你有沒有想過你穿的一件件T恤衫、堅(jiān)固呢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,色彩絢麗的工作裝帶來的卻是對環(huán)境的極大破壞。印染行業(yè)向來是高污染、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。
和此同時,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)也在不斷找求技術(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率先開辟的生物紡織酶技術(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)界評價為我國印染行業(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),對我們的身體造成傷害。全社會應(yīng)該共同抵制污染性、消耗性的生產(chǎn)過程……”國際環(huán)保紡織認(rèn)證機(jī)構(gòu)中國區(qū)代表張?zhí)烀吩谀痴搲媳硎尽?/p>
地球誓言(EarthPledge)公布的數(shù)據(jù)顯示:“全世界至少有8000種化學(xué)品在將原材料制成紡織品的過程中,會使用25%的農(nóng)藥用于種植非有機(jī)棉。這將導(dǎo)致對人類與環(huán)境不可逆轉(zhuǎn)的傷害,還有2/3的碳排放量會在工作裝的購買后繼續(xù)發(fā)生。”在加工工作裝織物的過程中會耗費(fèi)幾十加侖的水,尤其是布料上色過程,合成材料的上色需要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)還消耗了龐大的水資源,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,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)峻。“上色前需要用燒堿處理,用蒸汽把它蒸硬,然后,再用鹽酸把這些燒堿中與掉,這就排放出大量廢水。”曾經(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辟。
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含燒毛、退漿、精煉、漂白與絲光五個步驟。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辦法是解決印染工業(yè)高污染與高消耗的理想途徑,但是,此前,酶制劑品種單一成本偏高,酶制劑的復(fù)配及和紡織助劑的相容性研究缺少,盡整的酶法染前處理工藝尚未形成。
此次,宋詼團(tuán)隊(duì)和天津天紡集團(tuán)、河北紡聯(lián)物資供銷有限公司達(dá)成緊密合作,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,包含淀粉酶、堿性果膠酶、木聚糖酶與過氧化氫酶等,可以將退漿與精煉合并成一步盡成,大大提高前處理的效率。
“退漿—精煉貼合酶制劑解決了滌棉、純聚酯纖維本色棉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本色棉布,有PVA混合漿料的本色棉布只能用高溫堿煮消除。”天紡集團(tuán)總工程師丁學(xué)琴說,含防火絲、純聚酯纖維組分的本色棉布品種不能高溫堿煮退漿,否則會皺縮,而使用生物貼合酶的退漿效果很好,預(yù)防了本色棉布皺縮,而且退除淀粉、PVA潔凈,同時處理后布匹手感松散、柔軟,也為工廠解決一個技術(shù)難題。
節(jié)水節(jié)電減少污水排放
宋詼介紹道,酶法退漿精煉一次盡成,不僅省去傳統(tǒng)處理工藝的高溫,且酶法處理溫度在低溫下進(jìn)行,大大降低前處理過程中的蒸汽用量,顯著節(jié)省蒸汽能耗,和傳統(tǒng)工藝相比,節(jié)省蒸汽25-50%,節(jié)約電量40%。
生物酶法前處理工藝替代傳統(tǒng)工藝中的燒堿退漿與燒堿精煉過程,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。
“生物層壓酶制劑具有處理?xiàng)l件溫柔、效率高、專一性好等特點(diǎn),應(yīng)用生物酶處理對棉纖維幾乎沒有損傷,而對于本色棉布上的淀粉漿料及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)辦法提高許多。
對于印染企業(yè)關(guān)懷的價格問題,宋詼表示,生物貼合酶酶活效價高、用量少,價格和普通紡織助劑相當(dāng),不會提高處理成本,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米純棉棉布與11000米Nomex熱波卡布的酶法前處理和傳統(tǒng)堿法工藝比較,可分離降低成本30%與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3-6月,河北寧紡集團(tuán)成功盡成16000米布以上的生物酶法前處理工藝的應(yīng)用示范與推廣。
此前,應(yīng)用該生物貼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,盡成了累計(jì)大于300萬米布的中試生產(chǎn)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)品種包含軍用迷彩、民用帳篷拒水布、Nomex等等。
宋詼表示,接下來將和河北紡聯(lián)繼續(xù)合作盡善技術(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),以及未來三年可盡成10-20家紡織企業(yè)的推廣應(yīng)用,累計(jì)制造新增利潤5000萬到1億元人民幣。
在近日舉辦的生物紡織酶成果公布會上,前來參會的福建經(jīng)銷商告知科技日報(bào)記者,他認(rèn)為該產(chǎn)品會受到印染企業(yè)的歡迎,他已決策代理該產(chǎn)品。
“我們也會進(jìn)一步盡善技術(shù),同時針對印染的其他環(huán)節(jié)開展研發(fā),開辟出更多技術(shù)與產(chǎn)品。”宋詼說。生物紡織酶為印染業(yè)帶來一抹“綠”
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