绿色纺织将迎来“酶”时代

　　江南大学校长陈坚教授认为，绿色纺织业应走生物催化之路.

        作为我国传统产业、支柱产业，在国内生产总值和外贸出口总值中占据重要比例的纺织工业，被人称作中国加入WTO后“惟一保持进攻态势的行业”，实际上同时也是一直以来的污染大户。这种情况下，如何改进生产工艺，走清洁纺织之路，成为亟待解决的重要课题。江南大学校长陈坚教授认为，采用高效生物催化剂的酶法工艺替代传统的化学加工工艺，是纺织工业清洁生产技术未来最重要的发展方向之一。



        污染问题老大难

        纺织工业在我国经济中的地位堪称“举足轻重”。据了解，有数千家印染企业，其中生产规模在6000万米/年以上的大型棉印染厂就有数十家。2002年，我国纺织工业总产值达10644亿元，占国民生产总值10%，实现利润337亿元。其中，纺织品及服装出口创汇达618亿美元，占全国的19%。然而陈坚介绍，虽然我国纺织工业对国民经济作出了突出贡献，但总体上仍存在产业集中度不高、工艺技术装备落后和资源利用率低等问题。特别是，这一工业部门产生污染的情况十分严重，尤其在印染加工过程中，传统工艺耗费大量水和化学品，耗费资源的同时带来严重的环境、生态问题。

        陈坚表示，传统的前处理工艺，已不能适应国际上绿色纺织品清洁化生产的发展趋势，并已严重影响到我国纺织品在国际市场上的竞争力。据粗略统计，我国每生产万米织物耗水250～400m3。一个年产5000万米的中型印染厂，全年耗水量2百万m3左右，相当一个数十万人口的城市全体居民的生活用水。由于印染生产的耗水量大，很多印染厂自行采水供给。虽然地下水蕴藏量比地面水高三倍多，但目前我国大部分地区均已严重超采。对此国家不得不实行收费限制，这样生产成本迅速上升。如改用城市自来水，费用更为昂贵。

        以棉织物前处理为例。在棉织物染整加工中，为使棉纤维获得优良的润湿性和白度，需要在前处理过程中去除为使织造顺利进行在经纱上施加的以淀粉、聚乙烯醇（PVA）为主体的浆料，以及会严重影响棉织物外观、服用性能和染整加工的棉蜡、果胶质和蛋白质等各种伴生物。目前国内外一直采用传统的强碱高温处理工艺对棉织物进行前处理，存在工艺复杂，流程长，设备庞大、纤维损伤大，水耗、能耗大等弊病，并且排放大量碱性强、色度深、化学需氧量（COD）极高的废水，已成为印染生产中最大的污染源。受处理技术限制，目前国内印染企业没有一家的废水经处理后能达到国家的排放标准，而且处理费用很高。

　　“要从根本上改变纺织工业高消耗、高污染的传统粗放型经济增长方式，必须大力推动和发展纺织工业清洁生产技术，实现纺织工业污染防治由‘末端治理’向‘源头预防’的转变。”陈坚介绍，相比传统的化学处理工艺，用高效生物催化剂参与的酶处理工艺可显著降低水耗、能耗，显著减少废水量、降低其处理难度，提高染料利用率、获得更佳染色效果，全面改善织物的品质，提高操作的安全性和简便程度，并能有效降低生产的综合成本。随着生化工程技术的发展及纺织绿色加工要求的提高，环境友好的酶处理工艺已成为纺织工业清洁生产技术未来重要的发展方向之一。

        陈坚说：“目前，由欧洲倡导的3E系统（效能、经济、生态）、3R生产机制（一次准确性、快速反应性、重现性）、4R原则（节省、回收、回用、循环）已成为世界纺织染整工业技术发展的主流。未来社会对纺织业的要求，除产品质量这个永恒不变的内容外，更强调生态平衡和对环境的亲和性。可以预测，随着绿色环保意识与要求的不断加强，在未来的纺织加工业中，高效生物催化剂——酶必将有其更广阔的发展空间与更积极的发展前景。”

        提升效益向酶看

        “从总体上看，我国现在的纺织酶加工技术无论在加工理论和加工工艺上，还是在酶制剂的性能上，均和国外先进水平存在巨大差距。”陈坚介绍，我国3000多年前就已出现以微生物发酵进行麻类纤维生产的沤渍脱胶法（《诗经·陈风》记载：东门之池，可以沤麻。）；同样在战国时期，也出现了和沤麻类似的真丝“水湅法”，起作用的都是微生物产生的酶。我国古代用得最多的酶是胰酶，取自猪的胰脏，主要用于真丝的脱胶。该法早在唐代就已经形成了基本固定的工艺，比国外的同类研究（美国Marsh，1931年）至少早1200年。

        据了解，20世纪90年代以前，酶在纺织上的工业化应用还仅局限在淀粉酶退浆和真丝脱胶等少数加工，然而之后其在纺织上的应用，却如火如荼地在全球开展起来。很短的时期内，牛仔布的酶洗（或称返旧整理）取代了传统的石磨洗，氧漂生物净化加工替代了传统的大量漂后水洗处理，真丝织物的酶法砂洗取代了化学法砂洗，以果胶酶为主体的棉织物酶精练加工开始出现并得到快速发展，生物抛光整理赋予棉织物传统化学加工无法获得的良好品质等等。目前，纺织酶加工工艺已经涉及到了几乎所有的纺织湿加工领域，纺织酶加工理论、酶加工设备和工艺也都有了很大发展。

　　陈坚认为，生化工程技术的发展、纺织绿色加工要求的提高以及对更高的产品品质的追求，是这些酶加工技术发展的巨大推动力。但与我国纺织业巨大的规模不相称的是，我国的纺织酶制剂市场基本上被这一领域世界领先的丹麦诺维信公司和美国杰能科国际有限公司所垄断。我国落后的原因何在？陈坚认为主要有两点：一是国内酶制剂研究、制造单位对纺织加工中可能用到的酶处理技术并未引起足够的重视和兴趣，纺织行业无奈只好采用传统的用于食品等领域的生化制剂，实际应用困难重重；二是目前国外的纺织专用酶制剂普遍价格较高，与传统纺织加工所用的化学用剂相比成本大幅上升，同时稳定性较差且不易储存，限制了酶加工工艺的广泛推广。                             (责任编辑：泉水)

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