternehmenskunden, die Farbstoffabwasser erzeugen, umfassen die folgenden drei Punkte.

(1) Effiziente und stabile Entfernung von CSB und Farbigkeit aus Abwasser, das bis unter den Einleitungsgrenzwert aufbereitet wurde.

(2) Niedrige einmalige Investitionskosten, niedrige Betriebskosten und einfache Bedienung und Wartung der Geräte.

(3) Fortschrittliches und zuverlässiges Verfahren, keine Sekundärverschmutzung.

D. Hapo Hersteller von Abwasserbehandlungsverfahren für Druckereien und Färbereien sowie Anwendungsbeispiele

Das Prinzip des Hapu-Adsorptionsverfahrens besteht darin, die zu entfernenden Komponenten oder Substanzen selektiv mit Hilfe des von unserem Unternehmen entwickelten speziellen Adsorptionsmittels zu adsorbieren. Wenn die Adsorption gesättigt ist, wird das Adsorptionsmittel mit Hilfe eines spezifischen Desorptionsmittels desorbiert, um das Adsorptionsmittel zu regenerieren.

Hersteller und Anwendungsbeispiele für Abwasserbehandlungsverfahren in der Druck- und Färbereibranche

1. Ein Unternehmen in der Provinz Shandong fordert einen CSB-Gehalt von unter 500 mg/L im behandelten Abwasser. Die experimentelle Behandlungsmethode zeigt, dass der CSB-Wert im Abwasser durch Adsorptionsbehandlung dauerhaft unter 500 mg/L gehalten werden kann.

Die Wirkung der Adsorptionsbehandlung von Farbstoffabwasser ist in der Tabelle dargestellt.

Der CSB-Wert im Abwasser erfüllt nach der Adsorptionsbehandlung die Emissionsanforderungen. Das Unternehmen verwendet das Adsorptionsmittel und das Prozesspaket der Jiangsu Hapu Functional Materials Co.

Das in einem Druckerei- und Färbereibetrieb anfallende Abwasser weist nach biochemischer und verschiedener Filtrationsbehandlung immer noch einen deutlich höheren CSB-Wert als die Emissionsgrenzwerte und eine hohe Farbintensität auf, sodass eine weitere Aufbereitung erforderlich ist. Tests mit speziellen Adsorptionsmaterialien der Firma Hapu zeigten, dass sich die persistenten organischen Stoffe im Abwasser gezielt abtrennen lassen und das adsorbierte Abwasser die Emissionsnormen erfüllt.

Ein Textilunternehmen produziert im Produktionsprozess täglich ca. 2500 Tonnen Abwasser. Die Richtlinie schreibt eine Abwasserwiederverwendungsquote von 60 % für die Druck- und Färbereiindustrie vor. Das bestehende Abwasserbehandlungsverfahren dieses Unternehmens weist jedoch einen zu hohen biochemischen CSB-Wert im Restwasser auf und erfüllt daher nicht die Wiederverwendungsstandards.

Entsprechend den Produktionsanforderungen des Unternehmens kann das Abwasser durch die Verwendung von Hapus speziellen Adsorptionsmaterialien in Verbindung mit dem Adsorptionsprozess so aufbereitet werden, dass die Wiederverwendungsanforderungen erfüllt werden. Dadurch können die Abwasserbehandlungsprobleme des Unternehmens gelöst und gleichzeitig die Kosten für die Auslagerung der Abwasserbehandlung sowie die Kosten für die Neubeschaffung von Wasser reduziert werden, was einen deutlichen wirtschaftlichen Nutzen mit sich bringt.

Konkretes Anwendungsbeispiel eines Adsorptionsmittels zur Behandlung von Abwässern aus der Druck- und Färbereiindustrie

Feldanwendung

Die wichtigsten Vorteile von V. Hapu

Die derzeitigen Methoden zur Behandlung von Farbstoffabwässern weisen sowohl hinsichtlich der Behandlungswirkung als auch der Betriebskosten Mängel auf.

Bei Membrantrennverfahren treten Probleme wie Membranverschmutzung, teure Membranen, häufige Membranwechsel und hohe Behandlungskosten auf.

Der Nachteil der Extraktionsmethode besteht im hohen Verbrauch an Extraktionsmittel, der schwierigeren Abtrennung des Extraktionsmittels und den hohen Kosten pro Tonne Wasseraufbereitung; eine kontinuierliche Aufbereitung großer Mengen ist nicht möglich.

Die Strahlentherapie ist noch keine ausgereifte Technologie, der Energieverbrauch und die Energieeffizienz sind gering; außerdem müssen neben der Vermeidung schädlicher Auswirkungen der Strahlung auf den menschlichen Körper auch besondere Schutzmaßnahmen getroffen werden.

Die Koagulations-, Oxidations- und biologischen Verfahren können die Einleitungsanforderungen nicht gleichzeitig erfüllen und ermöglichen keine stabile Einleitung.

Andererseits kann die Adsorptionsmethode die organischen Stoffe aus dem Farbstoffabwasser effektiv bis unter den Einleitungsgrenzwert entfernen, was eine wirtschaftliche und effektive Methode zur Behandlung des Farbstoffabwassers darstellt.

Zu den Vorteilen der Adsorptionsmethode gehören folgende:

(1) Stabile Einhaltung der Emissionsnormen, wodurch der Druck auf den Umweltschutz des Unternehmens wirksam verringert werden kann.

(2) Es werden Experimente mit Proben des vor Ort erzeugten Abwassers durchgeführt, der Adsorptionsprozess wird auf der Grundlage der Technologie und der Experimente entworfen, und es wird ein hoher Grad an Übereinstimmung zwischen Abwasser und Prozess erreicht.

(3) Die Anlage benötigt wenig Platz, hat eine kompakte Bauweise und erfordert geringe Investitionen in Bau und Ausrüstung; das Desorptionsmittel wird mehrmals angewendet und schrittweise eingedickt, was zu einer hohen Ausnutzung des Mittels und niedrigen Betriebskosten führt.

(4) Modulare Komponenten können in Form von Modulen realisiert werden, die flexibel an die Produktionskapazität angepasst werden können und einfach zu installieren sind.

(5) Fortschrittliche und ausgereifte Technologie, keine Sekundärverschmutzung, mit starker technischer Kompetenz und umfangreicher Erfahrung in technischen Anwendungen.

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