新疆纺织产业的循环经济

董鹏飞 闫金梅 张 秀 龚 龑

1. 新疆大学 纺织与服装学院(中国)

2. 塔里木大学 机械电气化工程学院(中国)

3. 北京服装学院 材料设计与工程学院(中国)

随着中国消费经济时代的来临，纺织服装产业面临难得的发展机遇。与此同时，政府对盛产棉花的新疆地区大力扶持。在“一带一路”战略的带动下，新疆纺织服装业迅速发展。就新疆纺织产业而言，经过几十余年的发展，目前已经形成以棉纺织、化纤为主，包含毛、麻针织品和服装等在内的较完整的产业链。但新疆纺织产业的快速发展，导致其面临原材料供应不足、水资源匮乏、环境污染程度高、纺织品回收再利用难等一系列问题。在快速消费的时代背景下，废旧纺织品处理问题及环境污染问题成为重中之重。

循环经济指将清洁生产和废弃物的综合利用融为一体的经济，其本质属于一种生态经济，它要求运用生态学规律指导人类社会的经济活动[1]。循环经济与传统经济相比的优势在于：传统经济是一种由资源-产品-污染排放构成的物质单向流动的经济，而循环经济则将此转变为一个反复循环流动的过程，并在自然生态系统上建立了资源-产品-再生资源往复循环的经济体制[2]。在循环经济的整个生产和消费过程中，仅产生少量废弃物或不产生废弃物。新疆纺织产业若采用循环经济，则将可更好地应对原料供应问题，并可对废旧纺织品采取更好的处理方式。

基于政府对新疆地区的扶持及“一带一路”开放政策，新疆纺织服装产业工业增加值自2010年以来呈持续增长态势。2012—2016年新疆纺织服装产业产品工业增加值如表1所示。由表1可知，新疆纺织产业正蓬勃发展，而由此带来的废旧纺织品也将增多。

表1 2012—2016年新疆纺织服装产业主要产品工业增加值(数据来源：2012—2017年《新疆统计年鉴》)

1 纤维—纱线—织物循环链

新疆纺织产业链虽然正蓬勃发展，但尚未形成闭环，对经济效益的追求与环境保护间的矛盾，成为新疆纺织产业面临的难题。根据经济学的原理，闭环产业链具有经济和环境2个方面的驱动力。纺织循环闭环产业链能够很好地解决新疆纺织产业面临的问题[3]。未来可以通过发展纺织回收业(如建立纺织回收中心)，弥补新疆纺织闭环产业链的最后一个缺口，为新疆纺织产业带来更高质量的发展。图1是从纤维、纱线、织物和成衣角度设想的新疆纺织闭环产业链。

图1 新疆纺织产业循环链

对于废旧纺织品的处理，目前主要有3种方式：再使用、再循环及能量回收。其中，能量回收方式最简单，也是最初级的处理方法，其对环境的污染较大。新疆虽地广人稀，但生态环境相对于其他地区也较脆弱，恢复较缓慢。

对于废旧纺织品的回收，人们已进行了很多相关的研究，并积累了一些回收技术，如废旧纺织品成分快速检测技术[4]、废旧涤纶纺织品“半降解-液相增黏”高值化回收技术[5]、废旧涤棉混纺织物醇解回收技术[6]、多组分废旧混纺织物的物理回收[7]等。这些技术通过采用不同的物理化学及红外检测方法实现，其对于不同材质的纺织品有不同的要求，每种方法可独立使用，也可结合应用，最终实现废旧纺织品的“高值化、零遗弃”。

2 纺织品生产过程循环图

图2 纺织品循环利用图

当前，新疆纺织产业仍以纺纱、织造和染整为主，因此本文将从这3个角度对新疆发展纺织循环经济进行概述。

新疆纺织产业以纺纱为主，而纺纱作为纺织产业链的重要一环，其循环经济对新疆生态建设及资源供应至关重要。在纺纱前需对棉花进行前处理，目前棉花的前处理能耗大，污染物排放量多，会对环境造成一定的影响。针对棉花的前处理，若能研究开发出能耗小、污染物排放少，对环境影响小的新技术，将大幅减少其对环境的危害[8]，进而推动新疆纺纱循环经济的发展。

