【正文】 滑縣華康實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司 新建年產(chǎn) 1500噸大豆蛋白纖維生產(chǎn)線項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 滑縣華康實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司 第一章 項(xiàng)目概要 第一節(jié) 項(xiàng)目所屬領(lǐng)域簡(jiǎn)述 大豆蛋白纖維項(xiàng)目工藝技術(shù)為滑縣華康實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司自選研究項(xiàng)目，自主研究開(kāi)發(fā)。該項(xiàng)目獲得世界發(fā)明專利金獎(jiǎng)，中國(guó)科技進(jìn)步獎(jiǎng)，發(fā)明人李官奇先生在中國(guó)發(fā)明協(xié)會(huì)第二屆“發(fā)明創(chuàng)業(yè)獎(jiǎng)”頒獎(jiǎng)大會(huì)和第一屆中國(guó)發(fā)明家論壇上摘取了國(guó)家最高發(fā)明獎(jiǎng)項(xiàng) —— “發(fā)明創(chuàng)業(yè)獎(jiǎng)”特等獎(jiǎng)，并獲“當(dāng)代發(fā)明家”榮譽(yù)稱號(hào)。 本項(xiàng)目屬農(nóng)副產(chǎn)品深加工領(lǐng)域，項(xiàng)目產(chǎn)品 應(yīng)用于紡織領(lǐng)域。其研發(fā)目的是利用農(nóng)產(chǎn)品大豆榨過(guò)油的豆粕通過(guò)生物化學(xué)工程技術(shù)，改變傳統(tǒng)的加工方法，將過(guò)去只可加工成飼料、肥料或提取分離食用加工食品的原料轉(zhuǎn)換成穿著用的紡織新材料，開(kāi)辟了一條農(nóng)副產(chǎn)品精細(xì)深加工的新途徑。榨過(guò)油的大豆粕含蛋白質(zhì) 48%， 2 噸大豆粕提取的蛋白質(zhì)與聚乙烯醇高分子接枝、共混的聚合物即可紡成 1 噸大豆蛋白纖維。我國(guó)年產(chǎn)大豆 1200 萬(wàn)噸，并且可再生，原材料資源非常豐富，同時(shí)生產(chǎn)中排出的廢渣仍可作飼料和肥料，其他殘余部分也可生化降解，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，是典型的生態(tài)型產(chǎn)業(yè)。我國(guó)的紡織材料年需求量2020 噸左右，其中化學(xué)纖維占 1400 萬(wàn)噸，棉花占 550 萬(wàn)噸，羊毛占40 萬(wàn)噸，蠶絲 8 萬(wàn)噸，羊絨 1 萬(wàn)噸，大豆纖維占有量按棉花的 10%計(jì)算，每年也需大豆粕 110 萬(wàn)噸（折合大豆 134 萬(wàn)噸）， 55 噸大豆纖維可替代等量的棉花，因此又可節(jié)約 550 萬(wàn)畝種棉土地資源。因此，本成果既是一生態(tài)型的綠色環(huán)保項(xiàng)目，也是一個(gè)農(nóng)副產(chǎn)品精細(xì)深加工、高附加值的集約型產(chǎn)業(yè)，符合國(guó)家的技術(shù)產(chǎn)業(yè)政策。 第二節(jié) 國(guó)內(nèi)外相關(guān)產(chǎn)品、技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 一、國(guó)外相關(guān)產(chǎn)品與技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 大豆蛋白纖維是一種新型植物蛋白纖維，具有良好的發(fā)展?jié)摿ΑＴ缭谑?世紀(jì)末，二十世紀(jì)初，國(guó)外就開(kāi)始對(duì)再生蛋白纖維進(jìn)行研究，至今已近一個(gè)世紀(jì)，開(kāi)發(fā)研究的纖維包括： 1894 年，在明膠液中加入甲醛進(jìn)行紡絲，制得明膠纖維。 1904 年， Todtenhaupt 從牛乳中提煉酪素進(jìn)行紡絲，制得酪素纖維。 1935 年，意大利科學(xué)家 Ferretti 從牛乳中提煉酪素蛋白質(zhì)，并進(jìn)行紡絲，制得人造蛋白纖維。 1936 年，英國(guó) Courtaulds公司開(kāi)發(fā)了酪素纖維。 1938 年，英國(guó) ICI 公司制造了花生蛋白質(zhì)纖維，商品名為 Ardit，該纖維吸水率為 14%，斷裂強(qiáng)度為 ，纖維較粗，強(qiáng)力低 。 1938 年，日本油脂公司開(kāi)發(fā)了以大豆為原料的纖維。 1939 年， Corn Product Refining 公司將從玉米中提煉的蛋白質(zhì)用醇成堿溶解，紡絲制得玉米蛋白質(zhì)纖維，商品名為 Vicra Ardilen Fibre，該纖維比重為 ，吸水率為 10%左右，斷裂強(qiáng)度 ～ ，但纖維粗無(wú)實(shí)用性。 