节能节水型服装生物整理技术及其产业化

图为水洗前的牛仔服及牛仔服水洗设备

　　服装水洗整理在纺织品印染加工中占有重要地位，所有牛仔服装和近80%的休闲服装均要进行水洗加工。加工过程包括退浆、染色、纤维素酶洗、加软、脱水和烘干，其中酶退浆和纤维素酶洗称为生物整理。由于目前常规的退浆酶洗温度在50~55℃之间，耗费大量的能源，产生大量废水。因此，实现节能节水，降低消耗，减少污染已经成为服装水洗产业生存和发展的关键。

　　日前，由河北科技大学、石家庄美施达生物化工有限公司、常州通凯服饰有限公司、烟台富雅服装水洗有限公司完成的“节能节水型服装生物整理技术及其产业化”项目获得了2013年度“纺织之光”科学技术二等奖，为我国服装水洗行业的节能减排提供了“新武器”。

　　弊病不改 难言环保

　　做退浆和洗浮色处理，是牛仔布生产的必要环节。牛仔服装上染的色以靛蓝为主，靛蓝是一种非坚固色，靛蓝不能直接溶于水也不能直接跟棉纱上染，只能通过先氧化再还原的方式来达到上染目的。这就决定了靛蓝在上染过程中不可能有百分之百的上染率，会造成大量浮色，这部分浮色在浆染过程中，在过浆槽之前通过数道清水缸洗掉一部分，但还有许多残留在纱线上，所以在经过织造、后整理的成品布中，还是含有大量的浮色。除了靛蓝，也有用硫化染料的，一样也有浮色现象。因此，通过水洗洗掉牛仔服装的浮色是一项必不可少的工作。

　　据项目负责人石家庄美施达生物化工有限公司总经理姚继明介绍，纤维素酶主要作用于纤维织物上的微纤维，达到整理、翻新织物的目的，避免出现发毛、缠球等现象。纤维素酶的种类很多，但并不是所有的纤维素酶都能去除原纤维，目前国内开发的用于酶处理的酶制剂大多为酸性纤维素酶。由于使用的酶不同，加工时需要pH值和温度也不同，但是退浆酶的反应温度大多高于50℃。

　　据统计，每制造出一条牛仔裤，平均要耗费42升水。如果是单件打板，重新上颜色，要先漂白去色，差不多要一缸2.5吨水。漂白、上色、固色三道工序差不多要6缸水，即15吨水，这还是手艺熟练师傅的最少用水量。如果不熟练，增加50%用水量也是有可能的，时间最少要6~10小时。

　　改善结构 确定工艺

　　“项目组通过对生物酶与化学品的相互作用的研究，改善酶分子结构稳定性、降低酶的起泡性、降低酶的作用温度、提升作用效果、拓展酶解的pH值范围。研制了适用于服装低温节水加工的退浆酶、纤维素酶。通过研究各种化学助剂，退浆酶对退浆效果的影响；织物上的染料对纤维素酶作用效果的影响；温度、浴比、时间、pH和清洗次数等水洗效果的影响，成功开发了生物整理水洗工艺，实现了水洗过程中的节能节水，项目成果达到国际先进水平。”姚继明介绍说。

　　该项目获得国家发明专利授权一项，在国内核心期刊上发表相关论文10篇。项目较好解决了目前服装水洗加工中存在的一系列关键技术问题，由于降低了退浆和酶洗加工的温度，缩短了加工时间，减少了退浆与酶洗后的清洗次数，实现了整个生物整理加工阶段节水节电。该项目开发的高效退浆酶、高活力纤维素酶和低温纤维素酶已经实现工业化生产，带动了节能加工技术推广和应用，促进了服装水洗行业的节能减排和技术进步。

　　回国创业 联合母校

　　姚继明曾在河北科技大学就职。1995年他到英国利兹大学攻读博士学位，并相继在英国、美国、加拿大等国从事“过氧化氢活化剂的合成”、“生化”及“新型酶的研制与应用”等方面研究。他说：“自己创业后可以和母校保持业务往来，是一件很欣慰的事情，自己应该把在国外学到的先进知识发挥出来，研发生产别人没有的产品。”姚继明从加拿大回国创业之初，就给自己制定了这样一个发展目标。2004年，姚继明回国，在高新区科技园创立了石家庄美施达生物化工有限公司，开始了创业创新历程。

　　“很高兴可以与河北科技大学进行项目合作，出国前我也在河北科技大学任教多年。”姚继明谈道。针对“节水型服装生物整理技术及其产业化”项目，在由河北科技大学、石家庄美施达生物化工有限公司、常州通凯服饰有限公司、烟台富雅服装水洗有限公司组成的产学研用攻关团队中，高校、水洗厂、服装企业贯穿整个生产链，依托河北科技大学、石家庄美施达生物化工有限公司的退浆酶、纤维素酶和纤维素酶生产技术，在烟台富雅服装水洗有限公司和常州通凯服饰有限公司进行水洗中试试验，并将试验数据反馈给上游，通过反复调试，筛选出效果最佳的高效、高活力、低温生物酶。

　　据了解，节水型服装生物整理技术及其产业化研制的高效退浆酶、高活力纤维素酶和低温纤维素酶已经实现工业化生产。这些自主创新产品，不仅取代以粗糙化学品为基础的传统工艺，减少环境污染，实现节能、节水，还降低了加工成本，提高了产品质量，深受纺织服装加工企业青睐，目前该产品已向全国推广。