讓毛條防縮處理完全綠色化

郝杰

長期以來，防縮羊毛制品需求旺盛，近1/3的羊毛需要進行各種形式的防縮加工，產(chǎn)品供不應求。上世紀90年代中后期，國際羊毛局推廣氯化防縮法，成本低，防縮效果好。從本世紀初開始，該工藝引入我國，建立了數(shù)十條生產(chǎn)線。

但氯化防縮工藝同時也帶來了一系列環(huán)境問題，即生產(chǎn)中會產(chǎn)生污染環(huán)境的可吸收有機鹵化物AOX，而AOX具有致毒、致畸、致癌作用。隨著人們環(huán)保意識的不斷增強，發(fā)達國家紛紛通過立法方式限制AOX的排放，美國已經(jīng)明文禁止AOX的排放。在Eco-Label標準制定過程中，因苦于沒有可替代氯化法的技術(shù)，不得不限定氯化法僅能應用于毛條加工。但國際羊毛局一直在尋找能夠替代氯化法的環(huán)保新技術(shù)，開發(fā)產(chǎn)業(yè)化應用的羊毛毛條無氯防縮新技術(shù)成為亟待解決的跨世紀、國際性難題。

如今，我國紡織科技工作者經(jīng)過10年的研究探索和產(chǎn)業(yè)化實踐，終于開發(fā)出替代氯化法的環(huán)保新技術(shù)，實現(xiàn)了羊毛防縮處理的高效、綠色加工，堪稱“毛紡織行業(yè)生產(chǎn)工藝的一次綠色革命”，受到業(yè)界的高度評價。“生物酶連續(xù)式羊毛快速防縮關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化”成果當之無愧地獲得了“紡織之光”2018年度中國紡織工業(yè)聯(lián)合會科學技術(shù)獎一等獎。

無數(shù)次試驗換來技術(shù)大突破

據(jù)項目完成人、天津工業(yè)大學紡織科學與工程學院教授劉建勇介紹，現(xiàn)有毛條防縮處理方法，除了大規(guī)模應用的氯化防縮技術(shù)外，還有高錳酸鉀法、3e加工法和臭氧法等，但在加工效率、對纖維損傷和防縮效果等方面都會存在這樣或那樣的問題。生物酶法是近年來羊毛防縮技術(shù)研究的熱點，在已公開的蛋白酶羊毛防縮加工方法中，均采用兩步法或間歇式一浴法，但這類方式不僅加工流程長、工藝條件苛刻，而且對羊毛纖維損傷大，嚴重影響了羊毛的品質(zhì)和服用質(zhì)量。

早在2008年，天津工業(yè)大學教授姚金波、劉建勇就在天津濱海東方科技有限公司的支持下，開始了基礎(chǔ)理論的研究，他們把研究方向鎖定在生物酶技術(shù)，針對生物酶間歇式加工時間長、效率低、難以實現(xiàn)連續(xù)快速加工進行研究。到2014年，經(jīng)過6年探索，研究取得了一定進展，但始終沒有在關(guān)鍵問題上實現(xiàn)突破，即提高生物酶技術(shù)的效率，實現(xiàn)連續(xù)化加工。劉建勇還清楚地記得，2014年7月在與一位老師的交流中，他的一句話給了我們啟發(fā)，也就是從那個時候開始，研究取得了突破性進展，這為后面的產(chǎn)業(yè)化打下了堅實基礎(chǔ)。

隨即，天津市綠源天美科技有限公司與天津工業(yè)大學合作，開發(fā)出了生物酶活化劑。下一步的難點是如何把這項技術(shù)從實驗室搬到生產(chǎn)車間，這一過程同樣艱辛。常熟市新光毛條處理有限公司和浙江新中和羊毛有限公司主要從事毛條的后處理，他們一直在尋求一種可以替代氯化防縮的生產(chǎn)工藝。新技術(shù)的出現(xiàn)，讓他們很興奮，主動要求進行產(chǎn)業(yè)化實驗，專家們已記不清駕車往返于天津和江蘇、浙江的次數(shù)，由于化學品的運輸具有特殊性，因此他們都是自己開車將其運到生產(chǎn)現(xiàn)場。新光公司和新中和公司不遺余力地提供試驗毛條。由于車間溫度達30多度，專家們每次進車間都要帶上數(shù)塊毛巾，一呆就是一整天。產(chǎn)學研項目組先后進行了數(shù)百次試驗，到2016年獲得了成功，最終形成了生物酶快速連續(xù)羊毛防縮處理的系列成熟工藝，并由常熟市新光毛條處理有限公司和浙江新中和羊毛有限公司進行了規(guī)模化生產(chǎn)，形成了生產(chǎn)能力。

