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生態(tài)繭絲綢發(fā)展戰(zhàn)略探討*

2016-03-24 23:59代方銀藍(lán)廣芊趙天福張光先吳大洋鄧一民
蠶學(xué)通訊 2016年2期
關(guān)鍵詞:絲膠繅絲蠶蛹

代方銀 藍(lán)廣芊 趙天福 張光先 吳大洋 鄧一民

(1.重慶市生物質(zhì)纖維材料與現(xiàn)代紡織工程技術(shù)研究中心,西南大學(xué)紡織服裝學(xué)院,重慶 400716;2. 農(nóng)業(yè)部蠶桑功能基因組與生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,西南大學(xué)生物技術(shù)學(xué)院,重慶 400716)

生態(tài)繭絲綢發(fā)展戰(zhàn)略探討*

代方銀1,2藍(lán)廣芊1趙天福1張光先1吳大洋1鄧一民1

(1.重慶市生物質(zhì)纖維材料與現(xiàn)代紡織工程技術(shù)研究中心,西南大學(xué)紡織服裝學(xué)院,重慶400716;2. 農(nóng)業(yè)部蠶桑功能基因組與生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,西南大學(xué)生物技術(shù)學(xué)院,重慶400716)

從 2015 年 1 月 1 日起,有著“史上最嚴(yán)”之稱的《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》正式實(shí)施。在此之前數(shù)日,《大氣污染防治法(修訂草案)》提交全國(guó)人大常委會(huì)審議。隨著法律和政策措施的不斷加碼,作為污染物排放的“大戶”,工業(yè)領(lǐng)域節(jié)能環(huán)保的要求和需求在同步遞增。有關(guān)專家指出,隨著工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)進(jìn)入“新常態(tài)”,中國(guó)工業(yè)的發(fā)展也越來(lái)越要求“綠色生態(tài)”。對(duì)于紡織業(yè)(包括絲綢產(chǎn)業(yè))來(lái)說(shuō),面對(duì)勞動(dòng)力成本大幅上升,人民幣持續(xù)升值,出口退稅下調(diào),銀行緊縮造成貸款難和融資成本上升,國(guó)際市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)疲軟,出口產(chǎn)品的貿(mào)易壁壘和“綠色壁壘”加劇,原材料價(jià)格上漲等一系列不利因素。這對(duì)絲綢企業(yè)造成了致命性的打擊,利潤(rùn)空間縮小,迫使企業(yè)千方百計(jì)降低生產(chǎn)成本,以提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力和利潤(rùn)空間,其中最有效的方式之一就是降低能源消耗。因此,各有關(guān)企業(yè)在降低能源消耗方面需要做大量的工作。

2012年,中國(guó)紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)召開(kāi)全國(guó)紡織行業(yè)節(jié)能減排工作會(huì)議,就全國(guó)紡織行業(yè)節(jié)能減排方面的工作做了專題研究;絲綢行業(yè)根據(jù)商務(wù)部制定的《繭絲綢行業(yè)“十二五”發(fā)展綱要》,加快節(jié)能、降耗、減排新技術(shù)、新裝備在繭絲綢行業(yè)的推廣應(yīng)用。到2015年,要求烘繭和絲綢印染領(lǐng)域單位增加值能耗比“十一五”末降低20%以上,絲綢工業(yè)單位增加值用水量降低30%以上,繅絲企業(yè)實(shí)現(xiàn)污水零排放,繭絲綢固體廢棄物綜合利用率提高到80%以上。在國(guó)家倡導(dǎo)節(jié)能減排的大環(huán)境下,絲綢產(chǎn)業(yè)的發(fā)展著力點(diǎn)應(yīng)放在加強(qiáng)自主創(chuàng)新、加快結(jié)構(gòu)調(diào)整軌道上來(lái),改變多年來(lái)依靠原料和低成本人力資源優(yōu)勢(shì)的數(shù)量型增長(zhǎng)模式。

在全球綠色環(huán)保浪潮的推動(dòng)下,人們保護(hù)自然環(huán)境與維護(hù)生態(tài)平衡的意識(shí)逐步加強(qiáng),生態(tài)與健康己成為了全人類共同關(guān)注的主題。在這一浪潮的沖擊與影響下,紡織品的生態(tài)性與安全性得到紡織行業(yè)與消費(fèi)者越來(lái)越多的重視,己成為紡織原料加工、紡織品設(shè)計(jì)、研發(fā)與生產(chǎn)過(guò)程中重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。為此紡織行業(yè)積極開(kāi)展生產(chǎn)有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境、有益于人體健康安全的生態(tài)綠色紡織品,使得生態(tài)紡織品逐步受到廣大消費(fèi)者的關(guān)注與青睞。

蠶絲是天然蛋白質(zhì)纖維,由18種氨基酸組成,素有“人體第二肌膚”、“纖維皇后”的美譽(yù),其織物質(zhì)地柔軟、光澤優(yōu)雅、吸濕透氣,是服裝與高檔禮服的優(yōu)選面料。蠶絲的含氮量為17%左右,使絲織物具備一定的阻燃效果;其導(dǎo)熱系數(shù)低于棉,使絲織物具有良好的保暖性能;其構(gòu)成蛋白質(zhì)的某些氨基酸能夠吸收日光中的紫外線發(fā)生光化反應(yīng),使絲織物具有一定的抗紫外功能。絲織物除了可用于服裝領(lǐng)域外,還可用在工業(yè)、醫(yī)療、國(guó)防、裝飾品等各個(gè)領(lǐng)域。因此開(kāi)發(fā)生態(tài)絲織物意義重大,這不僅順應(yīng)了綠色環(huán)保的時(shí)代潮流,還可充分發(fā)揮蠶絲特有的護(hù)膚保健等功能。

目前,中國(guó)的絲綢產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上依然保持著資源優(yōu)勢(shì)地位,生絲、胚布和制成品出口量均居世界前列,絲綢行業(yè)己成為我國(guó)加入國(guó)際貿(mào)易組織后少數(shù)幾個(gè)可主導(dǎo)國(guó)際市場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)行業(yè)之一。入世雖降低了貿(mào)易壁壘,但我國(guó)仍屬于紡織品加工大國(guó),面臨著新的挑戰(zhàn),其中“綠色壁壘”是國(guó)際貿(mào)易中的一種非關(guān)稅壁壘,它將綠色環(huán)保與國(guó)際貿(mào)易相結(jié)合,對(duì)不符合要求的紡織品實(shí)行限制或拒絕進(jìn)口。中國(guó)應(yīng)積極順應(yīng)國(guó)際潮流,開(kāi)發(fā)綠色健康的生態(tài)絲織物,提升絲織物的附加值,將我國(guó)從絲織品加工大國(guó)轉(zhuǎn)變成絲織品生產(chǎn)強(qiáng)國(guó),推動(dòng)絲綢這一東方古老的元素在國(guó)際市場(chǎng)上再添活力、綻放新花。

為此,著眼繭絲綢產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)展,深度實(shí)現(xiàn)繭絲原料生產(chǎn)、加工,到蠶絲制品開(kāi)發(fā)的全產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)化,整體思考,全局謀劃,周密部署,做好發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃,十分必要且意義重大。

1指導(dǎo)思想

我國(guó)發(fā)展生態(tài)繭絲綢產(chǎn)業(yè)是運(yùn)用可持續(xù)發(fā)展理論和生態(tài)學(xué)與生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)原理,以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式的轉(zhuǎn)變和改善環(huán)境質(zhì)量為前提,抓住產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整這一重要環(huán)節(jié),充分發(fā)揮產(chǎn)業(yè)生態(tài)與資源優(yōu)勢(shì),統(tǒng)籌規(guī)劃和實(shí)施環(huán)境保護(hù)、社會(huì)發(fā)展與經(jīng)濟(jì)建設(shè),基本實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

1.1以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)

產(chǎn)品需求增長(zhǎng)、產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展、環(huán)境保護(hù)是繭絲綢可持續(xù)發(fā)展的三大支柱,科學(xué)發(fā)展觀要求我們正確處理三者之間的關(guān)系,強(qiáng)調(diào)人與自然和諧發(fā)展。生態(tài)繭絲綢產(chǎn)業(yè)建設(shè)就是要促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展,這與科學(xué)發(fā)展觀的要求相一致,因此,以科學(xué)發(fā)展觀指導(dǎo)生態(tài)繭絲綢產(chǎn)業(yè)建設(shè),在生態(tài)繭絲綢產(chǎn)業(yè)建設(shè)中落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀,可以促進(jìn)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整和增長(zhǎng)方式的轉(zhuǎn)變,提高繭絲綢產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)的質(zhì)量;可以優(yōu)化投資環(huán)境,實(shí)現(xiàn)更快更好地發(fā)展;可以預(yù)防和化解環(huán)境問(wèn)題引發(fā)的矛盾和糾紛,促進(jìn)社會(huì)穩(wěn)定與和諧;可以維護(hù)國(guó)家的長(zhǎng)遠(yuǎn)利益,為子孫后代留下良好的生存和發(fā)展空間。

