浅析青海省特色化工产业的发展趋势
——以制革产业为例
2016-09-02王瑞瑞
王瑞瑞
(青海师范大学化学系,青海西宁810008)
浅析青海省特色化工产业的发展趋势
——以制革产业为例
王瑞瑞
(青海师范大学化学系,青海西宁810008)
大力发展以毛皮为原料的特色化工产业可以优化青海省的产业结构,充分发挥地域优势,促进经济社会科学发展。通过介绍青海省产业结构现状,指出青海省制革产业发展方向,即开发高附加值的产品,实施清洁化制革工艺,构建工业生态园区,促进产学研相结合。
皮革;特色化工;工业生态园区;发展趋势
青海省地处三江源头,居高临下,区位特殊,是全国四大牧区之一。据不完全统计,2015年青海省存栏大小牲畜1 920.47万头(只)[1]。主要牲畜品种有藏羊、蒙古羊、哈萨克羊、山羊、牦牛、黄牛、大通马、河曲马、柴达木马、玉树马、驴、骆驼和猪等品种[2]。青海省拥有丰富的动物毛皮资源,是全国重要的皮革原料生产基地。因此,大力发展以毛、皮为原料的特色化工产业可以优化青海省的产业结构,发挥地域优势,促进经济发展。
1青海省的产业结构现状
青海省的优势产业主要包括新材料产业、新能源产业、装备制造业、生物产业、有色金属产业、轻工纺织产业、盐湖化工产业、油气化工产业和钢铁产业。表1[1]统计了青海省2015年规模以上工业主要行业增加值,从表1可以看出,增长幅度较大的产业主要是新材料产业、新能源产业、装备制造业、生物产业、有色金属产业和轻工纺织产业。其中农副食品加工业增加值比上年增长27.7%,轻工纺织业增加值比上年增长10%。按轻、重工业分,轻工业增加值比上年增长18.0%,重工业增加值增长6.3%。资源类行业增加值比上年增长2.3%,占规模以上工业增加值的16.7%[1]。由此可见,轻化工行业在青海省的经济结构中占重要地位,且增幅较大。因此,大力发展以青海特色优势资源为原料的特色化工产业,有利于优化青海省经济产业结构,加快青海省经济发展速度。
表1 2015年规模以上工业主要行业增加值增长速度
2青海省特色化工产业发展趋势
2.1充分利用特色优势资源,开发高附加值的产品
动物皮、毛作为肉类加工业的副产物,是皮革行业的基本原料。皮革行业解决了肉类加工业存在的固体废弃物问题,是我国国民经济中增加产值利税的重要行业[3]。作为全国重要牧区之一,青海省拥有丰富的动物毛皮资源,是全国重要的皮革原料生产基地,青海省原料皮种类齐全,品种繁多[2]。牛皮、驼皮、马皮、绵羊皮、山羊皮、滩羊皮等均有大量产销,另外还有各种野生动物皮,质量多为上乘,资源优势明显。但是,由于制革业在青海的发展速度缓慢,青海省的绝大多数原料皮资源都被运送到省外进行加工、销售,本省的毛皮产品附加值极低。因此,充分利用青海省丰富的毛皮资源,大力发展青海省内的制革产业,将有效提高青海省毛皮资源的附加值,有利于青海省经济的快速发展。此外,毛皮制革业不只是狭义上的毛皮皮革加工,它是一个由上、中、下游形成的大产业链,居于中游的毛皮制革加工业是这个产业链的核心,把它做大、做强、做活可以盘活多个行业,做出一个大市场,带动畜牧养殖业、制造加工业、机械、化工、贸易等行业的全面发展[4]。
青海省牧草地面积4 034万公顷,其中可利用面积3 161万公顷。据不完全统计,全省可供动物采食的主要牧草约75种,全省可利用草原每年总产牧草约7 980万吨。在保护和合理开发利用草原的基础上,出台政策措施,大力发展肉用、毛皮两用动物养殖业,充分利用地方资源优势,进一步发展青海省的特色产业,把青海省建成名副其实的皮革生产加工基地。
青海省地处青藏高原、三江源头,具有独特的地理环境和特殊的气候条件,发育着世界上独一无二的大面积高寒湿地、高寒草甸、高寒草原和高寒荒漠等生态系统,孕育了“三江源”区独特的生物区系,被誉为高寒生物自然种质资源库,是世界上高海拔地区生物多样性最集中的地区。高原独特的自然环境使高原生物形成了一些低海拔地区生物种类所不具备的独特性。高原许多生物种类具有较强的抗低氧、抗低温和抗强辐射性能[2]。这些特性,为开发具有地方特色优势的生物产品提供了良好的物质基础。例如,开发具有药用价值、营养价值和保健功能的皮胶产品,既可以增加农牧民收入,又可以推进高寒牧区畜牧业的发展。因此,充分利用青藏高原的毛皮资源,大力发展制革产业,开发具有高附加值的生物产品,发展特色化工产业,将有力促进青海省的经济发展。
图1 制革基本工艺
2.2利用清洁化制革工艺,实现制革业绿色发展
