中國(guó)的繭絲綢行業(yè)歷史悠久，其中繅絲是繭絲綢行業(yè)中一個(gè)極為重要的基礎(chǔ)性過程。傳統(tǒng)繅絲廠制取生絲主要有煮繭、繅絲、復(fù)搖、副產(chǎn)品加工等流程，期間均產(chǎn)生大量廢水，隨著國(guó)家對(duì)生態(tài)保護(hù)的戰(zhàn)略提升，繅絲過程的廢水都經(jīng)過處理才能夠排放。
制取生絲的主要過程在于脫膠，蠶絲中絲膠蛋白的含量為20%～30%，通常其脫膠率在20%。脫膠廢水于繅絲過程中產(chǎn)生，其占制絲過程產(chǎn)生廢水量的60%～65%。絲膠蛋白隨脫膠廢水大量排出，會(huì)增加水的濁度和COD值，不僅增加污水處理的成本與難度，也是對(duì)絲膠蛋白這一天然資源的浪費(fèi)。國(guó)內(nèi)外研究人員在回收脫膠廢水這一熱點(diǎn)問題上均有深入的研究，目前蠶絲脫膠廢水回收絲膠蛋白的技術(shù)方法主要分化學(xué)法和物理法兩大類。
1、化學(xué)法
1.1 鹽析法
在脫膠廢水中加入飽和或濃的鹽溶液作為絮凝劑，鹽離子與絲膠蛋白爭(zhēng)奪水分子，從而使絲膠蛋白周圍的水化層被破壞，并與周圍的絲膠蛋白發(fā)生凝聚作用，從而形成沉淀析出。這種方法工藝簡(jiǎn)單，耗時(shí)少、成本低，但回收的絲膠純度較低。
1.2 有機(jī)溶劑沉淀法
與鹽析法作用機(jī)制類似，即使用有機(jī)溶劑與絲膠蛋白爭(zhēng)奪水分子，以使絲膠蛋白沉淀析出。這種方法回收的絲膠蛋白純度較高，且絲膠蛋白不易被破壞，但成本較高，不宜工業(yè)化回收使用。
1.3 酸析法
絲膠蛋白的等電點(diǎn)在pH3.5～4.5，利用這個(gè)原理，將堿性脫膠廢水的pH調(diào)至此范圍，此時(shí)絲膠蛋白溶解度降到最低，從而從溶液中沉淀析出。這種方法工藝簡(jiǎn)單，成本低，但絲膠蛋白的回收率不高，僅40%左右，并且要求回收設(shè)備能夠耐酸。
1.4 離子交換法
脫膠廢水一般呈堿性，在脫膠廢水中絲膠蛋白帶負(fù)電荷，根據(jù)這一特性，帶有陽(yáng)離子的交換纖維可以將絲膠蛋白吸附在纖維上。再用酸溶液浸泡交換纖維，絲膠蛋白負(fù)電荷被中和，從而從陰離子交換纖維上洗脫下來。此方法成本低、絲膠蛋白的純度相對(duì)較高，但工藝較復(fù)雜，回收率較低。
2、物理法
2.1 冰凍法
絲膠蛋白在低溫溶液中與周圍的絲膠蛋白結(jié)合，絮凝形成凝膠狀態(tài)，經(jīng)過冷凍干燥可以得到絲膠蛋白。這種方法工藝簡(jiǎn)單，且回收率高，但需要冷凍干燥設(shè)備，且耗能高，因此成本較高。
2.2 離心法
根據(jù)絲膠蛋白和水的質(zhì)量不同的原理，高速離心下質(zhì)量大的絲膠蛋白被留在底部，質(zhì)量小的水則在上層。這種辦法使用的前提是絲膠蛋白已經(jīng)與水分離，沒有經(jīng)過沉淀的的脫膠廢水使用離心法效率不高。這種方法回收率低，在工業(yè)生產(chǎn)中一般不適用。
2.3 超濾法
微孔濾膜可以選擇性濾去小分子物質(zhì)，截留大分子物質(zhì)，從而使溶液中溶質(zhì)濃度提高，濃縮溶質(zhì)。絲膠蛋白分子量大，不易穿過半透膜，利用這一特點(diǎn)，選擇相應(yīng)的超濾膜，可以提取絲膠蛋白。這種方法回收的絲膠蛋白純度較高、回收率高，但超濾膜本身易被污染、封堵，維護(hù)成本和設(shè)備成本都較高。
3、其他方法
重慶市畜牧科學(xué)院創(chuàng)新性地提出等電沉淀與超濾法結(jié)合的回收絲膠蛋白的方法，將絲膠蛋白回收率提升到90.2%。目前，研究人員通過兩種或多種方式方法結(jié)合進(jìn)行工藝改進(jìn)和研究，不但提高了脫膠廢水絲膠蛋白的回收效率及純度，并且有效降低回收成本，為工業(yè)生產(chǎn)中降低了廢水的處理的難度，絲膠蛋白的回收增加了企業(yè)的附加值。
4、展望
絲膠蛋白是一種球狀親水性蛋白，它含有18種氨基酸，其中8種是人體的必需氨基酸。且絲膠蛋白具有親水性、無毒性、生物相容性和可生物降解性，在生物材料、醫(yī)藥、化妝品、食品等方面可以廣泛應(yīng)用
千百年來，傳統(tǒng)繭絲綢加工都將絲膠蛋白作為廢棄物處理，每加工1t的蠶繭就會(huì)有0.15～0.25t的絲膠蛋白隨生產(chǎn)廢水流失。根據(jù)中國(guó)絲綢協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)唐琳在中國(guó)絲綢協(xié)會(huì)七屆二次理事會(huì)上的工作報(bào)告，2019年1-10月，全國(guó)規(guī)模以上企業(yè)絲產(chǎn)量5.85萬t。以3t蠶繭制1t生絲來計(jì)算，就有2.6萬～4.4萬t的絲膠蛋白隨脫膠廢水產(chǎn)出。如果將這些絲膠蛋白都進(jìn)行回收利用，不僅節(jié)約自然資源，而且將增加繭絲綢行業(yè)的副產(chǎn)物產(chǎn)量和附加值。但目前回收絲膠蛋白的工藝沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，且企業(yè)看重工藝流程簡(jiǎn)單化、低成本、易于工廠化利用，因此工業(yè)化回收絲膠蛋白的工藝和流程仍需要改進(jìn)和優(yōu)化。
“一帶一路”倡議的提出加快了我國(guó)繭絲綢行業(yè)對(duì)外開放的步伐，推動(dòng)我國(guó)繭絲綢行業(yè)的對(duì)外交流貿(mào)易。面對(duì)目前世界經(jīng)濟(jì)風(fēng)云詭變，貿(mào)易局勢(shì)緊張加劇的局勢(shì)，作為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的支柱性產(chǎn)業(yè)，繭絲綢行業(yè)在做好行業(yè)戰(zhàn)略布局的情況下，也通過技術(shù)創(chuàng)新方式積極增強(qiáng)內(nèi)生動(dòng)力和產(chǎn)業(yè)化升級(jí)，推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)提升。( >
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