麻類纖維生物脫膠技術(shù)產(chǎn)業(yè)化訪談錄

　　說起麻，人們多會聯(lián)想起透氣、導(dǎo)濕等功能，殊不知原麻須經(jīng)“脫膠”才能紡紗。在東華大學(xué)，就有一支以學(xué)生為主體的麻類纖維生物脫膠研究團隊，他們以跨學(xué)科跨專業(yè)方式積極開展科技協(xié)同創(chuàng)新，并成功入選大學(xué)生“小平科技創(chuàng)新團隊”，10月23日，東華大學(xué)舉行了大學(xué)生“小平科技創(chuàng)新團隊”授牌儀式。

　　東華大學(xué)麻類纖維生物脫膠產(chǎn)業(yè)化集成研發(fā)團隊是以紡織學(xué)院和化工生物學(xué)院研究生和本科生為主體組成的復(fù)合型技術(shù)研發(fā)團隊，團隊成員由本科三四年級、碩士、博士研究生組成。項目負責(zé)人為東華大學(xué)2009級紡織工程博士丁若垚，指導(dǎo)教師為紡織學(xué)院教授郁崇文與化工生物學(xué)院副教授張興群。據(jù)了解，該團隊自2009年開始自主研發(fā)的新型生物脫膠技術(shù)，是一種在現(xiàn)代生物工程學(xué)機理解析基礎(chǔ)上，構(gòu)建的脫膠菌種的高效、規(guī)模化、低成本制備及相關(guān)脫膠工藝。團隊目前正不斷進行研發(fā)，積極將此產(chǎn)業(yè)化技術(shù)推廣至工業(yè)化階段。針對研究的創(chuàng)新點及產(chǎn)業(yè)化推廣進程，記者采訪了丁若垚。

　　記者：傳統(tǒng)麻纖維脫膠方式有何劣勢?

　　丁若垚：由于半纖維素、果膠和木質(zhì)素等膠質(zhì)膠結(jié)在原麻纖維外面，使得原麻中的纖維呈現(xiàn)堅固的片條狀。因此，原麻在紡紗前必須“脫膠”，使其中的纖維相互分離，以滿足紡紗要求。目前，麻紡行業(yè)常用的脫膠方法主要是化學(xué)方法，即利用強酸強堿強氧化劑對原麻進行處理，這樣做不僅能耗大、成本高，而且排放廢水無法循環(huán)利用，污染是個大問題。

　　記者：麻纖維生物脫膠技術(shù)有哪些創(chuàng)新點?

　　丁若垚：生物脫膠技術(shù)主要是將脫膠菌株培養(yǎng)后接種到原麻上進行生化反應(yīng)，利用對膠質(zhì)有分解作用的菌株去除原麻內(nèi)的膠質(zhì)，從而將原麻加工成松散、柔軟的麻纖維。我們在現(xiàn)代生物工程學(xué)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了高效、規(guī)模化、低成本優(yōu)勢脫膠菌體系及其相應(yīng)工業(yè)化生產(chǎn)過程。生產(chǎn)過程具有專一性強、作用條件溫和、加工質(zhì)量好、環(huán)境污染少和工藝簡單等優(yōu)點。項目的主要工藝參數(shù)例如溫度、壓力、攪拌轉(zhuǎn)數(shù)已經(jīng)全部實現(xiàn)自動控制，每班一人操作即可。我們所用脫膠菌種由自然界中篩選出來，歷經(jīng)長期脫膠實驗研究，培養(yǎng)條件簡單、專一性強、性能穩(wěn)定，對有效解決制約麻類相關(guān)高檔產(chǎn)品開發(fā)中存在的諸多問題具有積極的推動作用。

　　在節(jié)能減排方面，生物脫膠技術(shù)單位能耗降低44%左右，脫膠劑用量減少80%以上;產(chǎn)品制成率提高5%~6%，且大大改善纖維可紡性;無機污染物和有機污染物的排放量分別減少70%和40%以上;精梳梳成率提高5%~6%，產(chǎn)品提高1~2個等級。

　　記者：生物脫膠技術(shù)的研發(fā)過程中遇到哪些問題，有何感觸?

　　丁若垚：在“大紡織”背景下，跨界合作是一大趨勢。目前，越來越多高校倡導(dǎo)“協(xié)同創(chuàng)新”，我們團隊由4名博士、7名碩士、4名本科生構(gòu)成，既有學(xué)紡織工程的同學(xué)，也有學(xué)生物工程的同學(xué)，還有學(xué)化學(xué)的同學(xué)。同學(xué)們常自我戲謔道：“我們是一支‘跨界’的‘雜牌軍’。”然而，“跨界”、“雜牌”恰恰成為同學(xué)們開展研究受益最多的地方。舉個例子，一開始我們用的是純生物方法對麻纖維脫膠，但效果一直都不理想，后來多虧化學(xué)專業(yè)的同學(xué)提了個醒，建議加入少許化學(xué)試劑后，脫膠效果有了顯著改善。

　　跨學(xué)科、跨界研究，最大的好處就是能拓展我們的視野，通過與其他專業(yè)同學(xué)思想的碰撞，激發(fā)出創(chuàng)意的火花。用菌種給麻纖維脫膠需要多高的溫度、選擇什么樣的方式、菌劑比例多少，這些都是在大家不斷的討論嘗試中一步步確立起來的，整個研究絕不是一個專業(yè)的學(xué)生能完成的，跨學(xué)科跨專業(yè)是必須的。

　　記者：項目何時進入產(chǎn)業(yè)化階段，市場前景如何?

　　丁若垚：生物脫膠技術(shù)既適用于麻產(chǎn)地興建的新型企業(yè)，又適用于麻加工企業(yè)的技術(shù)改造。目前，我們已經(jīng)與湖南沅江明星麻業(yè)有限公司進行合作，逐步探索麻纖維生物脫膠技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化道路。

　　我們研發(fā)的麻纖維生物脫膠技術(shù)同化學(xué)工藝相比，項目脫膠過程中不使用硫酸、氫氧化鈉、硅酸鈉等試劑，可減少90%的化工原料用量，減少60%的污染物總量，降低能耗和生產(chǎn)用水各50%，每噸產(chǎn)品降低成本800元以上，質(zhì)量能夠提高1~2個等級。如果將產(chǎn)能擴大到3萬噸，相對于化學(xué)脫膠，每年可節(jié)約燒堿31800噸，硫酸3762噸，液氯900噸，蒸汽24萬噸，節(jié)水1926萬噸，生產(chǎn)每噸精干麻所產(chǎn)生的CODcr，將由370公斤下降到160公斤，社會經(jīng)濟效益和社會效益都非常顯著，市場前景可期。