1.2以循環(huán)經(jīng)濟(jì)為核心

循環(huán)經(jīng)濟(jì)以協(xié)調(diào)人與自然關(guān)系為準(zhǔn)則,模擬自然生態(tài)系統(tǒng)運(yùn)行方式和規(guī)律,實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)利用,使繭絲綢產(chǎn)業(yè)發(fā)展從數(shù)量型的物質(zhì)增長(zhǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)量型的高級(jí)增長(zhǎng)。循環(huán)經(jīng)濟(jì)又是一項(xiàng)涉及自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域,生產(chǎn)、流動(dòng)、消費(fèi)各個(gè)環(huán)節(jié)以及地區(qū)、產(chǎn)業(yè)、企業(yè)各個(gè)方面的系統(tǒng)工程。在微觀層面上,要求企業(yè)節(jié)能降耗,提高資源利用效率,全過(guò)程實(shí)現(xiàn)減少?gòu)U棄物和污染物的排放;在中觀層面上,要求延長(zhǎng)和拓寬生產(chǎn)鏈條,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)間的共生耦合;在宏觀層面上,要求對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和地區(qū)布局進(jìn)行調(diào)整,協(xié)調(diào)好企業(yè)之間、產(chǎn)業(yè)之間、地區(qū)之間、城鄉(xiāng)之間的資源循環(huán)利用。循環(huán)經(jīng)濟(jì)要求按照生態(tài)規(guī)律組織整個(gè)生產(chǎn)、消費(fèi)和廢物處理過(guò)程,其本質(zhì)是一種生態(tài)經(jīng)濟(jì)。生態(tài)繭絲綢產(chǎn)業(yè)發(fā)展必須符合這一新要求。

1.3以構(gòu)建和諧社會(huì)為要求

對(duì)于我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展來(lái)說(shuō),人與自然和諧是基礎(chǔ),以區(qū)域、城鄉(xiāng)、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)統(tǒng)籌發(fā)展為內(nèi)涵的社會(huì)和諧是目標(biāo),內(nèi)外統(tǒng)籌是手段。發(fā)展生態(tài)繭絲綢產(chǎn)業(yè),就是要在產(chǎn)業(yè)布局、發(fā)展模式、加工生產(chǎn)、產(chǎn)品研發(fā)與經(jīng)營(yíng)中,符合人與自然和諧的要求,將產(chǎn)業(yè)發(fā)展、資源利用和環(huán)境保護(hù)三者有機(jī)地統(tǒng)一起來(lái),在滿足人們對(duì)繭絲綢產(chǎn)品消費(fèi)需求的同時(shí),確保人類生存環(huán)境的安全,為子孫后代留下更多的資源和發(fā)展空間,防止解決眼前問(wèn)題和現(xiàn)實(shí)需求而帶來(lái)長(zhǎng)遠(yuǎn)損害與隱患。

1.4以繭絲綢產(chǎn)業(yè)生態(tài)化發(fā)展為目標(biāo)

在科學(xué)發(fā)展觀、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、和諧社會(huì)理論和原則指導(dǎo)下,在深入系統(tǒng)分析繭絲綢產(chǎn)業(yè)凸顯和潛在的問(wèn)題的基礎(chǔ)上,按照產(chǎn)業(yè)發(fā)展生態(tài)化要求,從產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后各階段,從原料、加工、制品、經(jīng)營(yíng)各環(huán)節(jié),從資源、技術(shù)、人才、投入等要素,全面按照適應(yīng)生態(tài)化轉(zhuǎn)型要求的發(fā)展方向,提升門檻,研發(fā)及集成應(yīng)用生態(tài)型新技術(shù),推廣生態(tài)型新項(xiàng)目,推進(jìn)繭絲綢產(chǎn)業(yè)生態(tài)化進(jìn)程。

2發(fā)展目標(biāo)

生態(tài)繭絲綢產(chǎn)業(yè)是指在繭絲綢全產(chǎn)業(yè)鏈作業(yè)中貫徹綠色環(huán)保要求并實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的新型產(chǎn)業(yè),指采用對(duì)環(huán)境無(wú)害的繭絲原料和生態(tài)加工工藝生產(chǎn)并對(duì)人體健康和環(huán)境無(wú)害的蠶絲制品及其衍生產(chǎn)品,并實(shí)現(xiàn)資源高效利用,節(jié)能降耗低排,產(chǎn)品附加值提高,產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。它包括生產(chǎn)生態(tài)性,即從生產(chǎn)生態(tài)學(xué)的角度出發(fā),控制從纖維種植、養(yǎng)殖、生產(chǎn)到產(chǎn)品加工的全過(guò)程對(duì)環(huán)境無(wú)污染、產(chǎn)品自身不受污染;消費(fèi)生態(tài)性,即從人類生態(tài)學(xué)的角度出發(fā),考察紡織品中殘留的有害物質(zhì)對(duì)人體健康的影響;處理生態(tài)性,即從處理生態(tài)學(xué)的角度,控制紡織品可回收利用、自然降解、廢物處理中其釋放物對(duì)環(huán)境無(wú)害。

生態(tài)繭絲綢產(chǎn)業(yè)發(fā)展的目標(biāo)是,研發(fā)先進(jìn)生態(tài)加工技術(shù),集成應(yīng)用于烘繭、繅絲、織造、精煉、印染、后整理、副產(chǎn)物綜合利用全產(chǎn)業(yè)鏈,全面實(shí)現(xiàn)繭絲綢產(chǎn)業(yè)的生態(tài)化。賦予絲綢產(chǎn)品新的功能,提高附加值,拓展絲綢產(chǎn)業(yè)的發(fā)展空間,有利于保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境,有利于絲綢企業(yè)跨越綠色壁壘,有利于我國(guó)繭絲綢產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

未來(lái)五年發(fā)展目標(biāo)規(guī)劃:全面淘汰高能耗高污染原料繭貯藏加工工藝和設(shè)備,全面普及自動(dòng)循環(huán)熱風(fēng)烘繭技術(shù),研發(fā)應(yīng)用微波真空烘繭等先進(jìn)生態(tài)技術(shù);全面淘汰立繅等高能耗、低效率落后工藝,普及自動(dòng)繅絲技術(shù);推廣應(yīng)用繅絲廢水的深度凈化處理和回用技術(shù),實(shí)現(xiàn)繅絲生產(chǎn)污水零排放;加大有梭織機(jī)的淘汰力度,推進(jìn)劍桿織機(jī)等先進(jìn)織造設(shè)備的普及;大力開(kāi)發(fā)應(yīng)用坯綢的生態(tài)化脫膠精煉技術(shù),推廣應(yīng)用廢水中絲膠的生態(tài)化回收技術(shù);推廣應(yīng)用絲綢活性染料印染的高效促染技術(shù)和無(wú)甲醛高效整理技術(shù),大幅度提高絲綢的洗可穿特性;實(shí)現(xiàn)蛹油的高品位資源化利用;拓展蠶蛹蛋白、絲膠蛋白應(yīng)用途徑?;緦?shí)現(xiàn)繭絲綢產(chǎn)業(yè)的生態(tài)化生產(chǎn)和顯著提高行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

3生態(tài)繭絲綢產(chǎn)業(yè)的構(gòu)成

繭絲綢產(chǎn)業(yè)是“桑蠶繭絲綢服裝生產(chǎn)加工和貿(mào)易”大產(chǎn)業(yè)鏈中的一段,包括蠶繭加工、繅絲、織造、絲綢服裝服飾的生產(chǎn)加工,以及與此配套的貯藏、運(yùn)輸?shù)?,是跨農(nóng)業(yè)、工業(yè)、交通運(yùn)輸和貿(mào)易的復(fù)雜產(chǎn)業(yè)。生態(tài)繭絲綢產(chǎn)業(yè)是指上述生產(chǎn)加工和運(yùn)輸貯藏過(guò)程中的生態(tài)化,即:以“節(jié)能、降耗、減污、增效”為特征的繭絲綢產(chǎn)業(yè)。在環(huán)境治理方面,生態(tài)化繭絲綢產(chǎn)業(yè)的目標(biāo)是逐步杜絕“末端治理”,提倡清潔生產(chǎn)。

3.1蠶繭生態(tài)化生產(chǎn)

