近日，中科院天津工業(yè)生物研究所宋詼研究員領(lǐng)先開發(fā)了生物紡織酶技術(shù)，這一技術(shù)在印染材料前處理過程中代替燒堿，將極大減少廢水排放，并節(jié)水節(jié)電，被業(yè)界評(píng)價(jià)為我國印染行業(yè)的又一重要技術(shù)創(chuàng)新。
你有沒有想過你穿的一件件T恤衫、牛仔褲或者連衣裙是在怎樣的環(huán)境下生產(chǎn)出來的?事實(shí)上，色彩絢麗的服裝帶來的卻是對(duì)環(huán)境的極大破壞。印染行業(yè)一直是高污染、高耗能的落后產(chǎn)能代表，近年來，不少地方尤其是一線城市的印染行業(yè)逐漸外遷，甚至關(guān)停。
與此同時(shí)，印染又是紡織行業(yè)不可或缺的環(huán)節(jié)，在政策倒逼下，印染行業(yè)也在不斷尋求技術(shù)創(chuàng)新，朝著綠色印染方向前進(jìn)。
由中科院天津工業(yè)生物研究所宋詼研究員領(lǐng)先開發(fā)的生物紡織酶技術(shù)，在印染材料前處理過程中代替燒堿，可極大減少廢水排放，并節(jié)水節(jié)電，被業(yè)界評(píng)價(jià)為我國印染行業(yè)的又一重要技術(shù)創(chuàng)新。
印染行業(yè)迫切需要抵制污染
“當(dāng)前中國紡織產(chǎn)業(yè)的污染問題已經(jīng)到了需要刻不容緩解決的地步。傳統(tǒng)紡織生產(chǎn)不僅給環(huán)境帶來污染，更是產(chǎn)生各種有害化學(xué)物質(zhì)，對(duì)我們的身體造成損害。全社會(huì)應(yīng)該共同抵制污染性、消耗性的生產(chǎn)過程……”地球誓言(EarthPledge)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示：“全世界至少有8000種化學(xué)品在將原料制成紡織品的過程中，會(huì)使用25%的農(nóng)藥用于種植非有機(jī)棉。這將導(dǎo)致對(duì)人類和環(huán)境不可逆轉(zhuǎn)的損害，還有2/3的碳排放量會(huì)在服裝的購買后繼續(xù)發(fā)生�！痹诩庸しb面料的過程中會(huì)耗費(fèi)幾十加侖的水，尤其是面料染色過程，合成材料的染色需要2.4萬億加侖的水。
中國環(huán)境統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，在重點(diǎn)調(diào)查工業(yè)行業(yè)中，紡織業(yè)是排污大戶。紡織工業(yè)廢水排放量在全國41個(gè)行業(yè)廢水排放中位居前列，而其中印染加工過程產(chǎn)生的廢水排放占紡織廢水排放量的七成以上。
此外，作為水污染的重要來源，中國的紡織工業(yè)還消耗了巨大的水資源，在水資源利用效率方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于世界其他地區(qū)。根據(jù)中國環(huán)境科學(xué)出版社出版的《全國重點(diǎn)行業(yè)工業(yè)污染防治報(bào)告》，在生產(chǎn)同類單位產(chǎn)品的情況下，我國印染廢水中污染物平均含量是國外的2—3倍，用水量則高達(dá)3—4倍;同時(shí)，印染廢水不僅是行業(yè)主要污染物，印染廢水所產(chǎn)生的污泥處理起來存在問題。
這其中，印染材料的前處理由于使用到大量燒堿，造成的污染尤其嚴(yán)重�！叭旧靶枰脽龎A處理，用蒸汽把它蒸硬，然后，再用鹽酸把這些燒堿中和掉，這就排放出大量廢水�！痹�(jīng)在印染企業(yè)一線工作多年的河北紡聯(lián)物資供銷有限公司駐津辦事處經(jīng)理高忠強(qiáng)說。
針對(duì)這一現(xiàn)狀，中國科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所宋詼帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)首先將目標(biāo)瞄準(zhǔn)可代替燒堿的新酶制劑開發(fā)。
生物酶制劑解決印染難題
傳統(tǒng)的印染前處理工藝流程包括燒毛、退漿、精煉、漂白和絲光五個(gè)步驟。雖然此前有國外公司生產(chǎn)用于印染前處理的酶制劑，但僅用于退漿這一環(huán)節(jié)。