织造是新疆纺织产业下一步需大力发展的环节。作为纺织产业的中间部分，在正式织造前，为增加纱线的断裂强度，确保织造顺利进行，需对纱线进行上浆处理。目前，纱线上浆主要采用的是传统上浆工艺，使用的浆料主要为聚乙烯醇(PVA)浆料，其污染较大，难以降解[9]。为此，需开发清洁型浆料以减少对环境的污染。目前，已开发出的清洁型上浆技术有溶剂上浆、预湿上浆、泡沫上浆、热熔上浆、高压上浆和冷上浆等。其中，溶剂上浆是采用低沸点、低比热的有机溶剂代替水，因其表面张力小，对纤维的润湿作用强，因此浆料在纱线上分布均匀，工艺能量消耗低，机器占地面积小，劳动生产率高[10]。预湿上浆是织造高密度、高档纺织品的关键技术，其可有效去除棉纱上的杂质，提升吸浆的均匀性，从而提高浆纱质量，节约浆料用量[11]。预湿上浆在国外较常见，在中国尤其是新疆地区还较少见，值得推广应用。基于上述清洁型上浆技术，新疆地区仍需积极引进人才及先进技术，解决织造方面循环经济的问题。

新疆地区染整基础较薄弱，用水量大、污染严重是制约新疆染整工业发展的重要问题。新疆的纺织产业正在逐步走向完整化、成熟型，一些染整技术需进行转型升级，采用新型染整技术替代传统的染整技术，可实现新疆染整工序的循环经济。目前，新型染整技术有冷轧堆前处理技术[12]、微悬浮体染色[13]、微胶囊染色[14]和数码喷墨印花[15]4种。这4种染整技术均满足循环经济的要求，可大力引进此类技术，减少水资源消耗，保护地下水。

纺织产业链中的多个环节均会产生废弃物。针对这些废弃物，可以通过一定的方式对其进行回收利用，以节约成本，同时减少对环境的污染。

3 纺织印染工业园的构建

新疆地区拥有大量的土地，因此相比其他地区更适合通过发展纺织工业产业园来发展纺织循环经济。在纺织产业园中，废弃物可快速提供给下一阶段使用，从而降低了流通成本。循环经济的理念也满足生态文明建设发展的要求，且可为新疆生态环境保护贡献力量。基于对庄钦宏等[16]的研究的总结，本文从理论上构建出一种适合新疆纺织发展的产业园。在该纺织印染工业园中，可实现废气的洁净排放和废水的多级利用。污泥利用热电厂余热干化后，与燃煤耦合进行生物质发电，整个园区通过水、能源和固体废物的多次再利用，最终达到发展纺织循环经济的目的。在上述设想的基础上，进一步对纺织印染工业园进行完善，具体如图3所示。

图3 纺织印染生态工业园

在该纺织印染工业园中，循环经济通过下述方式实现。

——热电厂发电的余热用于为纺织企业提供热源，园区冬季供暖(可缓解锅炉取暖的情况)，以及纺织热干化处理中心对污泥进行生物质发电。电厂的冷却水为未受污染的水，可直接进入净水厂。

——纺织印染厂产生的废水一部分可直接排入污水处理厂进行处理，另一部分可与热电厂产生的炉渣进行混合，以达到脱硫的目的。脱硫后的废水相比未脱硫的废水，其处理成本降低；脱硫后的炉渣可用于水泥建材及保温砖等的制作；工业园产生的废棉籽壳可进行蘑菇的种植。

——纺织热干化处理中心对印染污泥和净水污泥进行热干化处理。

——污水处理厂对整个工业园内产生的废水进行处理，达到排放标准后直接排放或排入净水厂等待下一步的继续利用。

4 结语

本文为缓解新疆地区纺织产业带来的环保压力，更好地促进新疆纺织产业的发展，结合纺织、材料、染整和工程等学科的特点，提出了在新疆地区发展纺织循环经济的思路，以及在该地区打造纺织印染生态工业园的可行性途径。