蠶繭是繭絲綢產(chǎn)業(yè)的直接原料。鮮繭的生態(tài)化生產(chǎn)在生態(tài)養(yǎng)蠶業(yè)部分?jǐn)⑹?,本部分重點(diǎn)描述鮮繭收購(gòu)后到繅絲前的加工、運(yùn)輸和儲(chǔ)存過(guò)程的生態(tài)化問(wèn)題?,F(xiàn)在的繭絲綢產(chǎn)業(yè)中,由于蠶繭生產(chǎn)的季節(jié)布局和區(qū)域布局不均勻,鮮蠶繭的供應(yīng)與原料繭的使用在時(shí)間和空間上存在距離,蠶繭的貯存和運(yùn)輸環(huán)節(jié)難以回避。蠶繭生態(tài)化生產(chǎn)主要包括蠶繭耐貯存化加工(烘繭等)過(guò)程的生態(tài)化、蠶繭運(yùn)輸貯存過(guò)程的生態(tài)化。

3.1.1蠶繭耐貯存化加工過(guò)程的生態(tài)化

鮮蠶繭內(nèi)包含活的蠶蛹。蠶蛹繼續(xù)發(fā)育十天左右變態(tài)成蠶蛾,蠶蛾分泌溶繭酶溶解局部繭層并破繭而出。被溶解的蠶繭因此失去繅絲的價(jià)值。鮮蠶繭的耐貯存加工的重要作用之一是阻止蠶蛹化蛾,包括殺死蠶蛹或抑制蠶蛹發(fā)育。目前通用的方法是利用熱能殺死蠶蛹,即烘繭。其他有用的方法有,利用微波能等殺蛹、利用低溫抑制蠶蛹發(fā)育、鮮繭直接繅絲。

蠶繭的繭層和繭內(nèi)的蛹體包含的大量水分,病死蠶和蛹、蠶尿等隱藏的霉菌,在貯存過(guò)程中造成蠶繭蒸熱和發(fā)霉,嚴(yán)重降低原料蠶繭品質(zhì)。鮮蠶繭的耐貯存加工還需要適度減少蠶繭的水分,防止貯存中蠶繭發(fā)霉變質(zhì)。蠶繭水分的減少還可以減輕蠶繭重量,便于運(yùn)輸。

(1)烘繭工藝的生態(tài)化。改進(jìn)烘繭工藝,提高烘繭生產(chǎn)效率、提高烘繭設(shè)備和房屋的利用效率、提高能效降低能耗;使用清潔能源減少排放和減輕環(huán)境污染;研發(fā)鮮繭貯存和鮮繭繅絲技術(shù),縮短貯存期間,減少貯存過(guò)程的房屋設(shè)備占用和能源消耗。

(2)殺蛹方式的生態(tài)化?,F(xiàn)行工藝采用熱能輻射方式殺蛹,能效較低。殺蛹溫度高于常溫,輻射造成一部分能量損失。研究開(kāi)發(fā)微波殺蛹、冷藏殺蛹等方式,以進(jìn)一步提高能源利用效率,減少能源消耗和損失。其中冷藏不僅可以省去烘繭工序,還可簡(jiǎn)化煮繭工藝。

(3)蠶繭干燥方式的生態(tài)化。蠶繭干燥的一個(gè)重要目的是使蠶繭外層絲膠適當(dāng)變性,使內(nèi)外層絲膠溶解性相近,以保持解舒良好,利于煮繭和繅絲。蠶繭的干燥方式圍繞這一目標(biāo)進(jìn)行。目前生產(chǎn)上普遍是以煤為熱源的熱空氣烘繭。其中的靜置式的烘繭方式熱能輻射造成過(guò)干的“老繭”,絲膠變性過(guò)度,煮繭時(shí)不易溶解,解舒變差,增加繅折。過(guò)嫩繭絲膠變性不足,煮繭時(shí)崩潰,局部溶解度的差異形成繭絲類節(jié),降低生絲潔凈度等。同時(shí),煤的燃燒往往不完全,廢氣造成污染。推廣電、氣等清潔能源可減輕相應(yīng)污染。

開(kāi)發(fā)微波干繭法、紅外線烘繭法、空氣能烘繭法等新烘繭技術(shù)。微波烘繭法的微波直接作用于水分較多的蠶蛹部分,烘繭速度快,加熱均勻,烘繭質(zhì)量高,且環(huán)保節(jié)能。微波烘繭法需要研究開(kāi)發(fā)配套的工藝參數(shù),以防止蛹體擊穿和蛹油溢出。紅外線烘繭法加熱速度快、熱量利用經(jīng)濟(jì)節(jié)省、熱效率高,可直接透過(guò)繭層直接作用于蛹體,符合烘繭蒸發(fā)蛹水分的主要目的??諝饽芎胬O在密封環(huán)境的低溫環(huán)境中進(jìn)行,干燥質(zhì)量好,無(wú)污染。

(4)烘繭設(shè)備的生態(tài)化。推廣普及自動(dòng)化程度高、溫度控制精度好的循環(huán)式連續(xù)移動(dòng)烘繭機(jī)等大型自動(dòng)烘繭設(shè)備,以提高干繭適干率和解舒、提高能效降低能耗,節(jié)約能源和人力,提高經(jīng)濟(jì)效益;結(jié)合工藝的改進(jìn),大力開(kāi)發(fā)省勞力、能效高的烘繭設(shè)備;新開(kāi)發(fā)或利用與大農(nóng)業(yè)等兼用的烘干設(shè)備,提高設(shè)備利用效率。烘繭設(shè)備的開(kāi)發(fā)應(yīng)注重新防火隔熱材料的開(kāi)發(fā)或利用、新能源烘繭設(shè)備的開(kāi)發(fā)。

研發(fā)應(yīng)用無(wú)需殺蛹烘繭的突破性蠶品種。最近幾年來(lái),蠶業(yè)界已經(jīng)有研究人員采用先進(jìn)生物工程技術(shù)創(chuàng)制蛹期自行脫水干燥或停滯發(fā)育的創(chuàng)新素材,以期從源頭解決蠶繭加工的節(jié)能降耗問(wèn)題。

3.1.2蠶繭生產(chǎn)布局和運(yùn)輸?shù)纳鷳B(tài)化

(1)產(chǎn)業(yè)布局促進(jìn)的生態(tài)化。長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo),在蠶品種的區(qū)域布局相對(duì)統(tǒng)一,便于設(shè)計(jì)烘繭工藝提高干繭繭質(zhì);蠶區(qū)養(yǎng)蠶量集中、集約化經(jīng)營(yíng),便于就近使用大型烘繭機(jī)烘繭,淘汰小規(guī)模靜置烘繭機(jī),杜絕土灶烘繭。布局相對(duì)集中還可以減少鮮繭運(yùn)輸?shù)哪茉聪?。適應(yīng)目前產(chǎn)業(yè)布局較分散的需要,適當(dāng)設(shè)計(jì)制造適合合作社和專業(yè)大戶使用的小、中型烘繭設(shè)備。

(2)蠶繭生產(chǎn)其他環(huán)節(jié)的生態(tài)化。采取有效措施降低繅折,提高蠶繭出絲率。在產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中加大對(duì)收繭環(huán)節(jié)的管控,禁止收取毛腳繭。毛腳繭在烘繭后,干燥后毛腳蠶勾絲,造成繭內(nèi)層蛹襯與繭層分離,大大降低出絲率。

3.2生態(tài)化繅絲生產(chǎn)

繅絲是指從原料繭到繅制成生絲的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的繅絲工序包括原料繭的混繭、剝繭、選繭和煮繭;煮繭后的索緒、理緒、集緒、捻鞘、絡(luò)交、卷取、干燥等工序??壗z的原料是蠶繭、消耗能量、水和化學(xué)助劑等,除獲得生絲外,也獲得繭衣、下腳繭、長(zhǎng)吐、滯頭、湯繭、蛹油和脫脂蛹等副產(chǎn)物??壗z生產(chǎn)的生態(tài)化從原料繭開(kāi)始,包括:原料繭的高效利用,即提高出絲率;生產(chǎn)環(huán)節(jié)的節(jié)能、節(jié)水和減排;少用或不用有害助劑;副產(chǎn)物的高效利用等。

