本期嘉賓:中國工程院院士 姚穆
提到麻類紡織品,國內(nèi)越來越多的消費(fèi)者知道它是具有抗菌,、吸汗,、防紫外線特點(diǎn)的綠色產(chǎn)品。但是,,美中不足的是,,麻類制品在脫膠過程中,如果采用化學(xué)脫膠法,,排放的污水不僅會對環(huán)境造成很大污染,,同時對麻纖維本身也會造成不同程度的損傷。這在素有“中國草”之稱的苧麻領(lǐng)域表現(xiàn)尤為突出?,F(xiàn)在,,這個困擾麻紡領(lǐng)域幾十年的難題,終于取得了新進(jìn)展,,這就是生物脫膠技術(shù),。本期梁楓會客室,我們特別邀請中國工程院院士姚穆談?wù)劜捎蒙锩撃z技術(shù)的優(yōu)勢及意義,。
主持人:姚院士,,請您介紹一下實(shí)施生物脫膠技術(shù),能對企業(yè)乃至麻紡行業(yè)帶來哪些好處,?
姚穆:好的,。在介紹生物脫膠技術(shù)之前,我想向大家介紹一下長期以來麻紡企業(yè)尤其是苧麻企業(yè)普遍采用的化學(xué)脫膠技術(shù),。采用強(qiáng)酸,、強(qiáng)堿,、強(qiáng)漂、高溫,、高壓煮煉的苧麻纖維經(jīng)化學(xué)脫膠工藝,,不僅生產(chǎn)成本高,而且對環(huán)境污染嚴(yán)重,。落后的脫膠工藝使苧麻纖維雜亂,,梳紡加工困難,纖維制成率低,。成功解決脫膠問題已成為關(guān)系苧麻紡織工業(yè)生存與發(fā)展的關(guān)鍵性項(xiàng)目,。
采用細(xì)菌發(fā)酵或生物酶處理為主的生物脫膠技術(shù)可以提升苧麻精干麻可紡性能及麻紗質(zhì)量,滿足苧麻紡紗的要求,。經(jīng)測試,,可以有效提高苧麻精干麻制成率2.5%以上,節(jié)約脫膠用水30%以上,,節(jié)約能耗15%以上,,污水排放能夠達(dá)到國家和地方政府規(guī)定的約束性指標(biāo)。
主持人:采用生物脫膠技術(shù)確實(shí)對企業(yè),、對社會都有好處,,但是,新技術(shù)的采納實(shí)施,,都離不開資金的投入,,在這方面,國家有沒有相關(guān)政策的支持呢,?
姚穆:有,。當(dāng)前,國務(wù)院重點(diǎn)要求解決“節(jié)能,、減排,、降耗”的突出問題。2006年國家發(fā)改委等10部委的“紡織行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整轉(zhuǎn)變增長方式專項(xiàng)資金”中對“苧麻生物脫膠項(xiàng)目”給予重點(diǎn)支持,,許多企業(yè)得到了國家專項(xiàng)資金的扶植,,這對苧麻紡織技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級產(chǎn)生了積極的導(dǎo)向和推動作用。
主持人:現(xiàn)在都有哪些企業(yè)在從事苧麻生物脫膠項(xiàng)目的研發(fā)呢,?
姚穆:有很多,,比如湖南華升集團(tuán)公司下屬沅江麻業(yè)有限公司和益陽麻紡廠與山東大學(xué)合作的苧麻生物酶脫膠技術(shù)應(yīng)用及生產(chǎn)開發(fā)項(xiàng)目,對酶法脫膠的精干麻進(jìn)行梳理,、紡紗,、織布和印染加工,,產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)于化學(xué)脫膠,。益陽麻紡廠和洞庭麻紡廠先后與諾維信(中國)公司合作開發(fā)苧麻生物脫膠技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目,,湖南沅江明星麻業(yè)有限公司依托中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所研發(fā)的脫膠高效菌劑制備工藝及苧麻生物脫膠工藝技術(shù)與設(shè)備項(xiàng)目,武漢大學(xué)的嗜堿芽孢桿菌菌株在苧麻脫膠中的應(yīng)用項(xiàng)目都取得了明顯效果,。同時,,東華大學(xué)、中國紡織科學(xué)研究院,、湖南苧麻技術(shù)研究中心,、西安工程大學(xué)和重慶涪陵金帝工業(yè)集團(tuán)有限公司、湖北精華苧麻紡織有限公司,、湖北天化麻業(yè)股份有限公司和四川金橋麻業(yè)有限公司等科研院校,、企業(yè)也都相繼取得了一定的進(jìn)展。
主持人:聽您的介紹,,看來生物脫膠也不是很容易掌握的技術(shù),,那么在實(shí)施中應(yīng)注意哪些問題呢?