绿色发展作为一项总体战略已成为当今经济社会发展的主旋律。绿色发展理念强调经济与环境的协调发展,追求人与自然的和谐。众所周知,皮革行业虽然解决了肉类加工业存在的固体废弃物问题,但也成为轻工业领域的第二大污染源。而青海省在全国的生态地位极其重要,必须坚持生态保护优先原则,把生态文明理念贯穿到经济社会发展的各个方面,着力打造绿色发展新优势。因此,在青海省大力发展制革产业,采用清洁化的制革工艺是实现制革业绿色发展的关键。清洁化的制革工艺除了要求皮革本身无毒外,更要求制革过程中不使用有毒材料,不排放污染物。
目前,制革工艺的污染见图1[3]。由图可知,制革污染主要来源于两方面:一是从原料皮上除去的毛和边脚余料等固体废弃物。二是由制革生产过程中使用的化工材料带来的如硫化物、工业盐、石灰、红矾、染料、各类酸和铬盐等有害物质。因此,开发清洁化制革工艺应该从以下几个方面入手:
一是开发高质量、高性能的皮革专用酶制剂。以先进的生物技术为基础,根据制革过程的需要,开发制革专用酶制剂,可以明显改善各工序的处理效果,提高皮革产品的质量。同时,由于酶制剂本身无毒,作用效率高,用量少,合理选择和正确使用酶制剂,可以替代许多有毒、有污染的化学品(如硫化物、灰碱等),就能大量减少准备工段中一些污染性化工材料的使用,缩短处理时间,简化工序[5]。
二是开发可生物降解的制革用表面活性剂。表面活性剂是精细化工的重要产品,素有“工业味精”之称,表面活性剂具有润湿、铺展、起泡、乳化、增溶、分散、洗涤、杀菌、柔软、抗静电等作用,被广泛用于制革工艺各个工段。表面活性剂消耗量巨大,对环境有潜在影响。因此,通过表面活性剂的分子设计,增大表面活性剂分子的可生物降解性是预防制革污染的一条重要途径。
三是开发新型的无铬鞣剂,采用无铬和少铬鞣制工艺,减少或替代铬鞣剂的使用。近年来,国内外的制革工作者都致力于改善废水中铬离子的污染问题,开发出一系列既环保又高性能的无铬鞣剂。例如:噁唑烷鞣剂被认为是现今最好的少铬鞣材料。将噁唑烷鞣剂与植物鞣剂或其他非铬金属鞣剂配合,可鞣制出收缩温度很高的皮革。同时,噁唑烷鞣剂还可促进皮纤维对金属鞣剂的吸收和结合,有利于清洁生产。此外,有机膦盐鞣剂因为其优异的生物降解性能和良好的鞣性,并且制备的皮革产品颜色浅淡,兼具阻燃性,因而展现了良好的开发前景。
四是使用清洁的制革助剂。根据使用的工序分类,可将制革助剂分为浸水助剂、浸灰助剂、脱灰助剂、软化助剂、浸酸助剂、鞣制助剂、加脂助剂、染色助剂、涂饰助剂等。制革助剂可以赋予皮革制品优异品质,还可以使成革具有耐洗、防水、防污、阻燃、耐光、防雾化、抗菌防霉等特殊功能。但是,制革助剂的大量使用造成了环境污染,因此,研发使用清洁的制革助剂是制革清洁化生产的发展方向。例如,采用超临界二氧化碳作为脱脂剂,脱脂后的油脂分子可全部无污染分离回收,而且,溶剂二氧化碳来源方便也可重复使用。
五是采用制革废液的循环利用工艺。通过制革废液的循环重复利用,可有效克服制革废水的高色度、高COD、高BOD以及高悬浮物的问题,大幅度降低制革废水的治理难度,同时有效降低皮化材料的使用量。例如,废铬液再利用技术。国内外常见的废铬液再利用技术主要包括两种方式:一种是分离杂质后用于浸酸或铬鞣的直接循环法;一种是通过沉淀回收法再溶解、重新生成碱式硫酸铬的间接循环法[6]。铬液循环使用法可使氯化钠和铬粉的用量减少,废铬液加酸调pH值后可以直接被用于接下来的浸酸过程,过量的铬液可以被沉淀。也有学者[7]研究了浸灰废液的循环应用试验。结果表明,浸灰废液经过8次循环使用,可以降低污水的排放量,节约皮化材料;在浸灰工序中可以节约Na2S 41%、CaO 49%、水70%,鞋面革的理化性能各项指标均达到国家标准。
2.3构建工业生态园区,发展循环经济
循环经济是以物质、能量的闭路循环使用为特征的一种生态经济。在环境方面表现为污染的低排放,甚至零排放。循环经济把生态工业、生态设计、资源的综合利用和可持续发展融为一体[8]。
青海省可以以制革企业为核心,以高原畜牧养殖系统、制胶系统、高原草业系统、生物制品系统、环境综合处理系统为框架,通过盘活、优化、提升、扩张、集群等步骤,建设生态工业(制革)示范园区。其总体框架如图2。
图2生态工业(制革)示范园区
如图2所示,园区内主要的生态链是牧草→畜牧→制革→生物制品生态链。物流中可以“变废为宝”。牧草可以作为高原畜牧养殖系统的饲料,高原畜牧养殖系统为制革厂提供优质皮料,制革厂的废皮边、废皮屑可以作为工业明胶厂和生物制品厂的原料,利用生物技术进行深加工制造高附加值的胶类产品,同时产出的生物肥料又可以促进高原牧草的生长。各环节在一定程度上实现了资源共享,物流中没有废物,只有资源,有效降低污染,增加经济效益。在青海省发展以制革产业为核心的循环经济,将有利于提高青海省的经济发展水平和质量,有利于保护环境、节约资源,是发展新型工业化道路的具体体现,具有较强的现实意义。