(1)原料繭選繭和配繭與生態(tài)化。原料繭利用率低下,消耗相同數(shù)量的原料繭資源和能源,但產(chǎn)出的生絲數(shù)量少、質(zhì)量差,這也是嚴(yán)重的繅絲生產(chǎn)生態(tài)問(wèn)題。蠶品種、飼養(yǎng)條件、收繭過(guò)程、烘繭工藝等多種原因造成的蠶繭品質(zhì)低下在養(yǎng)蠶生態(tài)化和蠶繭生產(chǎn)生態(tài)化部分?jǐn)⑹???壗z廠可以在選購(gòu)蠶繭、選剝蠶繭工藝環(huán)節(jié)進(jìn)行控制,提高出絲率:根據(jù)原料干繭的調(diào)查數(shù)據(jù),科學(xué)合理地準(zhǔn)確確定各工段的最佳工藝參數(shù),提高生絲產(chǎn)量和等級(jí);開(kāi)發(fā)電子選繭技術(shù)和設(shè)備,消除人工選繭誤差;選除低質(zhì)繭采取分繅繅絲工藝,提高上車率。

(2)煮繭的生態(tài)化。煮繭是繅絲中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),煮繭好壞直接關(guān)系生絲的產(chǎn)量和品質(zhì)。煮繭技術(shù)高低是繅絲技術(shù)高低的重要標(biāo)志。開(kāi)發(fā)自動(dòng)煮繭設(shè)備,提高煮繭質(zhì)量、生產(chǎn)效率和能源利用效率。研發(fā)適熟煮繭工藝和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),開(kāi)發(fā)蒸汽煮繭、真空煮繭等技術(shù),成熟完善其工藝,精確控溫,降低水電消耗;通過(guò)工藝或設(shè)備改進(jìn)等減少或消除煮繭對(duì)甲醛、冰乙酸等有害助劑的依賴;開(kāi)發(fā)無(wú)公害新型煮繭助劑等;與烘繭工藝相結(jié)合,通過(guò)低溫煮繭等降低(或控制)絲膠溶失率,減少煮繭廢水的有機(jī)污染物(絲膠)含量,同時(shí)增加出絲量;開(kāi)發(fā)煮繭廢水處理技術(shù)和裝置,提高廢水回用率;完善鮮繭繅絲技術(shù),免除煮繭工序;研究制訂天然有色繭的煮繭繅絲工藝參數(shù),減少、避免繅絲過(guò)程的有色繭絲的色度損失。

(3)繅絲過(guò)程的生態(tài)化。繼續(xù)推進(jìn)立繅機(jī)向自動(dòng)繅絲機(jī)的轉(zhuǎn)型,降低直到消除立繅方式低效益、低出絲率、高損耗、高污染缺陷帶來(lái)的生態(tài)影響。繼續(xù)大力推進(jìn)繅絲廢水的深度凈化處理和回用,努力實(shí)現(xiàn)繅絲生產(chǎn)污水零排放,同時(shí)解決繅絲廠生產(chǎn)供水問(wèn)題,“一石三鳥(niǎo)”,提高經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益。優(yōu)化工藝和機(jī)器設(shè)置,提高自動(dòng)繅絲管道送繭用水的回收和循環(huán)利用;繅絲工序的轉(zhuǎn)繞環(huán)節(jié)的節(jié)水、節(jié)能補(bǔ)濕技術(shù)開(kāi)發(fā)。

(4)繅絲環(huán)節(jié)的節(jié)能??壗z企事業(yè)普遍采用燃煤鍋爐蒸汽供熱,熱損失大,特別是燃燒不完全問(wèn)題突出。要開(kāi)發(fā)自動(dòng)控制鍋爐,精確控制運(yùn)行參數(shù),調(diào)節(jié)合適的空氣混合比以提高燃燒效率;燃煤使用中采取有效的除塵脫硫技術(shù)治理廢氣污染;改進(jìn)繅絲廠熱傳輸管道的保溫措施,開(kāi)發(fā)保濕技術(shù)和材料,減少熱能量損失。

3.3生態(tài)化織造

桑蠶絲是高檔纖維,纖度細(xì)又柔軟,因而卷裝小、工序多、產(chǎn)量低的生產(chǎn)體系,長(zhǎng)期成為絲織生產(chǎn)的傳統(tǒng)。目前絲織的生態(tài)化生產(chǎn)技術(shù)是以先進(jìn)的生態(tài)化織造配套技術(shù)為先導(dǎo),以新型織機(jī)為突破口,改變了傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式,將向大卷裝、少工序、節(jié)能環(huán)保、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)方向發(fā)展,新原料、新工藝、新產(chǎn)品將不斷涌現(xiàn),使絲織生產(chǎn)的面貌發(fā)生了較大的變化。

3.3.1準(zhǔn)備工藝技術(shù)生態(tài)化

浸漬通常釆用整包真空浸漬,使用綜合浸漬助劑,烘燥釆用射頻烘燥;生態(tài)化浸漬技術(shù),釆用真空定形,幾乎不用化學(xué)助劑,減少污染,準(zhǔn)備工序釆用電子清紗器,使準(zhǔn)備工序后的真絲質(zhì)量有了明顯提髙。

通常加捻真絲筒子整經(jīng)的線速度一般只有200m/min左右,而生態(tài)織造技術(shù)可以達(dá)到1 000m/min;而準(zhǔn)備工序筒子的卷裝量過(guò)去只有200g/只,目前倍捻機(jī)的筒子卷裝量可達(dá)500g/只,精密絡(luò)筒機(jī)的卷裝量更是紆子卷裝量的20-30倍,因而可以充分發(fā)揮新型織機(jī)的高速效率,如真絲色織領(lǐng)帶,不但生產(chǎn)工藝流程大大縮短,而且緯線筒子的卷裝容量比紆子大大增加,所以經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。

3.3.2整經(jīng)技術(shù)生態(tài)化

整經(jīng)機(jī)過(guò)去都采用電機(jī)通過(guò)齒輪或皮帶傳動(dòng),其線速不快,線速度只有150-200m/min,調(diào)速范圍極小,線速波動(dòng)也較大,現(xiàn)在大部分整經(jīng)機(jī)釆用電機(jī)直接傳動(dòng),變頻調(diào)速,實(shí)現(xiàn)恒線速恒張力卷繞,使整經(jīng)和成軸線速的波動(dòng)極小,而調(diào)速范圍擴(kuò)大,加之原料和半制品質(zhì)量的提高,整經(jīng)線速可以達(dá)到1 000m/min,而調(diào)速范圍可在20-1 000m /min之間調(diào)節(jié),從而為正確實(shí)施整經(jīng)張力工藝提供了良好的條件。

人機(jī)界面觸摸式屏幕,將人們需要的工藝參數(shù)條件輸入電腦,不但能在生產(chǎn)中按設(shè)定的工藝參數(shù)如實(shí)地操作執(zhí)行,自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)修正運(yùn)行參數(shù),達(dá)到運(yùn)行管理的智能化,而且能將生產(chǎn)工藝資料自動(dòng)完成繁雜的計(jì)算,忠實(shí)地記錄,并在屏幕上清晰地顯示,這樣可以提供人們最真實(shí)的生產(chǎn)狀況,做到正確分析,及時(shí)修正,使整經(jīng)生產(chǎn)的主要工藝參數(shù)如張力、伸長(zhǎng)、線速等獲得滿意的控制。

分條整經(jīng)機(jī)隨著大圓框絲線的卷繞,絲條將產(chǎn)生一定的位移,而當(dāng)下一條絲搭上大圓框時(shí)必須和前一條絲之間有恰當(dāng)?shù)木嚯x(一般為0.5-1mm),精確測(cè)定和控制絲條的位移量是保證經(jīng)軸平整、邊絲張力均勻的重要條件。運(yùn)用智能化整經(jīng)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)微機(jī)管理,管理系統(tǒng)中有一個(gè)“自動(dòng)位移檢測(cè)系統(tǒng)”,它釆用激光測(cè)量技術(shù),結(jié)合專用控制器和軟件,可以精確地測(cè)量出精度達(dá)0.002 5mm的位移量(機(jī)械調(diào)試的精度只有0.5mm),使真絲絲條的定位十分精確。

3.3.3織造生產(chǎn)工藝生態(tài)化

一般生產(chǎn)所用的梭絲織機(jī)制織經(jīng)、緯線都為并合、加捻、染色桑蠶絲的大提花真絲色織造,其工藝流程為:浸漬—絡(luò)絲—并絲—加捻—定形—扛絲(成絞)—絞絲染色—翻絲—經(jīng)線整經(jīng),緯線卷緯,經(jīng)與緯共要經(jīng)過(guò)十個(gè)工序,而新型織機(jī)織造的工藝流程變?yōu)椋航n絡(luò)絲—倍捻—筒子染色—精密絡(luò)筒—高速整經(jīng),緯線直接織造,只需六個(gè)工藝流程,減少工藝流程近一半。過(guò)去織造的花紋提制要用十分繁復(fù)的手工制作紋版,現(xiàn)在采用電子提花,可用花樣直接進(jìn)行織造。

