吳應(yīng)清

在中華民族浩瀚的歷史長(zhǎng)河中，紡織業(yè)是一顆璀璨的明珠，千百年來(lái)一直見證和承載著中華民族的興衰榮辱。時(shí)至今日，紡織業(yè)仍是為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)揮重要作用的傳統(tǒng)支柱產(chǎn)業(yè)之一。然而，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)紡織印染行業(yè)廢水年排放量高達(dá)20億立方米，占據(jù)紡織業(yè)廢水年排放量的80%，殘留的大量未上染染化料難以進(jìn)行工業(yè)處理，嚴(yán)重制約了我國(guó)紡織產(chǎn)業(yè)的清潔化發(fā)展。

20年前，國(guó)際上對(duì)于水污染治理意識(shí)普遍薄弱，大多數(shù)紡織印染企業(yè)為了節(jié)省成本，不約而同地選擇將廢水排入江河湖泊。廢水橫流、污濁不堪的環(huán)境深深地刺痛著一位年輕的紡織技術(shù)工作者的內(nèi)心，并使他窺見了行業(yè)的未來(lái)發(fā)展方向?！拔磥?lái)中國(guó)紡織業(yè)想要可持續(xù)發(fā)展，必須克服環(huán)境污染問題，走清潔化發(fā)展道路?！睉汛е鴱?qiáng)烈的責(zé)任感和使命感，他開始不斷探索和嘗試紡織印染的清潔化技術(shù)突破，在數(shù)十年的耕耘中，先后主持完成了國(guó)家、省、市等相關(guān)科技項(xiàng)目30余項(xiàng)，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)為我國(guó)探索出了一條獨(dú)特的染色過(guò)程清潔化生產(chǎn)之路。他就是如今的大連工業(yè)大學(xué)紡織與材料工程學(xué)院二級(jí)教授、享受國(guó)務(wù)院特殊津貼、遼寧杰出科技工作者、中國(guó)紡織學(xué)術(shù)帶頭人、全國(guó)超臨界流體無(wú)水染色技術(shù)研發(fā)中心主任鄭來(lái)久。

從工程師到科學(xué)家

1988年，德國(guó)西北紡織研究中心（DTNW）的索爾邁爾（Schollmeyer）教授申請(qǐng)了一項(xiàng)專利：一種紡織物的超臨界流體染色。超臨界流體似液非液，似氣非氣，既具有液體的溶解能力，又具有氣體的擴(kuò)散能力，這種特性使之有望成為新的印染溶劑。

彼時(shí)，鄭來(lái)久還是我國(guó)遼陽(yáng)紡織企業(yè)的高級(jí)工程師，主要負(fù)責(zé)企業(yè)的技術(shù)改造工作，先后為企業(yè)引進(jìn)了德國(guó)澤爾、瑞士蘇爾壽魯?shù)佟⑷毡厩镌葒?guó)際先進(jìn)設(shè)備，組織員工與外國(guó)專家交流、學(xué)習(xí)新技術(shù)。新生的超臨界流體無(wú)水染色技術(shù)概念正是在這一時(shí)期與鄭來(lái)久不期而遇。雖然由于這項(xiàng)技術(shù)在當(dāng)時(shí)僅有為數(shù)不多的理論被提出，并未引起國(guó)內(nèi)相關(guān)從業(yè)者的重視，但也成為一顆“種子”，將“實(shí)現(xiàn)無(wú)水染色”這一紡織綠色加工夢(mèng)想裝進(jìn)鄭來(lái)久的心底，靜待破土而出。

在不算太長(zhǎng)的“等待”過(guò)程中，鄭來(lái)久主持完成了“黃（洋）麻纖維化學(xué)改性紡J/C、J/T紗及系列服裝面料”研究，成果獲遼寧省科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)，他被評(píng)為遼寧優(yōu)秀科技工作者，享受國(guó)務(wù)院特殊津貼，開始走上紡織清潔化研究之路。2000年，由于紡織重點(diǎn)學(xué)科發(fā)展需要，鄭來(lái)久被調(diào)入大連工業(yè)大學(xué)（原大連輕工業(yè)學(xué)院），超臨界流體染色技術(shù)的“種子”終于等來(lái)了合適的時(shí)機(jī)，自此生根發(fā)芽，飛速成長(zhǎng)。

