新疆是中国的棉花主要产区ღ★，这里的棉花产量达到全国的90%以上ღ★。纺织产业的原材料虽然唾手可得ღ★，但因为传统印染工业存在耗水量大和污水量排放大的劣势ღ★，水资源紧缺跳d放在里面上体育课500字ღ★、生态脆弱的新疆地区长期以来无法发展大规模的印染工业项目ღ★，大量棉花原料只能被送往沿海地区进行染色处理ღ★，难以形成从纺织到服装的全产业链ღ★。
在上海工程技术大学上海纺织化学清洁生产工程技术研究中心ღ★，王际平教授领衔的科研团队开展技术攻关ღ★，发展了中国自主知识产权的原创技术ღ★，终于扭转这一局面ღ★。他们和相关企业合作在新疆阿拉尔市建成一条年产5000 吨散棉染色示范线月试运行以来ღ★，在色牢度等产品质量不变的情况下ღ★，不仅全过程运行成本减少了5%~10%ღ★，而且生产过程中不会产生一滴废水ღ★，完全颠覆了人们对印染工业高污染性的常规认知ღ★。此举不仅为新疆地区大规模发展印染工业的计划提供了有效解决方案ღ★，也成为改变中国印染行业发展的一个转折点ღ★。
如何让印染工业实现低成本清洁化生产？这项原创技术有哪些特点？带着这些问题ღ★，日前记者来到了上海工程技术大学ღ★。
1982年ღ★，王际平进入原中国纺织大学（现为上海东华大学）纺织化学系开始了硕士研究生阶段的学习ღ★。毕业后ღ★，他留校任教ღ★。20世纪80年代末ღ★，王际平也加入了出国热潮ღ★，1994年他获美国德州大学阿灵顿校区有机及高分子化学博士ღ★，后入职美国宝洁公司ღ★，并在2005年开始担任宝洁全球纺织及工业标准部门首席科学家ღ★。2011年ღ★，为了实现自己的科研理想ღ★，王际平回国工作ღ★。2019年ღ★，他进入上海工程技术大学纺织服装学院ღ★，创建上海纺织化学清洁生产工程技术研究中心千赢体育国际官方网站ღ★，继续开展基础研究和应用研究工作ღ★。
“中国的纺织服装行业是全球的民生支撑产业ღ★，规模高达10万亿元ღ★。印染工业是其中必不可少的部分ღ★，其产业规模高达万亿元ღ★。我们不可能只穿白色的衣服ღ★，颜色是必备选择ღ★，但因为印染工业存在大量排放污水的情况ღ★，所以很多地方政府都对其进行严格管控ღ★。为了保护环境ღ★，有些地区甚至还会责令一些排污数量比较大的印染企业关停并转ღ★，进行工业用地的‘腾笼换鸟’ღ★，在原有土地上引入比较环保的高科技企业ღ★。”王际平说ღ★。
王际平拿着一块红色的棉布解释道ღ★：“中国棉纤维有70%需要进行染色ღ★，涤纶纤维有50%需要染色ღ★，目前承担棉纤维染色任务的主要是‘活性染料’ღ★。活性染料又称反应性染料千赢体育国际官方网站ღ★，是20世纪50 年代出现的一类新型水溶性染料ღ★。活性染料分子能与棉纤维素中的羟基和蛋白质纤维中的氨基发生反应ღ★，生成共价键ღ★。活性染料具有颜色鲜艳ღ★、匀染性好ღ★、色牢度高千赢体育国际官方网站ღ★、色谱齐全ღ★、成本较低等特点ღ★，但活性染料的一大问题就是染料利用率低ღ★，耗水和耗盐类化合物用量高ღ★。因此ღ★，含有高盐ღ★、高有机物的染色水污染就此产生ღ★。”
王际平进一步解释说ღ★，事实上ღ★，活性染料和棉纤维两种材料在水里放置在一起是“互斥关系”ღ★，其都携带了大量的阴离子ღ★。虽然棉纤维在水的帮助下ღ★，纤维会膨胀起来ღ★，便于染料进入ღ★，但活性染料还是更加“钟情”于水ღ★。这时候就需要硫酸钠这种盐类化合物来“帮助”ღ★，用以中和染料和纤维的阴离子ღ★，让染料“乖乖”地“走进”纤维内部ღ★。这种工艺耗水量和耗盐量是巨大的ღ★。他向记者算了一笔经济账ღ★：“完成1吨棉纤维的染色（深色）ღ★，需要100吨水和1吨左右的硫酸钠ღ★，一般活性染料在水浴中的染色效率为60%~70%ღ★。当完成染色后ღ★，还需要进行大量水洗以保证合格的产品色牢度ღ★，100吨的废水由此产生ღ★，需要后端处理和排放ღ★。废水中的污染物包括水解后的活性染料ღ★、大量的硫酸钠ღ★，以及棉纤维上的各种有机物等杂质ღ★。”