2.4产学研相结合,塑造制革业协同创新模式
受客观条件制约,青海省经济发展相对滞后,人才流失严重,科研人才缺乏。青海省特色产业尤其是制革产业的发展必须依托省内高校构建科研平台,进行产学研合作,提高科学技术对工业经济增长的贡献率。今后,可以抓住青海师范大学向“应用技术型大学”转型的契机,建设特色化工专业(例如皮革化学与工程等相关专业),进行科技创新,向企业输送科技人才。把青海师范大学等省内高校作为技术转化的载体和联系企业的纽带,使其对科技成果在企业的转化发挥良好的推动作用。通过产学研合作,为制革相关企业提供清洁化生产技术、高档次的皮革产品工艺和优异的生物制品相关工艺,就可以帮助产业提高竞争力,加快推进青海省产业结构调整,促进产业转型升级。
3结论
总之,充分利用青海省丰富的动物毛、皮资源,着力发展以毛、皮为原料的特色化工产业,积极推进特色化工产业项目建设,走绿色发展道路,可以优化青海省的产业结构,发挥地域优势,促进青海省经济发展。
[1]青海省统计局.青海省2015年国民经济和社会发展统计公报[EB/OL].http: //www.qhtjj.gov.cn/tjData/yearBulleti n/201602/t20160229_39207.html.
[2]纪亚君,周青平.青海生物资源的开发利用 [J].农业环境与发展,2008,(2):22-24.
[3]周林艳,曾丽璇,李晨.皮革行业实施清洁生产途径的可持续发展研究[J].生态经济,2012,(4):122-126.
[4]郝俊恒.内蒙古皮革业现状分析及发展建议 [J].中国皮革,2012,41 (19):54-56.
[5]周华龙,何有节.皮革化工材料学[M].北京:科学出版社,2010.
[6]许晓红,刘建国,周建飞,等.铬鞣废液的有效循环利用 [J].西部皮革,2010,32(11):56-58.
[7]李胜利,陈武勇,李慧,等.牦牛皮浸灰废液的循环利用 [J].中国皮革,2008,37(23):1-5.
[8]李德华.绿色化学化工导论[M].北京:科学出版社,2010.
The Development Trend of Characteristic Chemical Industry in Qinghai Province-Leather-Making Industry as a Case
WANG Rui-rui
(Department of Chemistry,Qinghai Normal University,Xining 810008,China)
Developing with the fur as raw material to the characteristic chemical industry can optimize industrial structure,exert local feature,promote the economic and social development.In this paper,the status of industrial structure in Qinghai province is introduced.The development direction of leather industry is pointed out.That is the development of high additional value product,the implementation of clean tanning process,construction industrial ecological garden and cooperation of industry-universityresearch.
leather;characteristic chemical industry;industrial ecological garden;the development trend
F 406
A
1671-1602(2016)15-0018-04
青海师范大学2015年教学研究项目,项目名称:构建特色化工人才培养模式,项目编号:qhnujy2015112
王瑞瑞(1980-)女,甘肃白银人,硕士,现任青海师范大学化学系副教授,主要从事皮革化学品方面的研究。电话:13997280624,邮箱:wangruirui206@163.com。