3.3.4新型織機(jī)升級(jí)換代的生態(tài)化

新型織機(jī)據(jù)《紡織工業(yè)統(tǒng)計(jì)年報(bào)》報(bào)道,我國(guó)絲織行業(yè)的新型織機(jī)占全行業(yè)的比重從2000年的15.44% (織機(jī)總臺(tái)數(shù)196 943臺(tái),新型織機(jī)30 410臺(tái)),2003年上升到22.14%(織機(jī)總臺(tái)數(shù)177 391臺(tái),新型織機(jī)39 277臺(tái)),目前達(dá)到近45%。當(dāng)前進(jìn)入實(shí)用階段的新型織機(jī)主要有劍桿織機(jī)、片梭織機(jī)、噴氣織機(jī)和噴水織機(jī)四種。而劍桿織機(jī)和片梭織機(jī)引緯時(shí)緯絲是呈半握持狀態(tài),目前真絲綢織造生產(chǎn)應(yīng)用較廣,而噴氣織機(jī)和噴水織機(jī)引緯時(shí)緯絲呈自由狀態(tài),目前應(yīng)用較少。

有梭絲織機(jī)制織素織物的最高車速為200r/min,織物的最大幅寬為1.6m,即緯線的入緯率只有300m/min,并且車間生產(chǎn)噪音一般在100分貝左右;而新型織機(jī)的最高車速可達(dá)800-1 000r/min,織物的幅寬卻達(dá)2-5m,引緯率達(dá)1 600-3 000m/min,提高了 6倍以上,車間生產(chǎn)噪音一般在60分貝以下,產(chǎn)品質(zhì)量的提高更為明顯。

3.4生態(tài)化染色整理

3.4.1坯綢精煉生態(tài)化

蠶絲的絲膠主要是在坯綢的精煉過(guò)程中脫去的,目前工業(yè)上主要應(yīng)用的方法是堿和精煉劑混合使用方法,精煉廢水含有大量的堿和表面活性劑,同時(shí)含有大量的絲膠,廢水處理負(fù)荷很大,并且生產(chǎn)工藝會(huì)消耗大量的能源。坯綢生態(tài)化精煉技術(shù)采用低溫酶脫膠工藝,使絲綢脫膠生態(tài)化,減輕絲膠廢水的處理負(fù)荷,降低生產(chǎn)能。

3.4.2絲膠回收生態(tài)化

坯綢在染色之前必須精煉脫膠。目前,蠶絲上的絲膠在繅絲時(shí)脫除的絲膠含量非常少,蠶絲30%的絲膠在繅絲過(guò)程中只脫掉2%-3%,在精煉過(guò)程中會(huì)脫去25%-27%的絲膠。因此,精煉廢水中的絲膠濃度含量很高,高濃度的絲膠使廢水處理負(fù)荷增加。同時(shí),絲膠是良好的蛋白質(zhì)資源,不利用,會(huì)被浪費(fèi)掉。因此,對(duì)精煉廢水的絲膠回收,不但可以減少污染還能變廢為寶,增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。生態(tài)化絲膠回收技術(shù),采取半透膜回收絲膠蛋白的技術(shù),可實(shí)現(xiàn)精煉廢水絲膠的有效回收,回收率在85%以上。

3.4.3絲綢染料印染技術(shù)生態(tài)化

絲綢傳統(tǒng)印染工藝所用的染料絕大多數(shù)是直接染料、弱酸性染料和中性染料,染得的絲綢皂洗牢度較低,一般只能勉強(qiáng)達(dá)到3級(jí),對(duì)于深顏色還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到這一指標(biāo),只有2-3級(jí),而歐盟要求的最低標(biāo)準(zhǔn)為皂洗牢度4級(jí),所以在國(guó)際市場(chǎng)上,我國(guó)就主要出口白綢,幾乎沒(méi)有深加工絲綢;在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上,絲綢容易褪色,與其它服裝一起洗滌,對(duì)其它服裝的沾色嚴(yán)重,消費(fèi)者敬而遠(yuǎn)之。同時(shí),用中性染料染絲綢,重金屬鉻離子污染嚴(yán)重。

高皂洗牢度絲綢的染色和印花并不是沒(méi)有技術(shù)能夠做到,活性染料染色的絲綢,其皂洗牢度大多數(shù)能達(dá)到4-5級(jí)。但是,活性染料在絲綢上的上染率和固色率較低,廢水處理負(fù)荷非常大。就目前的染料化學(xué)前沿而言,絲綢只有用活性染料染色才能解決皂洗牢度問(wèn)題,活性染料的生態(tài)化印染技術(shù),能大幅度提高活性染料在絲綢上的上染率和固色率,解決絲綢活性染料染色的污染問(wèn)題。

3.4.4絲綢抗皺技術(shù)生態(tài)化

絲綢不能“洗可穿”,而絲綢作為貼身織物,洗滌又十分頻繁。絲綢不能“洗可穿”的重要原因除了容易褪色之外,就是容易褶皺。特別是洗滌之后更需要護(hù)理,否則完全失去絲綢本來(lái)的華麗光彩。但對(duì)消費(fèi)者而言,十分麻煩,使得絲綢受消費(fèi)者歡迎的程度大大降低。

絲綢的抗皺整理研究一直都在進(jìn)行,特別是2D樹(shù)脂的抗皺整理具有相當(dāng)?shù)男Ч?,但是?D樹(shù)脂會(huì)在服用過(guò)程中會(huì)逐漸產(chǎn)生甲醛,對(duì)消費(fèi)者健康有害。后來(lái)開(kāi)發(fā)了各種無(wú)甲醛抗皺整理劑,都取得了一定效果,但與2D樹(shù)脂相比效果還是稍差。生態(tài)化絲綢抗皺技術(shù)是基于丙烯酰胺、乙二醛開(kāi)發(fā)一種絲綢的高效、無(wú)甲醛抗皺整理劑,使絲綢的抗皺性能、挺闊性有較大幅度的提高,從而使絲綢洗可穿特性得到大幅度改善。

3.4.5天然彩色蠶絲利用技術(shù)生態(tài)化

出于對(duì)有機(jī)合成染料可能造成的健康問(wèn)題的擔(dān)憂,天然彩色蠶絲正逐漸受到消費(fèi)者的青睞。但是目前的天然彩色蠶絲,絕大部分品種其色素絕大多數(shù)都處于絲膠之中,蠶絲如果脫膠,蠶絲的色素基本就不復(fù)存在。因此,彩色蠶絲不能進(jìn)行精煉,絲膠盡可能保留,由于不脫膠的蠶絲僵硬,柔軟性很差,特別是在絲膠變性之后,蠶絲的硬挺度大大增加,服用舒適性很差。目前,彩色蠶絲主要作為填充料使用,如生產(chǎn)蠶絲被等。生態(tài)化天然彩色蠶絲整理技術(shù)目標(biāo)是,能使用天然彩色蠶絲的高效柔軟技術(shù),使天然彩色蠶絲的挺闊性大幅度降低,提高其柔軟性,使天然彩色蠶絲能夠用作服裝面料,擴(kuò)大天然彩色蠶絲的用途。

天然彩色蠶絲中的色素,主要是類胡蘿卜素和黃酮色素,其發(fā)色共軛體系容易受到紫外線的作用而被破壞,因此,天然色素的日曬牢度很低,十分容易褪色,制約天然彩色蠶絲的使用范圍,開(kāi)發(fā)一種全新的賦予天然彩色絲綢抗紫外線的普適工藝技術(shù)十分必要。生態(tài)化天然彩色蠶絲耐日曬技術(shù)能使天然彩色蠶絲接枝高效的吸收紫外線物質(zhì),使輻射到天然彩色蠶絲上的紫外線被高效的吸收,從而保護(hù)天然色素不受到紫外線的破壞,提高天然彩色絲的日曬牢度。也提高蠶絲的抗紫外線能力,對(duì)人體進(jìn)行更好的保護(hù);利用天然彩色蠶絲的色素需要開(kāi)發(fā)生態(tài)的新技術(shù)保護(hù)蠶絲的色素,提高其日曬牢度。

