賦能環保向新向綠 | 石碧院士團隊賦能傳統制革產業走上綠色發展之路
我國是 畜產大國,也是 的皮革生產國和消費國,皮革總產量約占 的四分之一。作為傳統工業,制革業在其生產過程中,有30%的原料最終成為固體廢料,全國每年產生皮革廢棄物140萬噸左右,在浪費了巨大資源的同時,也給環境造成嚴重污染。
為了更好地解決這一難題,石碧院士團隊潛心研究制革膠原廢棄物資源化技術,并與河北省皮革產業技術創新戰略聯盟合作建設“制革廢棄物資源化利用平臺”,開發出膠原蛋白基纖維材料、重組皮革等固廢資源化產品,推動傳統制革行業走上綠色發展之路。
石碧院士團隊的“科技賦能”在傳統皮革產業轉型升級中釋放出新動能,幫助傳統制革業撕掉“舊標簽”、開辟新賽道,實現高質量轉型和可持續健康發展。
技術推介
01膠原蛋白基纖維紡絲技術
采用鞣前膠原廢棄物作為原材料提取膠原蛋白,同時引入環保交聯劑,結合低溫水性紡絲工藝,成功開發出斯克爾纖維(sofcoll):一種集高韌性、透氣性、柔軟性和生物相容性于一身的膠原蛋白基纖維。
在技術創新方面,石碧院士團隊簡化了膠原蛋白的提取工藝,優化了紡絲原液性質,并引入了低溫水溶性固化工藝,使得膠原蛋白的紡絲過程更為高效和可控。為克服膠原蛋白可紡性差的問題,團隊還采用了“一步法”直接提取膠原蛋白,結合綠色交聯體系和低溫水性紡絲工藝,從而成功制備出性能優異的膠原蛋白基纖維。
膠原蛋白基纖維具有傳統化學纖維的持久耐用性和天然纖維的舒適性,其環保和可降解的特性符合雙碳發展戰略,為膠原固體廢棄物的大宗利用提供了一條可行的技術路徑。此外,該纖維不僅可以應用于服裝、家紡、無紡領域,還在醫療和戶外運動等領域展現出廣泛的應用前景。
02皮革膠原廢棄物資源化利用技術
針對制革生產過程中產生的含鉻皮革邊角料難以清潔化、高值化利用的難題,石碧院士團隊研究開發了“改性膠原纖維及其制備和應用”技術,可生產具有強韌、柔軟、透氣性能可控的重組皮革,處理皮革廢棄物量達1000噸/年,產品可廣泛應用于鞋服、家居、箱包等領域。
制備工藝采用通過物理、化學耦合技術,利用含鉻膠原纖維獨特的多層級結構和含多種反應性官能團的特點,開發了含鉻膠原纖維的綠色化、高值化、規?;眉夹g,制備出了具有強韌、柔軟、透氣性能可控的重組皮革。
該技術具有高附加值產品生產、環保與高效利用、技術集成度高等優勢,且工藝實施簡單易行,在生產成本方面也具有顯著優勢,能為企業提供長期穩定的運營保障。
03非 類固體廢棄物資源化利用技術
針對非 類固廢的利用問題,石碧院士團隊通過回收廢棄發泡材料均質化、表面改性和成型等工藝制備而成的材料可回用于再生鞋材、橡塑復合建材等。
以EVA(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)廢料回收為例,經過預處理、施膠共混等工序處理后,可以制備成鞋墊或鞋底材料。
與傳統制備工藝相比,該生產工藝廢料再生利用率高,可將多種類別的泡沫制成顆粒,在中底或鞋墊的制備中使用占比高達85%;該生產工藝清潔環保,不使用加熱爐、硅膠脫模劑或鋼模,減少了生產過程中的污染;該生產工藝水耗低,每對鞋墊僅使用4g水,大幅度減少了水耗(約99%);此生產工藝低溫制備,降低了能耗,減少了溫室氣體排放(約65%),符合節能減排、低碳環保的生產理念。同時,在制備過程中,采用的環保型改性劑和無硅膠脫模劑還能進一步減輕環境負擔。
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