2002年ღ★，在美国宝洁公司工作期间ღ★，一次偶然的工作经历给了王际平灵感ღ★，当时他在负责一个环保型干洗技术的开发ღ★。干洗的好处是各种颜色的衣服可以一起洗ღ★，不会出现串色现象ღ★；但是王际平发现ღ★，如果在干洗溶剂中混入少量水分ღ★，就会出现严重串色情况ღ★，甚至比水洗串色的情况还要严重ღ★。
具有纺织染整学科背景的王际平心里突然“咯噔”一下ღ★，他本能地意识到ღ★，这可能是一个全新的纺织品染色技术路径ღ★。由于宝洁公司的主要业务集中在洗涤方面ღ★，对纺织品染色技术鲜少涉足ღ★，所以王际平就委托浙江理工大学工作的大学同学ღ★，开始进行非水介质少水染色的基础研究工作ღ★。2011年ღ★，王际平放弃国外优厚的待遇ღ★，毅然回国开展研究工作ღ★，他在浙江理工大学完成了实验室到中试技术可行性研究工作ღ★，并带领团队参加了当地的创业大赛ღ★。他们的创业计划荣获海宁市第二届“潮起东方·赢在海宁”创业大赛一等奖ღ★，之后又荣获第七届中国创新创业大赛优胜奖ღ★。他领衔的团队于2014年成立了浙江绿宇纺织科技有限公司ღ★，开始了科技成果产业化的探索ღ★。
2019年ღ★，王际平来到上海工程技术大学继续研发工作ღ★。正在建设全球科创中心的上海拥抱了这位海归学子跳d放在里面上体育课500字ღ★，给了他更加高效的科研平台和更加广阔的产学研对接的发展机会ღ★。
当时ღ★，新疆建设兵团一位司令员专程找到王际平ღ★，希望他能帮助解决当地高盐染色污水的排放问题ღ★，使得大规模棉纺织品染色成为可能ღ★，为打通新疆的纺织服装全产业链提供技术解决方案ღ★，同时帮助解决当地就业难的问题ღ★。
背上行囊ღ★，王际平带领自己的团队来到了大漠深处ღ★。一家不产生废水的染色工厂在他们的努力下成功诞生ღ★。
“这是一套全新的技术路径ღ★，最大的特点就是不用盐类化合物ღ★，不产生废水且染料利用率特别高ღ★。”王际平讲述起 “非水介质少水无盐ღ★，污水零排放染色”的工作原理ღ★。
事实上ღ★，干洗的原理相当于化学上的“萃取”原理ღ★，这是一种以液态的有机化学溶剂（如四氯乙烯ღ★、碳氢溶剂等）对衣物进行洗涤ღ★，以此去除油污或污渍的一种洗涤方式ღ★。
“我们的方法是在干洗溶剂中加入少量的水和需要的活性染料ღ★。染料不会溶解到疏水的干洗溶剂中ღ★，只会溶解到少量的水滴中ღ★，在专业设计的染色装备中ღ★，溶解了染料的水滴会随着非水介质和棉纤维进行均匀接触跳d放在里面上体育课500字ღ★。要知道棉纤维是一种亲水的纤维ღ★，它们特别‘喜欢’带上染料的‘水滴’跳d放在里面上体育课500字ღ★，会在染色过程中逐渐抓住染料ღ★，完成和染料的反应ღ★，染料的利用率可以高达90%以上ღ★。在这个技术路径中ღ★，染色全过程不需要加入盐类化合物硫酸钠ღ★，利用水滴和纤维的亲和力就可以完成染色ღ★。”王际平说ღ★。
非水介质和水的回用过程也是十分与众不同的ღ★。王际平说ღ★，染色结束以后ღ★，还要加入少量水对棉纤维进行清洗ღ★，然后就是非水介质和水残液的处理工艺ღ★。第一步是油水分离ღ★，参与的干洗溶剂类染色介质是疏水性的ღ★，很容易和带有染料的水进行分离ღ★。第二道关是设置纳米滤膜ღ★，挡住水洗下来的棉纤维上带来的有机物和水解染料ღ★，让带有硫酸钠的水分子通过ღ★。第三道关就是设置反渗透膜ღ★，可以分离硫酸纳这种盐化合物和水分子ღ★。最后很少量的“浓缩废水”进入蒸馏模式ღ★，成为少量固废物质和一部分干净卫生的蒸馏水ღ★。