早在大約1.4萬(wàn)年前的新石器時(shí)代，華夏先祖就已開始利用葛、麻等韌皮纖維紡紗織布并進(jìn)行簡(jiǎn)單的染色處理，至商周時(shí)期，印染發(fā)展成為專門的行業(yè)，到漢代已有相當(dāng)完善高超的配色和漂染、套染、媒染技術(shù)?？梢哉f(shuō)，印染技術(shù)歷經(jīng)千萬(wàn)年的發(fā)展演變，雖然方法、技藝、材料千變?nèi)f化，但有一種核心材料始終未曾被取代，那就是水。不用水，要怎么染色？這在當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)人看來(lái)無(wú)異于天方夜譚。

懷揣著紡織綠色加工的夢(mèng)想，鄭來(lái)久頂著質(zhì)疑與壓力，在沒有設(shè)備、缺少資金的情況下，從零開始，利用學(xué)校原有的1L超臨界CO2萃取設(shè)備培養(yǎng)了第一個(gè)超臨界流體染色研究生，正式開啟了超臨界CO2無(wú)水染色技術(shù)研發(fā)之路。

2004年，“超臨界二氧化碳無(wú)水染色工藝技術(shù)研究”列入中國(guó)紡織工業(yè)協(xié)會(huì)科技指導(dǎo)性項(xiàng)目計(jì)劃。同年，鄭來(lái)久團(tuán)隊(duì)與中昊光明化工研究設(shè)計(jì)院有限公司合作，成功研制出了超臨界CO2無(wú)水染色實(shí)驗(yàn)裝置;2006年，“超臨界CO2無(wú)水染色關(guān)鍵工藝技術(shù)及裝備開發(fā)”榮獲第十六屆全國(guó)發(fā)明展覽會(huì)金獎(jiǎng);2009年，團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步研發(fā)出了超臨界CO2無(wú)水染色中試裝置……鄭來(lái)久等人從“一顆螺絲釘”開始，逐漸搭建出了我國(guó)第一個(gè)涵蓋基礎(chǔ)理論、工藝技術(shù)、染色裝備、染料合成、產(chǎn)品檢測(cè)等完整方向的超臨界流體無(wú)水染色技術(shù)綜合研究平臺(tái)，使超臨界CO2無(wú)水染色技術(shù)真正有機(jī)會(huì)在我國(guó)發(fā)展完善。

此后經(jīng)過(guò)數(shù)年的研究積累，團(tuán)隊(duì)又先后獲批組建了“遼寧省超臨界二氧化碳無(wú)水染色重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”與“全國(guó)超臨界流體無(wú)水染色技術(shù)研發(fā)中心”，并使之成為我國(guó)超臨界CO2無(wú)水染色技術(shù)的主要研究單位與重要的紡織印染技術(shù)人才培養(yǎng)基地。

從并跑到領(lǐng)跑

從20世紀(jì)90年代末開始，德國(guó)、美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家相繼開展了超臨界CO2無(wú)水染色技術(shù)的研究，其中的一些發(fā)達(dá)國(guó)家為了在國(guó)際上打壓中國(guó)的“紡織大國(guó)”地位，企圖以綠色紡織加工技術(shù)制約我國(guó)紡織業(yè)發(fā)展。彼時(shí)，要想趕超這一國(guó)際前沿技術(shù)，超臨界CO2對(duì)不同紡織材料的染色效果差異、配套生產(chǎn)設(shè)備、合適的印染工藝等都是亟待突破的關(guān)鍵問題。鄭來(lái)久回憶：“紡織品的材料實(shí)在是太多了，需要進(jìn)行大量不同的實(shí)驗(yàn)。根據(jù)超臨界CO2的特性，我們決定最先選擇以聚酯纖維染色為突破點(diǎn)?！睘榱藢?shí)現(xiàn)聚酯纖維無(wú)水染色，鄭來(lái)久帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)萬(wàn)余次實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)揭示了超臨界CO2溫度場(chǎng)、壓力場(chǎng)、流體場(chǎng)態(tài)下纖維結(jié)構(gòu)變化對(duì)染色性能的影響機(jī)制;為了解決染色勻染性和透染性難題，創(chuàng)新性地提出了大流量?jī)?nèi)循環(huán)工藝技術(shù)及獨(dú)特的內(nèi)外染動(dòng)靜態(tài)染色工藝，為超臨界CO2無(wú)水染色奠定了理論和工藝技術(shù)基礎(chǔ)。