宋詼介紹道，酶制劑是一種高效、低耗、無毒的生物催化劑，基于酶制劑的生物處理方法是解決印染工業(yè)高污染和高消耗的理想途徑，但是，此前，酶制劑品種單一成本偏高，酶制劑的復(fù)配及與紡織助劑的相容性研究缺乏，完整的酶法染前處理工藝尚未形成。
此次，宋詼團(tuán)隊(duì)與天津天紡集團(tuán)、河北紡聯(lián)物資供銷有限公司達(dá)成密切合作，歷經(jīng)三年，研發(fā)出多種性質(zhì)優(yōu)良的紡織用生物酶制劑及其生產(chǎn)工藝，包括淀粉酶、堿性果膠酶、木聚糖酶和過氧化氫酶等，可以將退漿和精煉合并成一步完成，大大提高前處理的效率。
“退漿—精煉復(fù)合酶制劑解決了滌棉、純滌綸坯布混合漿料退漿難的問題。以往的淀粉酶退漿只能解決淀粉上漿的坯布，有PVA混合漿料的坯布只能用高溫堿煮去除。”天紡集團(tuán)總工程師丁學(xué)琴說，含阻燃絲、純滌綸組分的坯布品種不能高溫堿煮退漿，否則會(huì)皺縮，而使用生物復(fù)合酶的退漿效果很好，防止了坯布皺縮，而且退除淀粉、PVA干凈，同時(shí)處理后布匹手感蓬松、柔軟，也為工廠解決了一個(gè)技術(shù)難題。
節(jié)水節(jié)電減少污水排放
宋詼介紹道，酶法退漿精煉一次完成，不僅省去了傳統(tǒng)處理工藝的高溫，并且，酶法處理溫度在低溫下進(jìn)行，大大降低了前處理過程中的蒸汽用量，顯著節(jié)約了蒸汽能耗，與傳統(tǒng)工藝相比，節(jié)約蒸汽25%—50%，節(jié)省電量40%。
生物酶法前處理工藝替代傳統(tǒng)工藝中的燒堿退漿和燒堿精煉過程，意味著生物發(fā)酵產(chǎn)品可替代燒堿、精煉劑等化學(xué)制劑，因此，可大大降低處理后廢水的pH值及COD值，精煉劑等化學(xué)制劑的有效取代可使前處理廢水中得COD值降低60%以上。
“生物復(fù)合酶制劑具有處理?xiàng)l件溫和、效率高、專一性好等特點(diǎn)，應(yīng)用生物酶處理對(duì)棉纖維幾乎沒有損傷，而對(duì)于坯布上的淀粉漿料及PVA漿料具有高效的降解作用，可達(dá)到良好的退漿效果。”宋詼說，經(jīng)該技術(shù)處理的棉纖維質(zhì)量較傳統(tǒng)方法提高許多。
對(duì)于印染企業(yè)關(guān)心的價(jià)格問題，宋詼表示，生物復(fù)合酶酶活效價(jià)高、用量少，價(jià)格與一般紡織助劑相當(dāng)，不會(huì)提高處理成本，大多數(shù)紡織企業(yè)可接受。此外，應(yīng)用生物酶進(jìn)行前處理可通過降低蒸汽能耗、省去堿性廢水處理成本、以及減少多種化學(xué)助劑用量，從而達(dá)到顯著降低前處理成本的目的，提高紡織行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
“在天紡的酶法前處理工藝應(yīng)用中，12000米純棉棉布和11000米芳綸熱波卡布的酶法前處理與傳統(tǒng)堿法工藝比較，可分別降低成本30%和70%。”丁學(xué)琴說。
預(yù)計(jì)三年內(nèi)推廣到近20家企業(yè)
今年3月至6月，河北寧紡集團(tuán)成功完成了16000米布以上的生物酶法前處理工藝的應(yīng)用示范和推廣。
此前，應(yīng)用該生物復(fù)合酶的生物酶法前處理工藝在天津天紡集團(tuán)首次試驗(yàn)成功，完成了累計(jì)大于300萬米布的中試生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)品種包括軍用迷彩、帳篷防水布、芳綸等等。
宋詼表示，接下來將與河北紡聯(lián)繼續(xù)合作完善技術(shù)推廣工作，組成技術(shù)服務(wù)小組，服務(wù)全國印染企業(yè)，以及未來三年可完成10—20家紡織企業(yè)的推廣應(yīng)用，累計(jì)創(chuàng)造新增利潤5000萬到1億元人民幣。
在近日舉辦的生物紡織酶成果發(fā)布會(huì)上，前來參會(huì)的福建經(jīng)銷商告訴說，他認(rèn)為該產(chǎn)品會(huì)受到印染企業(yè)的歡迎，他已決定代理該產(chǎn)品。
“我們也會(huì)進(jìn)一步完善技術(shù)，同時(shí)針對(duì)印染的其他環(huán)節(jié)開展研發(fā)，開發(fā)出更多技術(shù)和產(chǎn)品�！彼卧溦f。 |