印染工业百年来存在的巨量废水问题ღ★，被王际平轻松化解ღ★。他说ღ★：“别人染1吨棉纤维ღ★，需要用100吨水ღ★；而我们只用0.25吨水ღ★，染色时间减少20%ღ★。染色全过程一滴废水都不会产生ღ★，最后产生的固废可以被焚烧或填埋ღ★，还可以做肥料和砖ღ★，产生的回收水可以在下次染色中使用ღ★。由于染色过程需要蒸汽加热ღ★，产生冷凝水跳d放在里面上体育课500字ღ★，我们工厂不仅不需要使用大量的水ღ★，而且会产生一些多余的蒸馏水用于浇花ღ★。”
那一刻ღ★，新疆纺织领域的同行们由衷地对他竖起了大拇指ღ★。过去大量的染色后废水被直接排到沙漠深处ღ★，自从国家节能减排的政策发布后ღ★，当地的印染工业就被按下了暂停键ღ★，因为无论从用水量和排污量角度看都已无法“走通”ღ★；而王际平团队硬是把高污染生产过程变成了“清洁生产”工作模式ღ★。整体技术路线完成后ღ★，相比较传统路线%的生产成本ღ★。
在中国的纺织行业中ღ★，有两大纤维ღ★：一是棉纤维千赢体育国际官方网站ღ★，二是使用量更大的涤纶纤维ღ★。数据显示ღ★，中国的涤纶纤维使用量占到所有纺织纤维材料的70%左右ღ★。
传统的涤纶纤维染色耗水量也是惊人的ღ★，完成1吨涤纶纤维的染色需要40吨左右水ღ★。王际平介绍说ღ★，涤纶纤维染色和棉纤维染色的原理不一样ღ★。涤纶纤维是疏水性的ღ★，其在水里几乎不出现溶胀现象ღ★，用于棉纤维染色的活性染料无法渗透进去ღ★。所以传统技术路线一般会将染色温度设置在130摄氏度左右ღ★，在这个温度下ღ★，涤纶纤维会出现热膨胀ღ★，不溶解于水的分散染料以颗粒态的形式存在ღ★，此时分散染料会“跑入”涤纶纤维内部ღ★。当温度下降时千赢体育国际官方网站ღ★，纤维膨胀结束ღ★，会把染料颗粒包裹在纤维内部ღ★。但是ღ★，此时涤纶纤维上还有很多表面染料的留存ღ★，需要用大量的水进行冲洗ღ★。因为中国纺织产业涤纶纤维的使用量大大高于棉纤维ღ★，因此在染色后排污量方面ღ★，涤纶纤维染色大大超越了棉纤维染色千赢体育国际官方网站ღ★。
事实上ღ★，很多科学家都想突破涤纶染色的传统工艺ღ★，制定出一条清洁环保的工艺路线年ღ★，德国西北纺织研究中心E.Schollmeyer发明了超临界二氧化碳染色的工艺跳d放在里面上体育课500字ღ★。任何一种气体ღ★，在临界压力和临界温度下ღ★，都会变成流体ღ★，这种流体具有十分独特的物理性质ღ★，它的黏度低ღ★、密度大ღ★，有良好的流动ღ★、传质ღ★、传热和溶解性能ღ★。德国科学家发现在超临界二氧化碳中ღ★，分散染料会被二氧化碳流体全面溶解ღ★，轻松完成无水染色的工艺ღ★。该技术还被列为中国“八五”期间及以后的科技攻关项目ღ★。
“但要完成超临界二氧化碳染色的工艺ღ★，设备要求非常高ღ★。如果要维持传统130摄氏度的涤纶染色温度ღ★，从理论上看需要打造一个能承受250个大气压的特殊设备ღ★，不仅设备价格昂贵ღ★，而且染色过程具有较高的安全隐患ღ★。中国企业曾经从瑞士引入相关制造设备ღ★，但是发现染色工艺很难控制ღ★，染色质量也很难保证ღ★，所以目前都没有投入实际生产ღ★。国内目前已有相关公司可以生产超临界二氧化碳染缸ღ★，虽然价格低于国外产品ღ★，但还是大大高于传统染缸ღ★。超临界二氧化碳染色具备很好的‘实验室’染色理论ღ★，但由于其难以逾越的超高压特性无法成为一种适用于大规模染色的技术ღ★。”王际平解释说ღ★。