3.5資源高效利用

蠶蛹是繅絲后的主要副產(chǎn)物,我國(guó)每年繅絲后的蠶蛹副產(chǎn)物有10萬(wàn)t左右。分析表明,蠶蛹中含有粗蛋白48%-60%、脂肪25%-31%、糖類2%-5%、甲殼素2%-3%,同時(shí)還含有蛋白質(zhì)激素、維生素、蛹磷脂、干擾素、抗菌肽和微量元素等。目前,蠶蛹還基本沒(méi)有大量深度開(kāi)發(fā)利用,主要是因?yàn)樾Q蛹具有十分強(qiáng)烈的異味。提取的蠶蛹油異味更重,很難利用。提取蠶蛹油后的蠶蛹蛋白異味大大下降,可利用性大大增強(qiáng)。目前,由于蠶蛹異味過(guò)于嚴(yán)重,蠶蛹主要用作飼料添加劑,并且只能粉碎后分散于其它大量的飼料添加劑中,不能集中添加,否則,飼養(yǎng)的豬等其肉質(zhì)都含有異味。

蠶蛹蛋白經(jīng)提取,除臭之后,可以作為人用蛋白質(zhì)的來(lái)源。而蠶蛹蛋白具有良好的生物相容性,對(duì)人體皮膚友好,做成服裝面料的組成部分,將具有更大的意義。絲膠蛋白在化妝品中有良好的應(yīng)用,也可以用于氨基酸的制備和服裝面料的制備。一般蛋白類物質(zhì)具有含羥基的纖維素類物質(zhì)具有更好的生物相容性,這主要是蛋白質(zhì)含有氨基及羧基所致。因此,服裝面料生產(chǎn)商在服裝面料上接枝各種動(dòng)植物蛋白,或者用動(dòng)植物蛋白生產(chǎn)再生蛋白纖維面料,以大幅度提高面料的生物相容性、對(duì)人體皮膚的友好性和保健功能,提高紡織品的品味、檔次,從而提高附加值。

開(kāi)發(fā)繭絲綢生態(tài)化資源高效利用技術(shù),就是要能有效的提取蠶蛹活性物質(zhì)、蛹蛋白,并用于服裝面料的改性生產(chǎn)高檔面料,這樣既可以有效減少環(huán)境污染,還能提高產(chǎn)品附加值,增加企業(yè)的收益。

3.5.1生態(tài)化蛹油提取與除臭技術(shù)

蛹油脂肪中含有大量的亞油酸和α-亞麻酸,同時(shí)還富含二十五碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)。特別是α-亞麻酸,其含量占油脂中的40%-70%。α-亞麻酸具有增強(qiáng)智力、提高記憶力、保護(hù)視力、改善睡眠之功效,還能抑制血栓性疾病,預(yù)防心肌梗死和腦梗死,以及降低血脂、降血壓、抑制出血性腦中風(fēng)、預(yù)防過(guò)敏等。在歐洲,規(guī)定嬰幼兒食品中如奶粉、餅干中必須添加α-亞麻酸。我國(guó)是α-亞麻酸嚴(yán)重缺乏的國(guó)家,蛹油中豐富的α-亞麻酸正好是一個(gè)良好的來(lái)源。DHA是大腦細(xì)胞膜的重要構(gòu)成成分,參與腦細(xì)胞的形成和發(fā)育,對(duì)神經(jīng)細(xì)胞軸突的延伸和新突起的形成有重要作用,可維持神經(jīng)細(xì)胞的正常生理活動(dòng),參與大腦思維和記憶形成過(guò)程;EPA對(duì)正常的生長(zhǎng)和發(fā)育是十分必要的。因此,蛹油是良好的食品添加劑,具有良好的保健功能。但利用蛹油必須除去蛹油中的異味物質(zhì)。蛹油的異味物質(zhì)就是蠶蛹中的異味物質(zhì),主要是蠶蛹在繅絲加工過(guò)程中蛹蛋白等物質(zhì)分解、在儲(chǔ)放過(guò)程中雜菌污染造成腐敗以及脂肪氧化、酸敗所產(chǎn)生的胺、醛、酸、酚、酮化物、吲哚等各種小分子揮發(fā)性物質(zhì)。

蠶蛹油生態(tài)非介入式高效除臭技術(shù),在提取的蠶蛹油除臭時(shí),不添加任何添加劑,不使用任何除臭劑加入到蠶蛹油中,保證除臭蠶蛹油產(chǎn)品的絕對(duì)安全,并能徹底除去蛹油中的異味物質(zhì),使蛹油成為良好的食品添加劑,緩解我國(guó)亞麻酸類保健功能添加劑的嚴(yán)重不足。

3.5.2生態(tài)化蠶蛹蛋白與絲膠蛋白高仿真絲面料制備技術(shù)

紡織服裝面料市場(chǎng)很大。我國(guó)是世界上最大的紡織品生產(chǎn)國(guó),每年大量出口紡織品。目前,生產(chǎn)中不僅在粘膠、棉織物上接枝蛋白質(zhì)以提高這些面料的保健功能,同時(shí),還用動(dòng)植物蛋白直接生產(chǎn)再生蛋白纖維。蠶蛹蛋白纖維的生產(chǎn)已基本開(kāi)發(fā)成功。同時(shí),面料生產(chǎn)商正在研發(fā)在產(chǎn)量更大的面料品種-滌綸上接枝各種動(dòng)植物蛋白,以提高滌綸紡織品的保健功能。滌綸是紡織行業(yè)中用量最大的纖維和紡織品,全世界每年大約生產(chǎn)1 600萬(wàn)t。滌綸紡織品接枝蛋白,將需要大量的蛋白質(zhì),目前在滌綸表面接枝蠶蛹蛋白的實(shí)驗(yàn)室研究已經(jīng)成功。

滌綸織物具有良好的挺闊性、褶皺彈性,能夠“洗可穿”,是紡織面料中服用性能最突出的面料。但其是疏水織物,表面不親水,沒(méi)有保健功能,對(duì)皮膚不友好。在滌綸纖維表面接枝蠶蛹蛋白、絲膠蛋白,從而使得制備的織物不僅具有突出的褶皺彈性,還將具有良好的生物相容性、保健功能,與絲綢類似,同時(shí)又克服絲綢的褶皺彈性差、容易褪色的缺點(diǎn)。制備的這種仿絲綢在服用性能上將不僅高于滌綸織物,也將高于絲綢。

生態(tài)化蠶蛹蛋白與絲膠蛋白高仿真絲面料制備技術(shù),將提取的蠶蛹蛋白與絲膠蛋白等生物蛋白通過(guò)高效交聯(lián)劑接枝到粘膠纖維、棉纖維及滌綸纖維上,制備高功能粘膠纖維面料、棉織物面料、高功能滌綸面料,該技術(shù)既保持原來(lái)面料的優(yōu)點(diǎn),又能賦予面料類似蠶絲纖維的親膚性好等優(yōu)良功能。

4生態(tài)繭絲綢產(chǎn)業(yè)模式

4.1“繭-絲-綢”模式

蠶絲與其他天然纖維相比,單根纖維連續(xù)長(zhǎng)度長(zhǎng)達(dá)千米以上是其最重要的特征。長(zhǎng)纖維無(wú)須紡絲過(guò)程即可直接用作織造原料,省去了紡絲環(huán)節(jié)的人力和能量消耗,是有別于棉、麻和毛等天然短纖維的“生態(tài)”天然纖維。便利的織造原料決定了以織造物的形式服用是蠶絲最原始的利用方式??壗z、織綢應(yīng)用于服裝、服飾和家紡,是傳統(tǒng)的繭絲綢產(chǎn)業(yè)模式,目前仍然占據(jù)主體地位。這也是將來(lái)一定時(shí)期內(nèi)繭絲綢產(chǎn)業(yè)的主要模式。正是由于這種產(chǎn)業(yè)模式的主體地位,其生產(chǎn)和消費(fèi)環(huán)節(jié)的生態(tài)化程度的高低,直接決定了繭絲綢產(chǎn)業(yè)的生態(tài)化水平。然而,如上文所述,現(xiàn)行繅絲工藝要求的烘繭過(guò)程生態(tài)化程度不高,服用目的要求的染色環(huán)節(jié)污染嚴(yán)重,以及繅絲過(guò)程本身的高能耗和污水排放,仍然是“繭-絲-綢”生產(chǎn)模式亟待解決的問(wèn)題。

4.2“繭-絲-混紡”模式

桑蠶絲具有柔和華麗的光澤和輕盈飄逸的特點(diǎn),以及天然蛋白纖維卓越的生物相容性。但是,伴隨著柔和輕盈的弱點(diǎn)是絲織物的易縐和垂墜性較差。近年,通過(guò)桑蠶絲與其他天然纖維或合成纖維的混紡,提高抗縐能力和增加垂墜性方面的研究開(kāi)發(fā)有了新的進(jìn)展。合成纖維具有強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn),但蠶絲的人體(生物)親合性、天然光澤則是化學(xué)合成纖維無(wú)法比擬的。通過(guò)繭絲和其他天然纖維或合成纖維的混紡,可能兼具合成纖維的強(qiáng)度和耐磨性等一部分優(yōu)點(diǎn)和蠶絲的主要優(yōu)良特性。混紡是繭絲利用的另一種產(chǎn)業(yè)模式。繭絲混紡需要突破混紡率等關(guān)鍵問(wèn)題?;旒彽牧硪环绞腔瘜W(xué)合成纖維,存在跟化學(xué)合成纖維同樣的石油資源消耗和環(huán)保問(wèn)題,需要客觀、合理的評(píng)價(jià)。

