新疆紡織產業的循環經濟

董鵬飛 閆金梅 張 秀 龔 龑

1. 新疆大學 紡織與服裝學院(中國)

2. 塔里木大學 機械電氣化工程學院(中國)

3. 北京服裝學院 材料設計與工程學院(中國)

隨著中國消費經濟時代的來臨，紡織服裝產業面臨難得的發展機遇。與此同時，政府對盛產棉花的新疆地區大力扶持。在“一帶一路”戰略的帶動下，新疆紡織服裝業迅速發展。就新疆紡織產業而言，經過幾十余年的發展，目前已經形成以棉紡織、化纖為主，包含毛、麻針織品和服裝等在內的較完整的產業鏈。但新疆紡織產業的快速發展，導致其面臨原材料供應不足、水資源匱乏、環境污染程度高、紡織品回收再利用難等一系列問題。在快速消費的時代背景下，廢舊紡織品處理問題及環境污染問題成為重中之重。

循環經濟指將清潔生產和廢棄物的綜合利用融為一體的經濟，其本質屬于一種生態經濟，它要求運用生態學規律指導人類社會的經濟活動[1]。循環經濟與傳統經濟相比的優勢在于：傳統經濟是一種由資源-產品-污染排放構成的物質單向流動的經濟，而循環經濟則將此轉變為一個反復循環流動的過程，并在自然生態系統上建立了資源-產品-再生資源往復循環的經濟體制[2]。在循環經濟的整個生產和消費過程中，僅產生少量廢棄物或不產生廢棄物。新疆紡織產業若采用循環經濟，則將可更好地應對原料供應問題，并可對廢舊紡織品采取更好的處理方式。

基于政府對新疆地區的扶持及“一帶一路”開放政策，新疆紡織服裝產業工業增加值自2010年以來呈持續增長態勢。2012—2016年新疆紡織服裝產業產品工業增加值如表1所示。由表1可知，新疆紡織產業正蓬勃發展，而由此帶來的廢舊紡織品也將增多。

表1 2012—2016年新疆紡織服裝產業主要產品工業增加值(數據來源：2012—2017年《新疆統計年鑒》)

1 纖維—紗線—織物循環鏈

新疆紡織產業鏈雖然正蓬勃發展，但尚未形成閉環，對經濟效益的追求與環境保護間的矛盾，成為新疆紡織產業面臨的難題。根據經濟學的原理，閉環產業鏈具有經濟和環境2個方面的驅動力。紡織循環閉環產業鏈能夠很好地解決新疆紡織產業面臨的問題[3]。未來可以通過發展紡織回收業(如建立紡織回收中心)，彌補新疆紡織閉環產業鏈的最后一個缺口，為新疆紡織產業帶來更高質量的發展。圖1是從纖維、紗線、織物和成衣角度設想的新疆紡織閉環產業鏈。

圖1 新疆紡織產業循環鏈

對于廢舊紡織品的處理，目前主要有3種方式：再使用、再循環及能量回收。其中，能量回收方式最簡單，也是最初級的處理方法，其對環境的污染較大。新疆雖地廣人稀，但生態環境相對于其他地區也較脆弱，恢復較緩慢。

對于廢舊紡織品的回收，人們已進行了很多相關的研究，并積累了一些回收技術，如廢舊紡織品成分快速檢測技術[4]、廢舊滌綸紡織品“半降解-液相增黏”高值化回收技術[5]、廢舊滌棉混紡織物醇解回收技術[6]、多組分廢舊混紡織物的物理回收[7]等。這些技術通過采用不同的物理化學及紅外檢測方法實現，其對于不同材質的紡織品有不同的要求，每種方法可獨立使用，也可結合應用，最終實現廢舊紡織品的“高值化、零遺棄”。

2 紡織品生產過程循環圖

圖2 紡織品循環利用圖

當前，新疆紡織產業仍以紡紗、織造和染整為主，因此本文將從這3個角度對新疆發展紡織循環經濟進行概述。

新疆紡織產業以紡紗為主，而紡紗作為紡織產業鏈的重要一環，其循環經濟對新疆生態建設及資源供應至關重要。在紡紗前需對棉花進行前處理，目前棉花的前處理能耗大，污染物排放量多，會對環境造成一定的影響。針對棉花的前處理，若能研究開發出能耗小、污染物排放少，對環境影響小的新技術，將大幅減少其對環境的危害[8]，進而推動新疆紡紗循環經濟的發展。

