中國的繭絲綢工業(yè)歷史悠久，繅絲是繭絲綢工業(yè)中極其重要的基礎(chǔ)工序。傳統(tǒng)繅絲廠主要通過煮繭、繅絲、復(fù)搖、副產(chǎn)品加工等工序生產(chǎn)生絲，在此過程中產(chǎn)生大量廢水。隨著國家生態(tài)保護(hù)戰(zhàn)略的推進(jìn)，制絲過程中的廢水必須經(jīng)過處理后才能排放。

生絲的主要工序是脫膠。蠶絲中絲膠含量為20% ~ 30%，脫膠率通常為20%。脫膠廢水產(chǎn)生于繅絲過程，占制絲過程產(chǎn)生廢水的60% ~ 65%。絲膠隨脫膠廢水排放會增加水的濁度和COD值，不僅增加了污水處理的成本和難度，也浪費(fèi)了絲膠這一天然資源。國內(nèi)外研究人員對脫膠廢水回收這一熱點(diǎn)問題進(jìn)行了深入研究。目前，從蠶絲脫膠廢水中回收絲膠蛋白的技術(shù)方法主要有化學(xué)法和物理法。

1.化學(xué)方法

1.1鹽析法

在脫膠廢水中加入飽和或濃鹽溶液作為絮凝劑，鹽離子與絲膠蛋白競爭水分子，使絲膠蛋白周圍的水化層被破壞，與周圍絲膠蛋白凝聚，形成沉淀。該方法簡單、耗時、成本低，但回收的絲膠蛋白純度低。

1.2有機(jī)溶劑沉淀法

作用機(jī)理與鹽析法相似，即利用有機(jī)溶劑與絲膠蛋白競爭水分子使絲膠蛋白沉淀。該方法回收的絲膠純度高，絲膠不易被破壞，但成本高，不適合工業(yè)回收。

1.3酸沉淀法

絲膠蛋白的等電點(diǎn)在pH 3.5 ~ 4.5范圍內(nèi)?；谶@一原理，將堿性脫膠廢水的pH值調(diào)節(jié)到這個范圍，然后將絲膠的溶解度降低到較低水平，使絲膠從溶液中沉淀出來。這種方法工藝簡單，成本低，但絲膠回收率不高，只有40%左右，且要求回收設(shè)備耐酸。

1.4離子交換法

脫膠廢水一般呈堿性，脫膠廢水中的絲膠帶負(fù)電荷。根據(jù)這一特性，用陽離子交換纖維可以吸附纖維上的絲膠蛋白。用酸溶液浸泡交換纖維，絲膠的負(fù)電荷被中和，從而從陰離子交換纖維上洗脫下來。該方法成本低，絲膠純度相對較高，但工藝復(fù)雜，回收率低。

2.物理方法

2.1冷凍方法

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)，冷凍干燥即可得到絲膠蛋白。這種方法工藝簡單，回收率高，但需要凍干設(shè)備，能耗高，所以成本高。

2.2離心法

根據(jù)絲膠和水質(zhì)量不同的原理，在高速離心下，質(zhì)量高的絲膠留在底層，質(zhì)量低的水在上層。這種方法的前提是絲膠蛋白已經(jīng)與水分離，離心法對于沒有沉淀的脫膠廢水效率不高。這種方法回收率低，通常不適用于工業(yè)生產(chǎn)。

2.3超濾法

微孔濾膜可以選擇性地濾除小分子物質(zhì)，截留大分子物質(zhì)，從而提高溶液中的溶質(zhì)濃度，濃縮溶質(zhì)。絲膠蛋白分子量大，不易透過半透膜。利用這一特性，可以通過選擇合適的超濾膜提取絲膠蛋白。該方法回收的絲膠蛋白純度高，回收率高，但超濾膜本身容易被污染和堵塞，維護(hù)費(fèi)用和設(shè)備費(fèi)用高。

3.其他方法

重慶市畜牧科學(xué)院創(chuàng)新性地提出了等電點(diǎn)沉淀與超濾相結(jié)合回收絲膠蛋白的方法，使絲膠蛋白回收率提高到90.2%。目前研究人員結(jié)合兩種或兩種以上的方法對工藝進(jìn)行改進(jìn)和研究，不僅提高了脫膠廢水絲膠蛋白的回收效率和純度，而且有效降低了回收成本，降低了工業(yè)生產(chǎn)中廢水處理的難度，絲膠蛋白的回收增加了企業(yè)的附加值。

4.觀點(diǎn)

絲膠蛋白是一種球形親水性蛋白質(zhì)，含有18種氨基酸，其中8種是人體必需氨基酸。而且絲膠蛋白親水、無毒、生物相容性好、可生物降解，可廣泛應(yīng)用于生物材料、醫(yī)藥、化妝品、食品等方面。

千百年來，絲膠蛋白在傳統(tǒng)的繭絲綢加工中被當(dāng)作廢物處理，每加工1t繭，絲膠蛋白會隨生產(chǎn)廢水流失0.15 ~ 0.25 t。中國絲綢協(xié)會會長唐林在中國絲綢協(xié)會七屆二次會議上的工作報告顯示，2019年1-10月，全國規(guī)模以上企業(yè)絲綢產(chǎn)量5.85萬噸。按3t繭制1t生絲計算，脫膠廢水將產(chǎn)生2.6 ~ 4.4萬噸絲膠蛋白。如果將這些絲膠蛋白全部回收利用，不僅可以節(jié)約自然資源，還可以增加繭絲綢行業(yè)副產(chǎn)品的產(chǎn)量和附加值。但目前絲膠回收的工藝還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)看重的是工藝流程的簡單、成本低、易于工業(yè)化利用，因此工業(yè)上絲膠回收的工藝和流程仍需改進(jìn)和優(yōu)化。

“一帶一路”的提出加速了中國繭絲綢業(yè)的對外開放，促進(jìn)了中國繭絲綢業(yè)的對外交流和貿(mào)易。當(dāng)前，面對世界經(jīng)濟(jì)的風(fēng)云變幻和貿(mào)易形勢的日益緊張，繭絲綢行業(yè)作為我國國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，在做好行業(yè)戰(zhàn)略布局的同時，也積極通過技術(shù)創(chuàng)新提升內(nèi)生動力和產(chǎn)業(yè)升級，推動國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展。(來源:西南大學(xué)榮昌校區(qū)重慶畜牧學(xué)院)

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