4.3“繭-絹紡”模式

盡管單纖維長(zhǎng)度是繭絲壓倒其他天然纖維的主要特征,但是,短纖維也具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),如短纖維的保溫、蓬松等是連續(xù)長(zhǎng)纖維難以實(shí)現(xiàn)的。與此同時(shí),桑蠶繭在其生產(chǎn)加工過(guò)程中,也不可避免地產(chǎn)生下腳繭、削口繭等無(wú)法用于長(zhǎng)纖生產(chǎn)的副產(chǎn)物,尤其是蠶種生產(chǎn)副產(chǎn)物的削口繭的有效利用是蠶種生產(chǎn)無(wú)法回避的問(wèn)題和永恒的要求。絹紡生產(chǎn)已成為繭絲綢產(chǎn)業(yè)的另一種利用模式。絹紡產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,是繭絲綢產(chǎn)業(yè)不可或缺的補(bǔ)充。也是蠶繭高效利用的生態(tài)化產(chǎn)業(yè)的重要手段。從繭絲多元化利用的角度出發(fā),絹紡也是一條重要途徑。

4.4“繭絲蛋白利用”模式

桑蠶絲千百年來(lái)倍受青睞的原因,除其三角形斷面帶來(lái)的獨(dú)特光澤之外,從材料學(xué)的角度說(shuō),其一是其長(zhǎng)絲纖維特征,其二是其生物蛋白的生物相容性特征。長(zhǎng)期的馴化和家養(yǎng),家蠶已成為一種高純度和高效表達(dá)結(jié)構(gòu)蛋白的模式昆蟲(chóng)。繭絲蛋白的直接利用,是桑蠶絲生物蛋白生物相容性發(fā)揮的高效模式。絲素蛋白化妝品是繭絲蛋白利用模式的重要代表。除絲素蛋白、絲膠蛋白的直接利用,近年,家蠶生物反應(yīng)器功能倍受關(guān)注,家蠶生物反應(yīng)器生產(chǎn)蛋白的開(kāi)發(fā)和利用是后基因組時(shí)代利用的典型特征。

從纖維材料的角度出發(fā),繭絲蛋白在合成纖維領(lǐng)域的利用被寄予厚望。通過(guò)向合成纖維如滌綸等接枝家蠶絲蛋白,可望大大改善合成纖維的生物親合特性,是擴(kuò)大蠶絲蛋白利用并產(chǎn)生高附加值和提升品質(zhì)的有效模式。

4.5綜合開(kāi)發(fā)模式

繭絲綢產(chǎn)業(yè)在生產(chǎn)絲、綢的同時(shí),也產(chǎn)生蛹、溶失蛋白等副產(chǎn)物。副產(chǎn)物的綜合有效利用是繭絲綢產(chǎn)業(yè)生態(tài)化的必要補(bǔ)充和必然要求。蠶蛹含有高蛋白,歷史上曾經(jīng)是人類重要的蛋白源,蠶蛹蛋白、蛹油等的高效利用,是繭絲綢產(chǎn)業(yè)的有益拓展。一粒鮮蠶繭,蛹重約占3/4,因此蠶蛹的深度利用,必將大幅提高蠶絲綢行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。煮繭、繅絲廢水中的蛋白(主要是絲膠蛋白)的回收利用,是生物蛋白利用,更是減排防污染的重要方式。

出于充分利用資源、擴(kuò)大市場(chǎng)、提高整體效益需要,企業(yè)往往不止單純生產(chǎn)一類產(chǎn)品,不只是采用一種生產(chǎn)模式。根據(jù)原料不同,生產(chǎn)物不同,綜合采取多種生產(chǎn)與經(jīng)營(yíng)模式,擴(kuò)大市場(chǎng)空間和發(fā)展消費(fèi)群體,獲取更大效益,是企業(yè)生存發(fā)展的需要,也是繭絲綢產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)生態(tài)化發(fā)展的內(nèi)在要求。

5生態(tài)繭絲綢發(fā)展的有關(guān)需求

5.1技術(shù)需求

要實(shí)現(xiàn)我國(guó)繭絲綢全產(chǎn)業(yè)鏈的生態(tài)化,圍繞絲綢產(chǎn)品加工的各個(gè)環(huán)節(jié)的的生態(tài)加工技術(shù)的研發(fā)和推廣就顯得十分緊迫,為適應(yīng)我國(guó)消費(fèi)者對(duì)絲綢產(chǎn)品的功能化、多樣化需求,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)不同模式的健康發(fā)展,以下方面的技術(shù)需求顯得十分重要。

①蠶繭耐貯及節(jié)能烘繭生態(tài)化加工技術(shù);

②煮繭、繅絲節(jié)能低排技術(shù);

③繅絲廢水的深度凈化處理和回用技術(shù);

④新型織機(jī)升級(jí)換代所需的相關(guān)配套生態(tài)化織造技術(shù);

⑤坯綢的低溫節(jié)能生態(tài)化精煉技術(shù),以及精煉廢水中絲膠的生態(tài)化回收技術(shù);

⑥絲綢活性染料印染的高效促染技術(shù)及無(wú)甲醛高效整理技術(shù);

⑦絲蛋白、蛹蛋白、蛹油等資源的高值化開(kāi)發(fā)技術(shù)。

5.2人才需求

自20世紀(jì)90年代教育部調(diào)整高等院校本科專業(yè)目錄,原絲綢工程專業(yè)被取消,并按照紡織工程專業(yè)進(jìn)行招生以來(lái),高等院校紡織工程專業(yè)對(duì)于絲綢專業(yè)方向的人才培養(yǎng)力度也越來(lái)越弱。全國(guó)看來(lái),高等院校中培養(yǎng)絲綢專業(yè)方向的院校,招生人數(shù)比較少,專業(yè)課程設(shè)置上明顯弱化絲綢學(xué)科的知識(shí)結(jié)構(gòu)。隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,過(guò)去培養(yǎng)的絲綢專業(yè)科技人才流失較為嚴(yán)重,較為發(fā)達(dá)地區(qū)的絲綢科技人才或下海經(jīng)商或向其它行業(yè)進(jìn)行轉(zhuǎn)移,45歲以下的絲綢技術(shù)人員銳減,頂尖人才更是稀缺。由于絲綢學(xué)科在我國(guó)高等教育中存在弱化現(xiàn)象,我國(guó)絲綢高層次人才培養(yǎng)基地建設(shè)陷于停頓。目前圍繞絲綢加工利用開(kāi)展研發(fā)的國(guó)家級(jí)科研基地只有蘇州大學(xué)擁有一個(gè)國(guó)家級(jí)的工程中心,絲綢加工的學(xué)術(shù)領(lǐng)域尚未產(chǎn)生有院士、長(zhǎng)江學(xué)者之類的高精尖人才。未來(lái),繭絲綢產(chǎn)業(yè)要實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí),全面實(shí)現(xiàn)生態(tài)化,需要大量原創(chuàng)性研究和共性關(guān)鍵技術(shù)取得突破,高層次領(lǐng)軍人的培養(yǎng)顯得至關(guān)重要。此外,需要培養(yǎng)一批行業(yè)高端研發(fā)人才,并加大行業(yè)技能的培訓(xùn),新增一大批能夠熟悉繭絲綢生態(tài)化加工技術(shù)及設(shè)備使用的行業(yè)專門人才,為行業(yè)的健康發(fā)展提供源源不斷的智力支撐。

5.3項(xiàng)目資金需求

繭絲綢產(chǎn)業(yè)生態(tài)化發(fā)展離不開(kāi)資金的推動(dòng),資金需求主要來(lái)自三個(gè)方面:一是繭絲綢生態(tài)技術(shù)的的研發(fā),主要用于原創(chuàng)性的關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新,及共性的科學(xué)問(wèn)題的探索;二是,繭絲綢生態(tài)加工技術(shù)的推廣應(yīng)用,主要用于具備重大市場(chǎng)前景的科學(xué)技術(shù)推廣應(yīng)用;三是,繭絲綢生態(tài)加工技術(shù)關(guān)鍵設(shè)備引進(jìn)及更新,主要用于先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)設(shè)備引進(jìn)及改造升級(jí)。經(jīng)概算,年約需要資金3.0億元,以五年期為計(jì)算,共計(jì)需要資金支持15億元??梢灶A(yù)見(jiàn),在此力度推進(jìn)下,我國(guó)生態(tài)繭絲綢產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必定發(fā)生根本性變化,煥發(fā)出勃勃生機(jī)。