“實(shí)驗(yàn)室側(cè)重于基礎(chǔ)和創(chuàng)新性研究，企業(yè)則是追求效益。”彼時(shí)，聚酯纖維材料超臨界CO2無(wú)水染色技術(shù)雖已進(jìn)入工程化前期階段，但裝備制造成本較高，染色色系不全仍然是制約超臨界CO2染色技術(shù)工業(yè)應(yīng)用的“卡脖子”難題。于是鄭來(lái)久進(jìn)一步組建了具有紡織工程、紡織化學(xué)與染整、化學(xué)工程、精細(xì)化工、機(jī)械制造等交叉背景的研究團(tuán)隊(duì)，馬不停蹄地投入了新的研究。

那段時(shí)間里，鄭來(lái)久仿佛“著了魔”，夜以繼日地查閱文獻(xiàn)資料，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。在他的帶領(lǐng)下，團(tuán)隊(duì)從工藝、裝備、染料等多方面入手，積極開展合作研究，最終依據(jù)待染紡織品的理性化性質(zhì)與外觀結(jié)構(gòu)特征，發(fā)明了適宜于纖維、筒紗、織物等的多元超臨界CO2無(wú)水染色關(guān)鍵釜體，實(shí)現(xiàn)了CO2對(duì)染料和紡織品的均勻傳質(zhì)，以及紗線、織物、輔料等無(wú)水染色的“一釜多用”和小批量、多品種生產(chǎn)。不僅如此，他們還構(gòu)建了超臨界CO2無(wú)水染色深度分離回收系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了染料、CO2的循環(huán)回用和釜體的CO2流體自清洗;研制了千升以上規(guī)模的工程化超臨界CO2無(wú)水染色裝備系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)高密度紡織品的低能耗染色;首次闡明了超臨界CO2、染料、纖維染色性能間的構(gòu)效關(guān)系，提出了分散染料原染料超臨界CO2無(wú)水染色及打樣拼配色技術(shù)，滿足工程化超臨界CO2無(wú)水染色要求。

在上述原創(chuàng)性研究支撐下，鄭來(lái)久團(tuán)隊(duì)完成的“超臨界CO2流體多元釜體染色工藝及拼色技術(shù)”成果已在企業(yè)生產(chǎn)中得到了驗(yàn)證和應(yīng)用，真正實(shí)現(xiàn)了無(wú)污染、零排放的紡織染色過(guò)程清潔化生產(chǎn)，使我國(guó)超臨界CO2無(wú)水染色技術(shù)步入全球技術(shù)領(lǐng)跑階段。

在有限的時(shí)間里做更多的研究

在新的貿(mào)易格局下，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)已成為世界各國(guó)的經(jīng)濟(jì)導(dǎo)向標(biāo)。面對(duì)全球倡導(dǎo)低碳經(jīng)濟(jì)的革命性主張，面對(duì)白熱化的貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)，我國(guó)整個(gè)紡織印染行業(yè)面臨著巨大的壓力。以回收的工業(yè)排放CO2氣體為溶劑，既符合低碳消費(fèi)理念，有利于增強(qiáng)我國(guó)紡織業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，也與我國(guó)今天所提出的“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)不謀而合。全國(guó)超臨界流體無(wú)水染色技術(shù)研發(fā)中心緣何能夠如此精準(zhǔn)把控未來(lái)方向，在數(shù)十年前做出符合當(dāng)今社會(huì)發(fā)展需求的道路抉擇？鄭來(lái)久常常將這一功勞歸結(jié)于團(tuán)隊(duì)與“奇緣”：“那時(shí)候我們團(tuán)隊(duì)只知道如果用CO2來(lái)進(jìn)行染色，既環(huán)保又經(jīng)濟(jì)，能夠解決我國(guó)紡織印染行業(yè)的工業(yè)污染嚴(yán)重問題，是利國(guó)利民的好事，現(xiàn)在想來(lái)，真是一場(chǎng)奇緣。”

