生物纺织酶技术成果发布会现场

生物酶法前处理实验现场

　　7月26日，在河北省最大的纺织企业——河北宁纺集团，召开了一场关于退浆精炼生物复合酶制剂及染前处理工艺的技术成果发布会，中国科学院天津工业生物技术研究所发布了最新研制的纺织用生物复合酶制剂。

　　■本报记者 沈春蕾 

　　“无论是博导，还是研究生，只要进了印染车间，他们就跟普通工人没有区别。”高忠强在纺织行业干了半辈子，是原天纺集团老员工，现任河北纺联物资供销有限公司驻津办事处经理。

　　几年前，高忠强结识了中国科学院天津工业生物技术研究所（以下简称天津工生所）研究员宋诙的科研团队，并了解到他们研发的一种复合酶制剂对纺织企业现行的冷堆和长车前处理工艺均适用，合作也由此展开。

　　7月26日，在河北省最大的纺织企业——河北宁纺集团，召开了一场关于退浆精炼生物复合酶制剂及染前处理工艺的技术成果发布会，天津工生所发布了最新研制的纺织用生物复合酶制剂。

　　宋诙告诉《中国科学报》记者：“该酶制剂专用于纺织品退浆精炼的染前处理步骤，替代传统碱处理工艺，将推动我国纺织行业从传统的高能耗、高耗水、高污染工艺向绿色、环保、可持续发展的生物新工艺转型升级。”

　　节能减排刻不容缓 

　　纺织工业是我国传统型支柱产业之一，在我国轻工业中具有重要经济地位和雄厚的产业基础。然而，不可回避的是，传统纺织工业也是一个污染重、能耗高、耗水量大的行业。

　　高忠强发现，在我国传统的退浆、煮炼、氧漂和丝光等染前处理过程中，应用大量的烧碱和助剂等化学制剂，不仅耗费大量的水和能源，同时还造成严重的环境污染。

　　来自天津工生所的统计数据显示，我国单位织物能耗为世界平均水平的2.4倍；传统的高温碱法染整前处理工艺耗用了大量蒸汽、碱和化学助剂，以棉织物为例，1万米棉织物处理需300吨水；处理过程温度95～100℃，占全工艺能耗的45%；纤维易损伤，设备易损坏。

　　宋诙指出，以上问题严重制约了我国传统纺织工业的发展，甚至国内已有部分大型传统纺织企业在越来越高的环保压力下被迫停产。

　　为此，她带领团队针对我国传统纺织行业现状，开展了新酶制剂与绿色生物纺织工艺的开发工作。该研究方向也被列为天津工生所“一三五”规划中的五个重点培育方向之一，还得到了天津市科技支撑计划的大力支持。

　　研发复合生物酶制剂 

　　通过与天津天纺集团、河北纺联物资供销有限公司的密切合作，宋诙团队用三年时间研发出多种性质优良的纺织用生物酶制剂及其生产工艺，包括淀粉酶、碱性果胶酶、木聚糖酶和过氧化氢酶等。

　　宋诙从专业角度解释道，用于棉织物退浆精炼的复合生物酶制剂不仅能高效地分解淀粉及PVA（聚乙烯醇）浆料，还可高效专一地作用于棉纤维外层结构的果胶层，松动甚至去除棉籽壳且不损伤棉纤维。

　　高忠强介绍，传统的染前处理工艺流程包括烧毛、退浆、精炼、漂白和丝光五个步骤，应用宋诙团队研发的复合酶制剂可以将退浆和精炼合并成一步完成，提高了前处理的效率。

　　其中，应用该复合生物酶制剂进行的纺织酶法前处理工艺在低温下进行，酶法长车工艺的处理温度是50℃～55℃，酶法冷堆工艺的处理温度25℃～35℃，各自节约蒸汽50%和25%；酶法冷堆工艺相对于碱法工艺还减少了一段履带传动的水洗工序，可节省电量40%。

　　更为重要的是，酶法退浆精炼后的废水中不含烧碱，无需酸中和，可节约大量水资源及酸性试剂。因此，酶法冷堆的前处理工艺与传统工艺相比可节约用水50%。

　　由于生物酶法前处理工艺替代传统工艺中的烧碱退浆和烧碱精炼过程，酶法前处理工艺总体上可减少40%的烧碱用量，对于化学精炼剂可实现完全替代，因此，生物酶法前处理工艺可显著缓解纺织企业废水处理压力。

　　宋诙团队研发的复合生物酶制剂还可减少纤维损坏、提高产品品质，降低成本、提高经济效益。据天津天纺集团项目总工介绍，在天纺集团的酶法前处理工艺应用中，12000米纯棉棉布和11000米芳纶热波卡布的酶法前处理与传统碱法工艺比较，可分别降低成本30%和70%。

　　10万米布成功应用示范 

　　2013年5月至2015年3月，天纺集团应用宋诙团队研发的生物酶法前处理工艺进行了军用迷彩布、帐篷防水布、泡绉产品、芳纶系列产品的小试和中试试验，获得成功。

　　在天纺集团完成中试后，因企业搬迁，天津工生所与河北纺联物资供销公司达成长期合作意向。“现在，双方强强联合，建成了研发、试验、生产、推广营销一体化的专业团队。”河北纺联物资供销公司董事长高建茹告诉记者。

　　今年3月至6月，宋诙团队在河北宁纺集团成功完成了10万米布的生物酶法前处理工艺的应用示范和推广。“这为推动我国纺织印染行业的可持续发展提供了科技力量，将成为纺织行业发展技术革命的里程碑，为低迷的纺织行业带来新希望。”高建茹说。

　　宋诙表示，团队接下来将与河北纺联继续合作完善技术推广工作，组成技术支持小组，深入服务到全国范围的印染企业，预计未来三年可完成10～20家纺织企业的推广应用，累积创造新增利润达0.5亿～1亿元人民币。

　　她期望，生物酶法前处理工艺能推动更多纺织企业从传统工艺向绿色生产迈出“第一步”，并带来显著的经济效益、社会效益和环境效益。