5.4政策支持

5.4.1加大財(cái)稅政策扶持

加大財(cái)稅政策扶持,在整合現(xiàn)有政策資源、充分利用現(xiàn)有資金渠道的基礎(chǔ)上,繼續(xù)發(fā)揮國(guó)家繭絲綢風(fēng)險(xiǎn)發(fā)展專項(xiàng)資金的作用,著力支持重大關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、重大產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展工程、重大創(chuàng)新成果產(chǎn)業(yè)化、重大應(yīng)用示范工程及創(chuàng)新能力建設(shè)等。同時(shí),加大對(duì)實(shí)施生態(tài)化改造的企業(yè)的財(cái)稅減免。

5.4.2出臺(tái)完善技術(shù)創(chuàng)新機(jī)制相關(guān)政策

構(gòu)建生態(tài)繭絲綢產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和支撐服務(wù)體系,加大企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的投入力度,對(duì)面向應(yīng)用、具有明確市場(chǎng)前景的繭絲綢生態(tài)化加工技術(shù)項(xiàng)目,建立由企業(yè)牽頭組織、高等院校和科研機(jī)構(gòu)共同參與實(shí)施的有效機(jī)制。依托骨干企業(yè),圍繞關(guān)鍵核心技術(shù)的研發(fā)、系統(tǒng)集成和成果中試轉(zhuǎn)化,支持建設(shè)若干具有世界先進(jìn)水平的工程化平臺(tái),發(fā)展一批企業(yè)主導(dǎo)、產(chǎn)學(xué)研用緊密結(jié)合的產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟,支持聯(lián)盟成員構(gòu)建專利池、制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等。

5.4.3建立行業(yè)生態(tài)化生產(chǎn)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)體系

制定并實(shí)施繭絲綢生態(tài)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展規(guī)劃,加快基礎(chǔ)通用、強(qiáng)制性、關(guān)鍵共性技術(shù)、重要產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)研制的速度,健全標(biāo)準(zhǔn)體系。建立標(biāo)準(zhǔn)化與科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展協(xié)同跟進(jìn)機(jī)制,在重點(diǎn)產(chǎn)品和關(guān)鍵共性技術(shù)領(lǐng)域同步實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化,支持產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合研制重要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)并優(yōu)先采用,加快創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化步伐。

5.4.4支持建設(shè)高素質(zhì)人才隊(duì)伍

支持企業(yè)人才隊(duì)伍建設(shè),加快搭建繭絲綢高層次人才及高端人才培養(yǎng)平臺(tái)。加強(qiáng)高校和中等職業(yè)學(xué)校繭絲綢產(chǎn)業(yè)相關(guān)學(xué)科專業(yè)建設(shè),改革創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,建立校企聯(lián)合培養(yǎng)人才的新機(jī)制,促進(jìn)創(chuàng)新型、應(yīng)用型和復(fù)合型人才的培養(yǎng)。

6推進(jìn)措施建議

6.1整體規(guī)劃,分步推進(jìn)

繭絲綢產(chǎn)業(yè)是我國(guó)的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè),歷史悠久,影響廣泛。發(fā)展至今,繭絲綢從國(guó)家計(jì)劃經(jīng)濟(jì)全面走向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì),從依賴出口創(chuàng)匯的單一外向型模式發(fā)展為內(nèi)外銷結(jié)合、內(nèi)需增長(zhǎng)的格局,繭絲綢產(chǎn)業(yè)在國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中的地位與功能發(fā)生了根本性變化。產(chǎn)業(yè)布局也在國(guó)家“東桑西移”工程推動(dòng)下,原料繭產(chǎn)地快速向西部轉(zhuǎn)移,帶動(dòng)繭絲加工業(yè)最終向西部聚集,處于深刻的調(diào)整期。作為一個(gè)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)企業(yè)千差萬(wàn)別,能力參差不齊,技術(shù)水平相差懸殊。實(shí)施產(chǎn)業(yè)生態(tài)化轉(zhuǎn)型,是一場(chǎng)深刻的產(chǎn)業(yè)革命,牽涉面廣,難度大,這需要國(guó)家管理部門從全局和長(zhǎng)遠(yuǎn)戰(zhàn)略出發(fā),科學(xué)規(guī)劃,整體布局,有步驟地實(shí)施。設(shè)定階段性目標(biāo),步步為營(yíng)推進(jìn)。“十三五”期間,應(yīng)著重在理順管理體制、制定出臺(tái)適應(yīng)生態(tài)化發(fā)展的政策措施上加大調(diào)控和監(jiān)督,深度推進(jìn)繭絲綢加工業(yè)的合理布局,提升企業(yè)能力建設(shè)和技改力度,加大對(duì)高效清潔生產(chǎn)技術(shù)研發(fā)的支持,堅(jiān)定地淘汰落后設(shè)施設(shè)備和工藝。

6.2推進(jìn)研發(fā),部署技改

繭絲綢產(chǎn)業(yè)相對(duì)其它紡織業(yè)尤其是化纖紡織來(lái)講,由于蠶繭為天然綠色清潔原料的先天優(yōu)勢(shì),其環(huán)保程度本身較高。繭絲綢產(chǎn)業(yè)生態(tài)化發(fā)展屬于升級(jí)發(fā)展,重點(diǎn)在于提高繭絲加工和產(chǎn)品生產(chǎn)全環(huán)節(jié)的生態(tài)性,全面實(shí)現(xiàn)生態(tài)化。因此,需要與之適應(yīng)的一系列新技術(shù)。繭絲綢產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)權(quán)從國(guó)家部門統(tǒng)管到全面放開(kāi)后,生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)主體出于追求利益最大化的本能驅(qū)動(dòng),削弱了設(shè)備升級(jí)更新和技術(shù)投入,指望企業(yè)對(duì)生態(tài)化技術(shù)的自主研發(fā)很不現(xiàn)實(shí)。因此,依靠科技進(jìn)步推進(jìn)生態(tài)化進(jìn)程,需要國(guó)家加大力度支持高校和科研院所研發(fā)生態(tài)化技術(shù)和工藝,帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)化發(fā)展。對(duì)于成熟的清潔生產(chǎn)技術(shù),應(yīng)該出臺(tái)相應(yīng)政策和措施,要求和促進(jìn)企業(yè)實(shí)施技改,更新工藝。落實(shí)技術(shù)研發(fā)和技改專項(xiàng)扶持經(jīng)費(fèi),引導(dǎo)生態(tài)化創(chuàng)新發(fā)展。

6.3制定新標(biāo),規(guī)范運(yùn)行

生態(tài)化發(fā)展提升了行業(yè)環(huán)保門檻,需要新的生產(chǎn)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。依據(jù)國(guó)家有關(guān)要求,對(duì)行業(yè)舊有標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行清理、分析,科學(xué)制定適宜生態(tài)化發(fā)展的新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),貫穿繭絲綢全產(chǎn)業(yè)鏈,指導(dǎo)和規(guī)范行業(yè)在生態(tài)型軌道上運(yùn)行。改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)證體系,使生態(tài)發(fā)展要求剛性化,并接受市場(chǎng)監(jiān)督和反饋。

6.4政策保障,激勵(lì)發(fā)展

把產(chǎn)業(yè)布局、技術(shù)研發(fā)和推廣、企業(yè)技改、標(biāo)準(zhǔn)制定和實(shí)施、人才隊(duì)伍建設(shè)、監(jiān)管和懲罰等,一攬子納入政策范圍,并嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)境保護(hù)法、大氣污染防治法等相關(guān)法律法規(guī),為繭絲綢產(chǎn)業(yè)生態(tài)化轉(zhuǎn)型發(fā)展提供強(qiáng)有力的政策保障。與此同時(shí),實(shí)行嚴(yán)格管控與有效激勵(lì)相結(jié)合,把行業(yè)發(fā)展項(xiàng)目資金、財(cái)稅政策扶持等與企業(yè)實(shí)施生態(tài)化建設(shè)掛鉤,發(fā)揮激勵(lì)作用,并嚴(yán)懲觸碰紅線的行為。

資助項(xiàng)目:商務(wù)部繭絲綢產(chǎn)業(yè)公共服務(wù)體系建設(shè)項(xiàng)目(No.0702-1441CITC5Y10);國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)項(xiàng)目(CARS-22)。

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