姚穆:有以下幾個問題需要注意,。苧麻刮青后的物質(zhì),,除初生韌皮細(xì)胞和次生韌皮細(xì)胞之外,還有少量各種細(xì)胞,,這些細(xì)胞除了都有纖維素外還有果膠,、半纖維素、低聚糖,、木原素等,,尤其是果膠、木質(zhì)素是分子結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜的化合物,,僅用一種酶是極難完成的,。許多實(shí)驗(yàn)表明采用復(fù)合酶是一種“對癥下藥”的思路。菌種繁殖和生物酶生產(chǎn)要依靠專業(yè)企業(yè)生產(chǎn),,并靠近脫膠基地,。
企圖在纖維脫膠階段去除纖維素之外所有伴生物的要求是不可取的,不僅不易做到,、過程復(fù)雜,,而且投資及成本過高,同時也沒有必要,。因?yàn)樗屑徔椘返淖罱K性能從來不是在纖維階段全面完成的,,相當(dāng)一部分是在坯布染整加工中完成的。脫膠階段首先要滿足的是纖維在紡織過程中的可紡性和適紡性,,特別是纖維的細(xì)度,、長度、柔軟度,、強(qiáng)度,、伸長度,、卷曲、表面摩擦系數(shù),。
根據(jù)上述兩點(diǎn),,關(guān)于“殘膠率”的指標(biāo)并不是最合理的指標(biāo)。事實(shí)證明,,殘膠率不同時,,不一定可紡性差別很大,因?yàn)闅埬z率中的物質(zhì)內(nèi)容可能有非常大的差異,。亞麻,、黃麻、大麻纖維紡紗前必須保留相當(dāng)比例的殘膠率才能紡紗,。過去強(qiáng)調(diào)殘膠率的最重要原因是用棉紡設(shè)備直接用于苧麻紡,。
生物脫膠后,必要時可補(bǔ)充局部的輕化學(xué)處理,,滿足可紡性要求,。
苧麻脫膠要十分注意脫膠過程中水的治理,要加強(qiáng)水的處理和回收利用,,添加輔助藥劑的處理和爭取回收再用,,保證排放水的標(biāo)準(zhǔn)。
菌脫膠和生物酶脫膠對纖維的處理要適當(dāng),,不可以處理不足,,也不可以處理過度。因此在選擇菌和酶的品種時,,要選擇合適的可“精密控制”的品種(用溫度,、pH值或其他方法控制),使脫膠工作適時啟動,,適時停止,。
要加快研發(fā)和配備苧麻脫膠、紡織新型設(shè)備,、裝置和控制系統(tǒng),。
苧麻皮脫膠要適當(dāng)注意結(jié)合機(jī)械作用。例如用“槌,、拷,、敲打、搓,、揉,、開纖、水洗”等方法,不僅可以減少抗彎剛度,、提高可紡性,,更重要的是苧麻韌皮細(xì)胞之間,有不少的胞間連絲(主要是纖維素束)連接著,,要靠機(jī)械力打斷它。
針對苧麻不同品種及生產(chǎn)不同最終產(chǎn)品的要求,,不可能用一種方法或一套工藝達(dá)到完全脫膠,。苧麻品種單纖維比較細(xì)勻時,脫膠要求可低一些,,苧麻品種單纖維較粗時,,脫膠要求應(yīng)嚴(yán)一些。
苧麻脫膠無法代替刮青的要求,,應(yīng)在完成刮青要求之后進(jìn)行脫膠,,必要時需增加機(jī)械處理。
細(xì)菌脫膠和生物酶脫膠基本可以代替化學(xué)脫膠,。對于剩余部分,,可在細(xì)菌或生物酶脫膠后補(bǔ)充,也可在坯布染整中補(bǔ)充,,這要視最終產(chǎn)品要求和纖維可紡性而定,。