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植物染料工業化生產及其環保染色關鍵技術

農村經濟作物種植和配套加工產業在促進農村經濟快速發展的同時，也產生了大量的廢棄物，如蓮蓬殼、板栗殼、板藍根莖葉、梔子果等，此類廢棄物特別之處在于蘊含著色彩豐富的天然植物色素和易轉化為多孔性生物炭的生物質材料。傳統的堆置焚燒低值處理浪費資源且污染環境。當前，染料工業與印染行業都面臨著巨大的環保壓力。如何實現廢棄資源高值化利用和有害物減排，順應綠色發展和無廢社會的戰略需求，也是我國相關領域一直面臨的關鍵難題。天然植物染料技術符合產業發展趨勢，依靠農業推動工業，完成資源高效利用，實現循環發展和產業轉型升級。陳群書記、紀俊玲教授帶領團隊在國內率先開展了“農林生物質廢棄物提取植物色素關鍵技術研究與應用”等方面的基礎研究及技術開發，相繼承擔了國家、江蘇省、常州市等近10個縱橫向項目，取得了豐富的工作積累及創新成果。本項目針對農村經濟作物廢棄物高值化瓶頸問題，提出了“因物而為”高效資源化利用新思路，針對農村經濟作物及廢棄物發明了長間隔臂大孔強堿性樹脂吸附劑，開發了低溫超聲高效分離-移動床吸附純化技術，首次得到性能穩定的商品化植物染料粉體；提出植物染料微結構調控新方法，開發了全品類植物染料染色的生態紡織品，發明了提取殘渣高效定向熱解專用裝備，開發了生物炭功能元素高值化利用新技術，實現了殘渣無害化處理和高效循環利用。本項目成功研發并擁有從農村經濟作物廢棄物提取植物染料、制備生物炭緩釋肥及其應用的成套自主知識產權技術，實現了植物染料、植物染紡織品、生物炭緩釋肥等系列高值化綠色產品的穩定生產，成功實施了農村經濟作物廢棄物綜合循環利用技術。本項目開發的天然植物染料已獲得國際上規模最大的工業與消費產品檢驗ITS檢測認證；植物染料、染色紡織品在全球范圍內具有廣泛公信力的SGS報告中，獲得I類紡織品認證；天然植物染料在收獲→原材料→加工→最終產品過程中，所有投入物在毒性和生物降解能力方面滿足GOTS國際紡織品有機綠色認證。本項目共獲授權發明專利30件，牽頭起草中國首個紡織用植物染料標準—團訂標準T/CTES 1007-2018《紡織用植物染料靛藍》（已公布），技術成果在全國15家企業推廣應用，累計處理量超過25萬噸，開發植物染料20種。相關技術獲2019年江蘇省科學技術獎一等獎，“紡織之光”中國紡織聯合會科技進步二等獎。

常州大學 2021-05-10

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