織造是新疆紡織產業下一步需大力發展的環節。作為紡織產業的中間部分，在正式織造前，為增加紗線的斷裂強度，確保織造順利進行，需對紗線進行上漿處理。目前，紗線上漿主要采用的是傳統上漿工藝，使用的漿料主要為聚乙烯醇(PVA)漿料，其污染較大，難以降解[9]。為此，需開發清潔型漿料以減少對環境的污染。目前，已開發出的清潔型上漿技術有溶劑上漿、預濕上漿、泡沫上漿、熱熔上漿、高壓上漿和冷上漿等。其中，溶劑上漿是采用低沸點、低比熱的有機溶劑代替水，因其表面張力小，對纖維的潤濕作用強，因此漿料在紗線上分布均勻，工藝能量消耗低，機器占地面積小，勞動生產率高[10]。預濕上漿是織造高密度、高檔紡織品的關鍵技術，其可有效去除棉紗上的雜質，提升吸漿的均勻性，從而提高漿紗質量，節約漿料用量[11]。預濕上漿在國外較常見，在中國尤其是新疆地區還較少見，值得推廣應用。基于上述清潔型上漿技術，新疆地區仍需積極引進人才及先進技術，解決織造方面循環經濟的問題。

新疆地區染整基礎較薄弱，用水量大、污染嚴重是制約新疆染整工業發展的重要問題。新疆的紡織產業正在逐步走向完整化、成熟型，一些染整技術需進行轉型升級，采用新型染整技術替代傳統的染整技術，可實現新疆染整工序的循環經濟。目前，新型染整技術有冷軋堆前處理技術[12]、微懸浮體染色[13]、微膠囊染色[14]和數碼噴墨印花[15]4種。這4種染整技術均滿足循環經濟的要求，可大力引進此類技術，減少水資源消耗，保護地下水。

紡織產業鏈中的多個環節均會產生廢棄物。針對這些廢棄物，可以通過一定的方式對其進行回收利用，以節約成本，同時減少對環境的污染。

3 紡織印染工業園的構建

新疆地區擁有大量的土地，因此相比其他地區更適合通過發展紡織工業產業園來發展紡織循環經濟。在紡織產業園中，廢棄物可快速提供給下一階段使用，從而降低了流通成本。循環經濟的理念也滿足生態文明建設發展的要求，且可為新疆生態環境保護貢獻力量。基于對莊欽宏等[16]的研究的總結，本文從理論上構建出一種適合新疆紡織發展的產業園。在該紡織印染工業園中，可實現廢氣的潔凈排放和廢水的多級利用。污泥利用熱電廠余熱干化后，與燃煤耦合進行生物質發電，整個園區通過水、能源和固體廢物的多次再利用，最終達到發展紡織循環經濟的目的。在上述設想的基礎上，進一步對紡織印染工業園進行完善，具體如圖3所示。

圖3 紡織印染生態工業園

在該紡織印染工業園中，循環經濟通過下述方式實現。

——熱電廠發電的余熱用于為紡織企業提供熱源，園區冬季供暖(可緩解鍋爐取暖的情況)，以及紡織熱干化處理中心對污泥進行生物質發電。電廠的冷卻水為未受污染的水，可直接進入凈水廠。

——紡織印染廠產生的廢水一部分可直接排入污水處理廠進行處理，另一部分可與熱電廠產生的爐渣進行混合，以達到脫硫的目的。脫硫后的廢水相比未脫硫的廢水，其處理成本降低；脫硫后的爐渣可用于水泥建材及保溫磚等的制作；工業園產生的廢棉籽殼可進行蘑菇的種植。

——紡織熱干化處理中心對印染污泥和凈水污泥進行熱干化處理。

——污水處理廠對整個工業園內產生的廢水進行處理，達到排放標準后直接排放或排入凈水廠等待下一步的繼續利用。

4 結語

本文為緩解新疆地區紡織產業帶來的環保壓力，更好地促進新疆紡織產業的發展，結合紡織、材料、染整和工程等學科的特點，提出了在新疆地區發展紡織循環經濟的思路，以及在該地區打造紡織印染生態工業園的可行性途徑。