蘇曉媛
(福州職業(yè)技術(shù)學(xué)院,福建 福州 350000)
長期以來,我國皮革工業(yè)難以擺脫高消耗、高污染的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式。隨著我國皮革制品在出口過程中不斷遭遇“綠色壁壘”,以及生態(tài)環(huán)境保護(hù)要求的日益嚴(yán)格,應(yīng)用綠色化學(xué)技術(shù)對傳統(tǒng)皮革生產(chǎn)工藝進(jìn)行革新,進(jìn)而從皮革生產(chǎn)的源頭減少甚至消除對環(huán)境的污染,以實(shí)現(xiàn)皮革生產(chǎn)清潔化、高效化,達(dá)到皮革工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展、環(huán)境與皮革產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)和諧發(fā)展,就成為皮革行業(yè)的發(fā)展方向。因此,在分析綠色化學(xué)技術(shù)重要性的基礎(chǔ)上,探討綠色化學(xué)技術(shù)的應(yīng)用措施具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
從傳統(tǒng)皮革工業(yè)的發(fā)展歷程來看,雖然該行業(yè)在經(jīng)濟(jì)效益方面取得了顯著成績,但在生產(chǎn)過程中,會排放大量廢棄物,對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。隨著環(huán)境污染問題的日益加劇和社會公眾環(huán)保意識的逐漸提高,環(huán)境污染問題已經(jīng)成為制約傳統(tǒng)皮革工業(yè)發(fā)展的重要因素。傳統(tǒng)皮革工業(yè)技術(shù)更關(guān)注皮革質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的提高,很少注意皮革廢料的處理和環(huán)境污染問題,導(dǎo)致該行業(yè)資源消耗和污染嚴(yán)重,對皮革工業(yè)和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生了相當(dāng)大的負(fù)面影響。
從皮革生產(chǎn)的角度來看,其主要原料來源于動物皮,動物皮是一種可再生資源,因此皮革生產(chǎn)可以滿足綠色化學(xué)的生產(chǎn)要求[1]。
綠色化學(xué),又稱清潔化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué),提倡應(yīng)用化學(xué)技術(shù)減少或停止對生態(tài)環(huán)境等造成危害的原材料、試劑、產(chǎn)品的使用和生產(chǎn)。當(dāng)前,綠色化學(xué)技術(shù)的研究和應(yīng)用已成為皮革工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。尤其是在具有皮革加工中心和商貿(mào)中心之稱的中國,更要加強(qiáng)綠色化學(xué)技術(shù)的應(yīng)用,以實(shí)現(xiàn)皮革工業(yè)、生態(tài)環(huán)境、社會經(jīng)濟(jì)的和諧與可持續(xù)發(fā)展。
應(yīng)用綠色化學(xué)技術(shù)是為了從源頭控制和防止皮革工業(yè)污染源的產(chǎn)生。通過對原皮資源、化工材料的充分利用,努力降低皮革工業(yè)的資源消耗,在生產(chǎn)過程中減少或消除對環(huán)境的污染,最終實(shí)現(xiàn)皮革工業(yè)資源高效利用、生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的工業(yè)模式。
為加強(qiáng)綠色化學(xué)技術(shù)在皮革工業(yè)中的應(yīng)用,首先要推廣有效的清潔工藝技術(shù)。針對此問題,可以從以下三點(diǎn)進(jìn)行分析:第一,由于皮革生產(chǎn)過程需要應(yīng)用大量的有機(jī)、無機(jī)添加劑,會產(chǎn)生大量的氯化鈉廢液,對生態(tài)環(huán)境的污染極大。所以在實(shí)際生產(chǎn)過程中,可以應(yīng)用污染較小的化學(xué)方法,如防腐方法等,代替污染嚴(yán)重的皮化材料,以減少對環(huán)境的污染。同時(shí),在鞣制過程中,需要使用鉻鞣劑,目前沒有可以完全取代這一材料的其他化學(xué)物質(zhì),所以在實(shí)際生產(chǎn)過程中,只能盡量減少鉻鞣劑的使用或采用吸收率較高的鉻鞣劑,以減少鉻污染。例如,新一代的具有高吸收性的鉻鞣劑,其吸收率高,不僅可以消除下腳料的污染,還可以高效利用資源[2]。第二,由于傳統(tǒng)皮革生產(chǎn)過程中的材料消耗和資源浪費(fèi)較嚴(yán)重,所以要加強(qiáng)推廣使用循環(huán)工藝技術(shù)。利用綠色制造關(guān)鍵技術(shù),結(jié)合企業(yè)自身發(fā)展?fàn)顩r,通過小循環(huán)模式、生態(tài)工業(yè)園區(qū)模式以及綠色供應(yīng)商選擇,為皮革業(yè)走循環(huán)經(jīng)濟(jì)道路提供有效方法[3]。例如,被國家重點(diǎn)推廣的計(jì)劃項(xiàng)目:毀毛浸灰液循環(huán)利用技術(shù),可以使皮革生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的硫化物、氯化物等的回收率有效提升,其回收率高達(dá)96%以上[4]。第三,從原料上看,稀土的應(yīng)用是我國皮革工業(yè)的一大特色,我國在皮革工業(yè)稀土應(yīng)用方面的環(huán)保研究較早,并提出和應(yīng)用了稀土助染助鞣工藝技術(shù),減少皮革生產(chǎn)中的染料應(yīng)用高達(dá)95%,為皮革工業(yè)綠色發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。
