原料为赢

2019年01月31日 来源:

原料为赢

“生产一件200克的全棉T恤,需要50公升工业加工用水,2000公升农业用水、4平方米的土地、5度电、4千克的蒸汽、0.4千克化学品……而这样一件全棉T恤整个生命周期温室气体排放量换算成二氧化碳是10千克,是衣服本身质量的50倍!” 8月16日在上海举行的“气候变化与低碳纺织品高层论坛”上,中国工程院院士周翔为大家列举了这样一组数据。这组惊人的数字凸显出纺织工业对环境的压力。据了解,纺织品工业是地球上排放温室气体量最大的工业之一,估计全球每年生产约600公斤织物,消耗约1万亿千瓦小时的电和高达9万亿立升的水。 如何走上低碳环保之路,是摆在纺织品工业面前的一个难题。专家们建议,纺织业低碳化发展要从原材料入手。 用生物质原料代替石油 中国是世界上第一大化纤生产国,2010年产量超过3000万吨,同时也是世界上第一能源消耗国,2010年石油消耗超过4亿吨。由于石油资源日益匮乏,合成纤维正遭遇发展瓶颈,同时合成纤维纺织品废弃物不易降解,对空气和土壤都会造成破坏,并不是纺织品工业的长久之计。 “生物质纤维来源于植物、农作物,来源丰富、可再生;生物质纤维的废旧料可生物降解,有的还可再生利用。而其中生物质聚酯纤维化学结构确定、产品性能稳定,而且利用低能耗的生物发酵技术使天然高分子降解成有机小分子单体,易于发展大规模、大批量的稳定生产。”蒋士成院士认为,生物质聚酯纤维将成为解决化纤行业瓶颈的突破口。 据了解,生物质聚酯纤维的原料正在逐渐从玉米等农作物,发展到木薯、甜高粱等非农作物,并且国内外正在研究和规模化应用稻草、秸秆等农业废弃物作为原料。“秸秆预处理制备生物聚酯原料技术已经开始不断成熟,国外已经建立示范工厂。”蒋士成介绍说。 蒋士成认为,要完成石油到生物质原料的过渡,必须找到代替涤纶的品种,“就目前的水平来看,聚乳酸纤维是最佳的替代者”。据了解,聚乳酸纤维是玉米或其他谷物淀粉经发酵后转化为糖,再经乳酸杆菌制成乳酸,聚合后熔融抽丝,是采用农业原料制造成合成纤维的新路线。 它既是生物质纤维,可以完全生物降解,性能上又与涤纶相近,适合用于纺织品工业上。目前,玉米纤维被、无纺布、汽车顶棚、汽车内饰件等产品都有聚乳酸纤维的运用。 “而为了解决原料与人类‘争粮食’的困境,聚乳酸纤维要从淀粉逐步过渡到秸秆为原料,尽快攻克秸秆制糖技术平台成为关键。”蒋士成认为只要在技术上实现突破,聚乳酸纤维必有广阔的前景。 变废为宝提取“绿色纤维” 也有专家提出直接从农业废弃物和副产品中提取纤维,开发低碳纺织品。东华大学杨一奇教授就是用这种方法找到纺织品生产的“绿色纤维”。 杨一奇提出,与一般意义的生物质纤维不同,这种绿色纤维不需要将生物中的高分子分解打碎、重新组合,而是直接从生物中抽取纤维素纤维或蛋白质纤维,制成纺织品。这种绿色纤维不需要额外的自然资源,而且农业生产中的废弃物很多,原材料可以大量供给,成本低;更重要的是,它变废为宝,减少对环境的污染,并可以循环利用。 据了解,玉米壳、玉米秆、棉秆、秸秆等都是理想的原材料。而且从这些农产品废弃物中提取的绿色纤维在性能上与亚麻、棉、蚕丝等天然纤维十分接近,也将是更加舒适的衣料。“从秸秆等中提取的绿色纤维已经在合成板等产品中使用,在纺织品上运用可能还需要一段时间。”杨教授向介绍说。 很多农产品废弃物不仅可以提取绿色纤维,还可以提取染剂,“比如一些植物中的姜黄素就是一种染剂,而且抗菌、无毒。”杨教授介绍说。农业废弃物的价值还不止于此,粘合剂、涂料、分散剂、抛光剂等纺织助剂都能实现从中提取。 “我相信,这种绿色纤维、绿色原料的纺织品在技术上几年内就可以实现,但要实现产业化还需要政府政策的支持,以及工业界的长线投资。任何技术创新投入到产业中都需要社会环境的支持,我们要成为纺织强国,就一定要有长期打算。”谈到绿色纤维的前景,杨一奇如是说。

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