詳解天然彩色桑蠶繭絲關鍵技術研發及產業化

　　“動物激情與心血。

　　如今，多年的科研心血終于開花結果，“天然彩色桑蠶繭絲關鍵技術研發及產業化”項目不僅被評為為2011年度中國紡織工業協會科學技術一等獎，更將我國自主創新的繭絲事業推向一個新高度。本期，徐世清教授將詳細介紹該項目的關鍵技術及其產業化的應用情況。

　　攻克白色桑蠶絲瓶頸

　　“通過基因改造創新蠶品種，以創新蠶絲蛋白質纖維原料特性實現繭絲綢產品創新。”

　　記者：現代絲綢工業生產一直使用白色蠶繭，繭絲綢加工技術全部建立在白色桑蠶絲的基礎上，那么，白色桑蠶絲的主要技術特征有哪些?會出現哪些弊端?

　　徐世清：弊端主要有三方面，一是白色桑蠶絲一直依賴化學染色才能生產彩色絲綢產品，有大量的印染等加工廢水產生，產品有化學染料和藥物殘留;二是普遍使用機器高效進行蠶繭加工、繅絲、織造，對原料蠶繭在繭形、絲質、絲長和絲量等方面都有很高的要求;三是為了獲得絲綢的柔滑質感，必須除去占生絲重量20%~30%的表面絲膠蛋白質。以中國年產生絲10萬噸計算，每年流入水體的絲膠蛋白質超過2萬~3萬噸，價值近200億元人民幣，是資源的極大浪費和環境污染源。

　　記者：基于這些弊端，天然彩色繭絲研發和應用有哪些優勢?研發過程中遇到哪些技術難題?

　　徐世清：我們這個項目的立項背景是為了研制符合現代絲綢工業要求，具有天然色彩的桑蠶繭原料和有色絲、綢等紡織產品;同時在加工過程中，集成創新工藝，高效回收利用絲膠蛋白質。

　　項目的難點在于我們缺乏直接的基礎研究資料，更沒有系統的工業技術和工藝數據。由于國內沒有天然彩繭原料生產實用化蠶品種，使這項工作幾乎需要從零開始，而天然彩色繭相關種質資源創新落后白色繭近100年;同時桑蠶繭色受數十個基因控制，遺傳復雜、品種培育十分困難。此外，天然彩色繭深加工過程存在色素嚴重流失、產品顏色不勻和出現色斑，色牢度、柔韌性和服用性差等是現代絲綢工業一直沒有得到解決的國際性技術難題。

　　記者：您的項目組是如何突破這些瓶頸的?

　　徐世清：我們依靠全國性的科研合作及產學研合作，組織了天然彩色繭產業化開發的平臺。通過基因改造創新蠶品種，以創新蠶絲蛋白質纖維原料特性實現繭絲綢產品創新。技術攻關主要集中在：第一，通過構建國際領先水平的繭色基因發掘、分子標記與遺傳圖譜等分子育種技術平臺，創制高水平符合現代絲綢工業生產要求的繭形、絲質、絲長和絲量等天然彩色繭桑蠶品種，突破天然彩繭優質原料生產的行業技術瓶頸，新蠶品種還要符合現代農業高效、強健、優質的高水平動物品種要求;第二，以天然彩色繭絲分子結構與特性、色素成分與轉運規律等基礎研究為依托，通過多學科交叉研究，創新蠶繭加工、制絲、絲織、絹紡、精練、產品開發等領域的技術理論和方法，突破天然彩色繭深加工過程中色素嚴重流失、產品顏色不勻和出現色斑，色牢度、柔韌性和服用性差等國際性技術難題，實現高品質產品產業化生產;第三，在天然彩色絲綢避免了染色這一主要產生污染排放工序的基礎上，進一步集成應用生物工程技術高效回收絲膠蛋白質和生產廢水。{page_break}

　　在技術方案上，重點解決了絲綢工業沒有天然彩色繭開展生產技術研究與產品研發，原料繭生產沒有蠶種這一死結，以蠶品種培育成為啟動天然彩色繭研發及產業化工作的起動點，產品開發與原料研制同步開展，以繅絲和絲織工業對天然彩色繭原料生產的要求直接指導天然彩色繭品種選育。這個技術方案是動物纖維領域育種工作的首次實踐，面臨體系龐大，技術難度高和研發周期長，市場風險大的問題，但也是最有效和最經濟的創新動物纖維的技術方案。

　　產業化成果富農強企

　　“38.7萬原料繭生產農戶增收超過20。絲綢企業快速成長為行業龍頭。”

　　記者：目前為止，天然彩色桑蠶繭絲項目的產業化程度及成果如何?

　　徐世清：我們已經創建了系統規范、簡便易行的天然彩色繭優質原料產業化生產技術體系與“公司+科研院所+基地+農戶”產業化經營模式，建立了蘇、浙、黔、川、渝、晉等6個省市大規模天然彩色繭優質原料生產基地，技術輸出柬埔寨并成功應用，產品直接針對國外綠色產品市場和國內高端禮品市場，為38.7萬原料繭生產農戶增收超過20%。

　　同時，我們建立并實踐了天然彩絲及產品節能減排、循環經濟生產模式;發明了天然彩色桑蠶繭絲綢快速鑒別技術，不需要專業設備，僅僅使用專用鑒別試劑，一次鑒別只需1分鐘，成本只要0.1元左右，能夠鑒別包括色素添食在內的各種化學染色產品，尤其適用于銷售環節。

　　記者：對于企業來說，引進該技術的成本如何?可以給應用企業帶來哪些益處?

　　徐世清：原料繭生產成本低于同級別白色繭;生絲生產除原料繭成本提高10%~20%以外，其他成本與白色絲生產相當;紡織品生產除生絲成本提高外，由于減少了染色工藝，成本低于染色絲綢紡織品生產。

　　以鑫緣繭絲綢集團有限公司為例,該公司2005年~2010年應用了整體技術。企業水平顯著提升，近5年繭絲綢銷售收入年遞增30%、32%、34%、10%和12%。產業化產品“天然彩色絲綢”獲江蘇省高新技術產品證書，“天然彩絲內衣”和“天然彩絲睡袍”分獲中國絲綢協會“創新產品金獎”，有力支撐了鑫緣集團牽頭的國家科技部“桑蠶繭絲產業工程技術研究中心”建設，企業的社會影響和產品知名度迅速擴大。

　　記者：該項目的研發成功對絲綢行業未來的發展具有哪些經濟和社會意義?

　　徐世清：天然彩色蠶絲項目具有原料繭生產競爭力;其深加工設備完全利用白色繭加工設備，顯著降低產業化生產投入，且生絲產品達到5A級以上高品質水平;絲織產品完全解決了色素流失、顏色不勻、色牢度差、柔韌性和服用性等技術瓶頸問題，產品突破了國外主要生產工藝品和裝飾綢的范圍，直接進入了內衣和家紡產品市場，最大程度發揮了天然彩色絲產品的優勢;依托天然彩色繭原料，對繭絲綢節能減排、循環經濟生產模式具有示范意義。