由于皮革加工需要在不同的酸堿條件下進(jìn)行,并且反應(yīng)的條件差異大,這不僅導(dǎo)致皮革生產(chǎn)的工序較為復(fù)雜,而且還會產(chǎn)生大量的無機(jī)和有機(jī)物質(zhì)排放。所以,將清潔工藝技術(shù)進(jìn)行整合和應(yīng)用,對皮革工業(yè)綠色發(fā)展具有至關(guān)重要的作用?!吧锎呋襟E鞣革法”的提出和應(yīng)用,可以進(jìn)一步提高皮革的手感和性能,并且該方法可以對皮革的柔軟度進(jìn)行控制[5]。同時(shí),總體廢棄物和有機(jī)、無機(jī)物質(zhì)排放大量減少,不僅提高了皮革工業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,而且還減少了污染物排放。
皮革加工所產(chǎn)生的廢棄物約占皮重的67%,其回收再利用的價(jià)值極高。傳統(tǒng)皮革技術(shù)更注重提高皮革質(zhì)量,忽略了皮革廢棄物的綜合利用,這不僅導(dǎo)致皮革資源的浪費(fèi)和對生態(tài)環(huán)境造成污染,而且還沒有開發(fā)出皮革增值產(chǎn)品,這在相當(dāng)程度上制約了皮革工業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。相關(guān)調(diào)查和研究表明,皮革廢棄物可以用作化妝品添加劑、醫(yī)用材料等,同時(shí),皮革廢棄液、污泥中含有大量的堿、酶等成分,通過水解處理,可以生成氨基酸和蛋白質(zhì)[6]。因此,在皮革生產(chǎn)過程中,要重視對皮革廢棄物的回收和利用,對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生污染的有害物質(zhì),通過綠色化學(xué)技術(shù),轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂懈郊又档漠a(chǎn)品,以此推動皮革工業(yè)可持續(xù)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)皮革工業(yè)、生態(tài)環(huán)境、綠色化學(xué)的有機(jī)融合。
皮革加工工藝復(fù)雜,為深入推進(jìn)綠色皮革產(chǎn)品的發(fā)展,需要對皮革生產(chǎn)進(jìn)行全面研究。當(dāng)前,需要對皮革制作中生物酶的作用機(jī)理、高吸收鉻鞣反應(yīng)機(jī)理、超臨界流體作用機(jī)理、綠色化學(xué)品分子設(shè)計(jì)等進(jìn)行深入研究。同時(shí),要加強(qiáng)發(fā)展綠色皮革化學(xué)品,并應(yīng)用高新技術(shù)不斷優(yōu)化綠色皮革化學(xué)工藝技術(shù)。
在綠色皮革產(chǎn)品方面,通過對綠色化學(xué)規(guī)律和皮革工業(yè)發(fā)展要求的綜合分析可以看出,綠色皮革化學(xué)品具有以下三個(gè)突出特征:第一,綠色皮革產(chǎn)品的合成應(yīng)選用無毒、無害、符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的原料;第二,在綠色皮革產(chǎn)品的生產(chǎn)和應(yīng)用過程中,要確保無污染[7];第三,綠色皮革產(chǎn)品易于回收和生物降解。
在高新技術(shù)的應(yīng)用方面,首先,可以通過納米技術(shù)和納米材料,對傳統(tǒng)皮革生產(chǎn)進(jìn)行改革。由于納米材料具有表面效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)等化學(xué)特性,可以廣泛應(yīng)用于涂飾劑、污水處理等方面,所以納米材料具有極高的應(yīng)用價(jià)值。同時(shí),將納米材料應(yīng)用到皮革制品上,可以有效提高其抗水、抗電磁輻射等性能。另外,納米鞣劑的研制與應(yīng)用,可以提高鉻吸收率,進(jìn)一步優(yōu)化皮革工藝中的綠色化學(xué)和技術(shù)。其次,膜分離技術(shù)是被國際公認(rèn)的一項(xiàng)具有極好發(fā)展前景的高新技術(shù)。當(dāng)前,膜分離技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于環(huán)保、食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域。從其技術(shù)優(yōu)勢來看,該技術(shù)具有工藝簡化、節(jié)約資源、維護(hù)便捷、分離效率高等優(yōu)點(diǎn)[8]。隨著相關(guān)技術(shù)的成熟應(yīng)用,膜分離技術(shù)逐漸取代萃取等傳統(tǒng)分離技術(shù)。在皮革加工過程中,尤其是在皮革廢棄液處理過程中,膜分離技術(shù)可以發(fā)揮其良好效用,在皮革廢棄液回收和處理、應(yīng)用等方面取得良好效果。因此,通過不斷發(fā)展和完善科學(xué)技術(shù),加強(qiáng)綠色化學(xué)技術(shù)在皮革工業(yè)中的應(yīng)用,可為加快實(shí)現(xiàn)皮革工業(yè)的清潔化、綠色化、可持續(xù)發(fā)展起到推動作用。
在不斷遭遇“綠色壁壘”和生態(tài)環(huán)境保護(hù)要求日趨嚴(yán)格的背景下,我國皮革工業(yè)有必要對皮革工藝技術(shù)進(jìn)行革新,通過推廣和應(yīng)用清潔工藝技術(shù)、加強(qiáng)皮革廢棄物的回收利用、解決綠色皮革化學(xué)問題等方式來提高皮革科學(xué)研究水平,并同時(shí)實(shí)現(xiàn)皮革工業(yè)和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。