继续沿着“干洗染色”的思维去摸索实践ღ★，王际平团队独辟蹊径找到了一种新型介质ღ★，实现了低成本的涤纶纤维低压无水染色工艺ღ★。他告诉记者ღ★，这是一种能确保人体安全的有机溶剂介质ღ★，其沸点是200摄氏度左右ღ★，可溶解一部分分散染料ღ★。该混合体内部有溶剂ღ★、染料的聚集态结构和分子态结构ღ★，在接近常压的条件下ღ★，就可以完成高质量的无水染色跳d放在里面上体育课500字ღ★，染料使用效率高达90%以上ღ★。残留在纤维上的染料同样可以用这种有机溶剂进行清洗ღ★，溶剂介质可以被高效回收循环使用ღ★。染色ღ★、清洗结束后ღ★，只要将涤纶纤维在密闭环境下烘干就完成了染色过程ღ★，整个工艺不会产生一滴污水ღ★。
使用该工艺路线的第一个生产基地已经在杭州附近建设完成ღ★，整个生产基地不需要建污水处理站ღ★，不需要政府给予排污指标ღ★。
“我们现在还在研究一种人工智能操作模式ღ★，使用我们研制的专用液体染料和染料助剂配送系统ღ★，工人在控制室里就可以轻松制定染色配方ღ★，只要一按键ღ★，就能自动完成低成本无水染色过程ღ★。”王际平说ღ★。
目前ღ★，上海纺织化学清洁生产工程技术研究中心已经全面攻克了亲水纤维和疏水纤维的污水零排放染色工艺ღ★，两种工艺可以覆盖几乎所有纤维的染色过程ღ★，后续的研究工作还在开展中ღ★。
“染色有不同的方法ღ★，可以在前端进行纤维染色ღ★，然后再纺纱织布ღ★，也可以在后端染纱和染布ღ★。当然前端染色的色牢度要高于后端染色ღ★，产品灵活度更高ღ★。”王际平解释说ღ★。
王际平的科研团队在棉布的非水介质轧染上也实现了突破ღ★。团队在浙江省萧山区的相关企业开展产学研攻关ღ★，最终完成了整个工艺建设ღ★，“染1吨棉布ღ★，只需要7吨水ღ★，同时可以回收这些水ღ★，不产生废水排放问题ღ★，只会残留一些低污染性的固废ღ★。”王际平透露千赢体育国际官方网站ღ★，目前团队正在江苏南通帮助相关企业建设棉布“非水介质轧染技术”大规模生产线ღ★。
对于涤纶布料的无水染色技术ღ★，团队还在继续攻关中ღ★，争取在不久的将来能够攻克这一生产难题ღ★，继续拓展低压无水染色的工艺边界ღ★。
王际平表示ღ★，自己最大的心愿是摘掉中国印染工业的高污染的“帽子”ღ★，对现有产业进行技术升级和替代ღ★。
“传统印染工业水资源消耗严重ღ★、污水排放量大且处理难度高ღ★。10多年前ღ★，相关部门制定排污指标ღ★，符合当时的节能减排需要ღ★，也确实改善了环境ღ★。但是ღ★，目前已经到了技术全面升级的时代ღ★，绿色低碳无盐非水介质/无水染色ღ★、污水零排放关键技术经过十六载的研发ღ★，已经充分验证了大规模推广的技术可行性和经济可行性ღ★。我们的目标已不再是单纯减排了ღ★，而是要将整个行业升级为能实现污水零排放的清洁行业ღ★。清洁生产ღ★、可持续创新是中国印染工业发展必经之路ღ★，这项全新的印染技术可就近为纺织生产区域带来高附加值的经济效益ღ★。”王际平说ღ★。
但目前技术的推广似乎遭遇了壁垒ღ★。“在国家产业目录中ღ★，传统印染工业由于其高污染ღ★、高能耗的问题被列为‘受限’产业ღ★。虽然绿色低碳无盐非水介质/无水染色ღ★、污水零排放技术可为行业提供系统解决方案ღ★，但是政策的限制阻碍了创新技术的推广ღ★。”王际平呼吁国家相关部门为纺织印染企业开辟一条生态创新发展的发展道路千赢体育国际官方网站ღ★，“只要企业能不排污水ღ★，不要污水指标ღ★，相关部门就应在产业定位ღ★、环评ღ★、能评ღ★、资金等方面对印染企业予以鼓励和支持ღ★。我们也盼望着该技术能为中国纺织服装产业的可持续发展作出贡献ღ★。”千赢国际官网登陆ღ★，千赢体育ღ★。千赢·国际(游戏) 手机官网千赢国际游戏手机官网千赢体育官网首页入口ღ★。
