日前,科技日报记者在江苏纺织服装博览会上看到,利用现代生物技术,采用生物基的原料,开发出的一批生态环保、易生物降解、回收再利用的新型纺织面料、纺织产品等,成为纺织服装行业转型升级中呈现出的亮点,代表着行业发展的新趋势。

当前,采用高效纺织新技术、新工艺开发的纺织材料不断面世,生物技术也在新型纺织材料中的作用也正日益受到行业人的关注与重视。

近年来,生物技术在国内外新型纺织材料的研究与应用发展很快,正推动着行业走向绿色制造可持续发展。

纺织业亟待解决高能耗低产出问题

在常州纺织服装职业技术学院院长、常州市纺织工程学会副理事长洪霄看来,在国家“双碳”和深化“一带一路”国际战略框架背景下,未来5到10年,纺织服装行业将进入新的战略发展期,如何抓住多重发展机遇,利用现代先进生物技术,加快研发符合绿色发展的新面料、新产品,既满足生态环保的要求,又能够满足内需市场多层次、多元化的消费需求,这是摆在行业面前的一个重大任务。

“我国纺织服装生产及出口数量已位居世界之首,纺织服装行业的兴起在经济与民生发展中起到了重要的作用。但是早期受设备、技术等因素的影响,设备落后、生产技术水平低下,高能耗低产出的现象严重。”常州纺织服装职业技术学院纺织学院副院长曹红梅副教授说,纺织品印染行业是纺织产业链中提高产品附加值的关键行业,但是也存在着能耗、水耗较高,废水排放量的弊端。

那么,“重压”之下,纺织行业该怎么做?

曹红梅告诉记者,尤其近年来,随着我国工业化进程的加快及日益严格的低碳要求,一方面带动了社会固定资产的投资及相关技术投资,以及土工合成材料、过滤材料等需求将稳定增长;另一方面,倒逼着行业加速转型升级,通过技术创新开发医疗用、卫生用、汽车装饰用等纺织品,促进产业用纺织品行业发展,培育成为新型战略产业。

近年来,随着设备自动化程度的不断提高、以及节能减排关键技术的研究突破和推广应用,纺织服装行业的高能耗已经有所改善。

据统计,2020年纺织行业规模以上企业单位工业增加值能耗实现累计下降18%、二氧化碳排放强度累计降低22%、用水量累计降低23%、再利用纺织纤维总量达1200万吨。

加速高效纺织生物技术研发和推广

洪霄介绍,目前,我国纺织工业按照绿色发展新思路,着力向更清洁、更节约资源和能源的方向发展。尤其近年来,行业通过协同创新,全面加快清洁生产、节能减排及资源综合利用技术的研发应用,加速高效纺织生物技术研发和推广,逐步建立发展循环经济体系。

那么,就高效纺织生物技术来说,都包括哪些技术,这些技术是如何降低纺织业能耗、减少污染的?

专家介绍,生物技术是指利用生物学的各种研究方法和手段,应用先进的生物工程技术生产出适用于各种特定要求的物质,最终实现为各个行业服务的目的的一种新型跨学科技术。

随着生物技术日新月异的发展,其在纺织工业中的应用也日渐广泛,并取得了理想的效果。现代生物技术以仿生工程、基因工程、细胞工程、酶工程为代表。

纺织生物技术是纺织品节能减排技术领域的一个重要方向,主要包括生物酶在纺织品加工中的应用、新型生物基纤维的研发和应用、天然色素在纺织品上的染印及功能改性、纺织品风格整理等方面。这些技术均采用生物基的原料,生态环保、易生物降解,对环境造成的污染较小甚至没有污染。

同时,利用生物酶对织物进行整理已成为一种符合环保要求的理想方法。生物酶是一种生物催化剂,能加快化学反应速率,具有高效、专一和反应条件温和等特性。它的化学本质是蛋白质,因而可以生物降解,对环境友好。

“目前,我国纺织服装行业的节能减排技术,已经在产业链各个环节多点开发并应用,如印染环节的纺织品冷转移印花技术、分散染料无水印染技术、超临界二氧化碳染色技术、喷墨印花技术等,这些技术都能够大幅减少纺织品后道加工的用水和排污,达到清洁生产的目的,呈现出生物技术在纺织材料领域的开发和应用的前景。”曹红梅说。

诸多难题亟待通过协同创新来解决

随着人类环境保护和安全健康意识的不断提高,纺织品印染加工对环境的污染及纺织服装残留的各种有害物质对人类健康的影响越来越引起世界各国的关注。

当前,利用生物技术,不仅有效的改进了现有纺织原料存在的不足,还可根据需要开发出适合纺织生产的新纤维,拓宽了原材料领域,为纤维材料的研发以及未来新产品开辟了新的途径。

近年来,我国对于牛仔服装的生态产品的各种性能,提出了更多更高的要求,应用酶处理印染残留物的技术,不但有效解决了印染残留物难题,更是大大改善了织物的外观手感,具有轻薄舒适、弹性、环保、保健等特点,顺应了清洁生产以及节能环保这一全球大趋势。

还如,运用DNA分析技术及DNA片段分离技术.鉴别出优秀的绵羊,能够更加科学准确的选择良种绵羊,在大批繁殖还中将能控制羊毛细度的基因植入绵羊体内,从而获得又细又长又软的羊毛,为生产高档轻薄型毛织物提供了原料。

生物酶制剂作为一种节能减排、对环境友好的助剂,正在纺织印染加工中扮演着越来越重要的角色。

目前,生物酶在纺织领域中的纤维改性、真丝脱胶、原麻脱胶、染整工艺退浆、精练整理和净洗加工,纺织印染的废水处理以及服装的成衣加工等方面都有所应用。

在业专内人士看来,绿色生产已成为纺织业可持续发展的基础。企业对清洁生产的认识逐步增强,节能环保的新技术、新工艺、新设备的推广应用将是大势所趋。

目前,尽管我国在现代生物技术应用研究方面取得了一些成果,但仍存在一些技术和发展瓶颈,亟待从多方面继续发力,缓解行业劳动力、能源、资源等成本压力和满足低碳要求,推动行业提高可持续发展能力。

用业内人士的话来说,“当前,不少纺织企业转型升级难,关键在于创新能力弱。有资金无技术、有装备无人才等现象比较突出,难以满足低碳要求,严重制约着未来发展。”

如何进一步利用现代生物技术提升行业创新力和竞争力,解决纺织工业中新型纺织纤维的开发、化学处理、纺织品风格整理等诸多难题?

洪霄提出,要针对我国纺织工业的特性和新的发展要求,进一步完善行业创新机制,通过深化产教融合,整合各类社会资源,构建以企业为主体,跨产业链、跨部门、跨地区合作的自主创新体系,促进行业自主创新能力的提升。

同时,要鼓励校企共建产业学院、人才基地等产学研联合体,加速培养大批行业高层次复合型人才,有效解决科研资源分散、人才缺乏、技术应用缓慢、开发创新能力不足等现实问题,在全社会形成创新生态环境,最大限度地发挥人力资源对行业可持续发展的贡献作用。

相关专家还建议,要加快关键技术的攻关与产业化,加大对高性能、功能性、差别化纤维材料、新型纺织染整技术、高性能产业用纺织品,新型纺织机械等重点领域的研发攻关,提高技术原创能力,加快科技成果的产业化和推广应用,全面提高行业的技术整体素质,以及高效纺织生物技术开发应用水平,解决纺织工业对环境的污染问题,全面提供纺织产品的附加值和国际竞争力。