三家民營企業(yè)為項目投入1200萬元

“生物酶連續(xù)式羊毛快速防縮關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化”的突破，在業(yè)內(nèi)引起極大關(guān)注，國內(nèi)專家評價認為：該項目整體技術(shù)達到國際先進水平，在羊毛毛條生物酶連續(xù)式防縮處理核心技術(shù)方面達到國際領(lǐng)先水平，且該技術(shù)加工的羊毛纖維性能優(yōu)良、質(zhì)量穩(wěn)定，工藝技術(shù)先進、成熟，具有廣闊的推廣和應用前景。中國紡織工業(yè)聯(lián)合會會長孫瑞哲聽說這項成果后，特意到常熟市新光毛條處理有限公司考察，并給與了很高評價。

該技術(shù)不僅能賦予羊毛優(yōu)良的防縮性能，還能夠使最終羊毛制品具有良好的抗起球性能。生產(chǎn)的產(chǎn)品通過了國際權(quán)威檢測機構(gòu)的認證，羊毛加工過程中所使用的化學品無鹵素及其衍生物，最終產(chǎn)品無氯化物殘留，符合生態(tài)紡織品標準OekoTex100的要求。替代氯化防縮技術(shù)的問世，也引起了世界毛紡界的廣泛關(guān)注，2016年在第88屆IWTO國際羊毛大會上，新光公司總經(jīng)理瞿建德應邀作了羊毛生物酶防縮技術(shù)的主題發(fā)言，與會專家一致認為，這是一項具有革命性突破意義的新技術(shù)。

該技術(shù)從根本上徹底解決了AOX的環(huán)境污染問題，并且只需對原有氯化生產(chǎn)線改造即可建成生物酶防縮加工生產(chǎn)線，投資較少。目前該項技術(shù)成果已經(jīng)應用在常熟新光、浙江新中和兩家公司，同時山東南山集團、山東東方地毯、浙江三德紡織服飾等企業(yè)也在積極開展推廣應用工作，以滿足高端市場對產(chǎn)品生態(tài)性的要求。更重要的是，這項技術(shù)提高了我國在毛紡領(lǐng)域的國際影響力，以及生態(tài)紡織品的國際標準制定話語權(quán)。

談及該項目成功的經(jīng)驗，劉建勇認為有三點，一是堅持產(chǎn)學研的正確方向，理論及應用研究要與生產(chǎn)實際緊密聯(lián)系；二是堅韌不拔和團隊精神是實現(xiàn)工程創(chuàng)新的必備素質(zhì)；三是民營企業(yè)的堅持和創(chuàng)新意識以及強烈的社會責任感。據(jù)了解，天津市綠源天美科技有限公司、常熟市新光毛條處理有限公司、新中和羊毛有限公司在基礎(chǔ)研究及實驗室模擬研究、專用設備與生產(chǎn)線改造、產(chǎn)業(yè)化實驗中累計投入1200萬元，體現(xiàn)了民營企業(yè)對于社會責任的勇于擔當。

項目雖取得了成功，但在劉建勇眼里，科研無止境。下一步要對生產(chǎn)過程中的快速在線監(jiān)測技術(shù)進行改進，在推進降低成本、生產(chǎn)線完善、廢水排放綜合利用研究方面下大力氣，并推進國際標準的制定。此外，“生物酶技術(shù)的成功運用，也為在棉印染領(lǐng)域的應用提供了思路。”劉建勇說道。