如今，鄭來(lái)久所在的大連工業(yè)大學(xué)已掌握了成熟的無(wú)水染色工藝技術(shù)，獲授權(quán)美國(guó)發(fā)明專利4件、中國(guó)發(fā)明專利40余件，在《二氧化碳利用雜志》（Journal?of?CO2?Utilization）、《清潔生產(chǎn)雜志》（Journal?of?Cleaner?Production）等權(quán)威期刊發(fā)表高水平論文60余篇，涵蓋超臨界CO2無(wú)水染色工藝技術(shù)、裝備制造、染料制備及應(yīng)用，形成了完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，打破了國(guó)外技術(shù)壟斷，并應(yīng)邀在國(guó)際會(huì)議上作特邀報(bào)告和大會(huì)報(bào)告10人次。系列研究成果分別獲遼寧省科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)2項(xiàng)、二等獎(jiǎng)2項(xiàng)，高等學(xué)?？茖W(xué)研究?jī)?yōu)秀成果獎(jiǎng)技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)等，從根源上解決了紡織染色的嚴(yán)重污染難題，取得了重大的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。這一顛覆性技術(shù)提升了紡織印染科技水平，對(duì)我國(guó)紡織印染行業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展和實(shí)現(xiàn)超臨界CO2無(wú)水染色工程化技術(shù)的“中國(guó)創(chuàng)造”具有重要意義。

談及產(chǎn)學(xué)研合作時(shí)，鄭來(lái)久幾近哽咽：“2014年11月28日，在中國(guó)紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)原副會(huì)長(zhǎng)陳樹津的推薦下，大連工業(yè)大學(xué)與青島即發(fā)集團(tuán)股份有限公司簽署了‘針織制品超臨界CO2無(wú)水染色工程化技術(shù)開發(fā)（合作）合同，董事長(zhǎng)陳玉蘭握著我的手說(shuō)，‘不知我在有生之年能否看到無(wú)水染色產(chǎn)品。時(shí)至今日，這一目標(biāo)終于變成了現(xiàn)實(shí)?！?/p>

為了進(jìn)一步推廣這項(xiàng)技術(shù)，鄭來(lái)久仍一如既往地保持著他幾十年的工作習(xí)慣——“5+2，白加黑”。身邊的許多人都對(duì)此十分費(fèi)解，尤其是他的家人和朋友：“你這么拼命，到底圖什么？”他大多數(shù)時(shí)候總是沉默以對(duì)，偶爾才會(huì)“爭(zhēng)辯”幾句：“我也知道這樣的工作方式不科學(xué)，不健康，最好不要提倡。但我總感覺，人的一生仿佛有做不完的事情，我不敢放松，也不想放松，只希望在有限的時(shí)間里做好更多的研究工作?！蹦壳埃谶M(jìn)行技術(shù)推廣工作外，他還在撰寫我國(guó)第一部超臨界CO2無(wú)水染色技術(shù)專著，籌劃第三屆超臨界CO2無(wú)水染色國(guó)際會(huì)議，不斷擴(kuò)大我國(guó)在該領(lǐng)域的國(guó)際影響力。

“我忙碌半生，一路走來(lái)，從實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)、團(tuán)隊(duì)的組建到成果的取得，都離不開大連工業(yè)大學(xué)的支持。如今，我培養(yǎng)的青年博士很多登上了高校講臺(tái)，他們研究的相關(guān)內(nèi)容也先后得到了國(guó)家自然科學(xué)基金的資助，他們逐漸成長(zhǎng)為我國(guó)超臨界流體染色技術(shù)研究的專業(yè)人才。在建黨百年之際，作為科研工作者和優(yōu)秀黨員，我總算沒有辜負(fù)黨組織的期待和信任，為學(xué)校紡織學(xué)科的建設(shè)與發(fā)展做了一些工作?！比欢崄?lái)久并不僅僅滿足于此，在他看來(lái)，超臨界CO2無(wú)水染色技術(shù)發(fā)展到目前為止，雖然邁出了最關(guān)鍵的一步，實(shí)現(xiàn)了由0到1，但還有很多的問題需要進(jìn)一步探索研究。與此同時(shí)，“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)的提出，也使他看到了超臨界CO2無(wú)水染色技術(shù)與團(tuán)隊(duì)的進(jìn)一步發(fā)展方向：面向新征程，迎接新挑戰(zhàn)，以“功成不必在我，功成必定有我”的決心，助力我國(guó)早日實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，引領(lǐng)超臨界CO2無(wú)水染色技術(shù)發(fā)展。

（責(zé)編：袁園）