纺织品低温前处理关键技术破解印染高压

长久以来，印染给人们的印象似乎不太好，环保人士更是谈之色变，认为这是来自纺织行业对空气、水质的重要污染源。不可否认，印染加工过程确实会产生废气、废水，对环境污染负有不可推卸的责任，但从另一方面讲，如果通过现代纺织技术手段解决此类问题，也是在推动经济建设的同时为环保作出了贡献。
　　
　　为促进印染行业的清洁生产，降低前处理过程温度、减少化学品的使用是一条重要途径，也将是必然选择。由东华大学、华纺股份有限公司、青岛蔚蓝生物集团有限公司共同完成的“纺织品低温前处理关键技术”荣获2013年度纺织之光科技进步一等奖，成为印染行业节能减排的关注重点。
　　
　　细节攻关终获产业化成果
　　
　　“织物前处理过程的水耗、能耗和CODCr排放量占印染加工全过程的55%~60%。”该项目第一完成人、东华大学博士毛志平介绍说，织物低温前处理技术中，冷轧堆前处理已经成熟并由产业化应用，该工艺虽然节能，但其化学品使用和污染物排放量却显著高于常规工艺，并不是真正意义的清洁生产技术。
　　
　　据华纺股份有限公司工程部技术中心执行主任李春光介绍，利用有机活化剂降低H2O2漂白温度的研究受限于有机活化剂的成本和效率等因素，不论是国际还是国内该技术都未能真正实现产业化应用。在这样的背景下，“纺织品低温前处理关键技术”成功研发了系列纺织品低温高效退浆、精练和漂白的前处理工艺，真正实现了坯布按质、按需低温前处理的产业化应用。
　　
　　之所以能让低温前处理技术实现产业化，得益于该项目的几大创新点，即仿酶催化剂配体合成关键技术、仿酶催化剂复配增效关键技术、低成本高耐碱果胶酶产业化关键技术、织物低温系列前处理工艺开发。
　　
　　毛志平详细介绍了几项主要内容，“首先，针对H2O2低温漂白效率低、成本高的瓶颈问题，我们创新设计了高效的金属配合物类仿酶催化剂，开发出其短流程合成工艺，实现规模化生产。研究了有机活化剂——金属仿酶催化剂的复配增效技术，提高催化效率的同时，显著降低了催化剂的成本，其成本不到有机活化剂四乙酰乙二胺的1/5”。
　　
　　其次，利用定向基因改造技术改良野生碱性果胶酶产生菌，构建碱性果胶酶工程菌，提高果胶酶的耐碱性和H2O2的耐受性，优化发酵工艺、开发液体酶活保护技术，在国内率先实现液体碱性果胶酶商品化。
　　
　　最后，构建H2O2催化—稳定控制体系，精准控制漂白过程中H2O2的分解速率;开发高效低温去蜡助剂，提高低温前处理织物的毛效;应用碱性果胶酶和仿酶催化剂，开发系列低温前处理工艺，将退浆精炼温度最低降至35°C~40°C、漂白温度最低降至50°C，真正实现坯布按质、按需前处理加工。单位产品平均可节约用水10%、节能35%、减少CODCr排放10%以上，节能减排效果显著。
　　
　　清洁生产再立风向标
　　
　　在该项目推广应用的几年间，已建立推广基地5家，建成示范线9条。2010年~2012年间，5家应用企业已累计新增产值35945万元，新增利润6044.2万元。
　　
　　在行业颇为关注的社会环境效益方面，其成果也是显著的。该项目利用国产生物酶制剂成功实现了纺织品生物酶退浆精练技术的产业化，退浆精练温度降低至40℃~80℃，碱剂用量减少90%，表面活性剂用量减少50%以上。将仿酶催化剂引入印染行业，成功实现纺织品快速低温前处理，将纺织品的漂白温度从100℃降低至50℃~80℃。全国棉型织物加工量300亿米/年，项目技术成果按推广率30%计，可降低水耗900万吨/年、节约标准煤80万吨/年，减少COD排放2500吨/年，减少烧碱用量2.7万吨/年。
　　
　　如何真正实现清洁生产，是印染行业实现健康可持续发展必须探索的道路，“纺织品低温前处理关键技术”恰恰树立了这样一个榜样。在华纺举办的科技成果交流会上，专家和企业纷纷表示，这项技术突破了碱性果胶酶的规模化量产技术，带动了生物酶制剂行业进步;突破了仿酶催化剂的低成本规模化量产技术，推动了高效催化剂在印染行业的应用，有助于印染行业技术创新;可显著降低纺织品前处理能耗，减少COD排放，对推动印染行业节能减排及可持续发展意义重大。