40 年代初，美國(guó)、英國(guó)研制了酪素纖維，商品名為 Aralic（美）、FibreLane(英 )，比重 ，吸水率為 14%，斷裂強(qiáng)度為 ～ ，延伸度為 15%，耐水性差，無(wú)實(shí)用性。 1945 年左右，美國(guó)、日本研究了大豆蛋白質(zhì)纖維，美國(guó)商品名 SOYLON，吸水率為 11%左右，強(qiáng)力低，色澤黃。 1948 年，美國(guó) Varginia Carol Chenical 公司開(kāi)發(fā)了玉米蛋白纖維 — “ Vicara”。 1948 年，美國(guó)通用汽車(chē)公司首先從豆粕中提取了大豆纖維，因達(dá)不到紡織指標(biāo)的要求而中斷研究。 1969 年，日本東洋紡公司開(kāi)發(fā)出以新西蘭牛奶為原料的牛奶蛋白纖維，“ Chinon”，它是用牛奶酪素與丙烯腈接枝共聚而成，是目前世界上唯一實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)的再生動(dòng)物蛋白質(zhì)纖維。據(jù)資料介紹，它具有天然絲般的光澤和柔軟 手感，有較好的吸濕性能，穿著舒適等特點(diǎn)，但纖維本身呈現(xiàn)淡黃色，耐熱性差，在干熱 120℃以上易泛黃，強(qiáng)力下降，而且， 100kg 牛奶只能提取約 2kg 蛋白質(zhì)，纖維制造成本高，無(wú)法大量推廣應(yīng)用。 1994 年以來(lái)，美國(guó)杜邦公司等對(duì)玉米蛋白纖維的制造過(guò)程和纖維性能進(jìn)行了研究，將玉米蛋白質(zhì)溶解于溶劑進(jìn)行干法紡絲；將球狀的玉米蛋白質(zhì)溶解于堿液（ PH 值為 ～ ）中，并加入甲醛或多聚羧酸類(lèi)交聯(lián)劑，可以進(jìn)行濕法紡絲。含有交聯(lián)劑的玉米蛋白纖維具有耐酸，耐堿、耐溶劑性和防老化性能，且不蛀不霉，它具有棉的舒適性，羊毛的保暖 性和蠶絲的手感等特性。 到目前為止，國(guó)外有將大豆蛋白用戊二醛作交聯(lián)劑制成大豆蛋白生物可降解性高聚物，用于塑料，黏合劑、薄膜、包裝材料、增強(qiáng)材料等應(yīng)用領(lǐng)域，但是，國(guó)外尚無(wú)用于紡織的大豆蛋白纖維的研制和開(kāi)發(fā)工作的報(bào)道。 二、國(guó)內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品與技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 近年來(lái)，我國(guó)在開(kāi)發(fā)研制環(huán)保纖維方面取得了很大進(jìn)展，像天然彩色棉纖維，麻類(lèi)纖維，甲殼素纖維、 Tencell 纖維，大豆蛋白纖維等。 我國(guó)是化纖生產(chǎn)大國(guó)， 2020 年化纖總產(chǎn)量達(dá)到 1181 萬(wàn)噸，化纖行業(yè)已經(jīng)提前三年完成“十五”規(guī)劃產(chǎn)能指標(biāo)，目前我國(guó)化纖行業(yè)產(chǎn)能約占 世界化纖產(chǎn)能的 1/3，但新技術(shù)、新品種開(kāi)發(fā)能力差，應(yīng)用開(kāi)拓難，高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程慢，替代進(jìn)口高檔面料所需的各類(lèi)多功能、高性能、差別化功能性纖維產(chǎn)品水平低、性能差、化纖紡織一體化開(kāi)發(fā)能力弱，多數(shù)企業(yè) 尚未建立一條龍新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)體系，市場(chǎng)開(kāi)拓難，特別是高新科技纖維發(fā)展遲緩，與國(guó)際差距越拉越大。 發(fā)展高性能差別化纖維，大力發(fā)展以生產(chǎn)開(kāi)發(fā)高仿真、高檔面料所急需的各類(lèi)高性能差別化纖維，是“十五”后兩年的發(fā)展重點(diǎn)。我國(guó)差別化纖維雖然已有一定基礎(chǔ)，但多為功能單一的第一代、第二代水平，而在多功能混纖復(fù)合技術(shù)品種差距明 顯，這也正是開(kāi)發(fā)各類(lèi)高性能差別化纖維及高檔紡織品的薄弱環(huán)節(jié)。發(fā)展功能型纖維，研制開(kāi)發(fā)各類(lèi)高水平的功能性纖維、綠色生態(tài)可降解纖維及制品，以推進(jìn)家紡、產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域的市場(chǎng)，這是“十五”新的增長(zhǎng)點(diǎn)。 目前我國(guó)化纖絕大多數(shù)為常規(guī)產(chǎn)品，差別化纖維只有 20%左右，國(guó)外差別化率已達(dá) 60%以上，我國(guó)生產(chǎn)高檔服裝面料用差別化纖維主要依靠進(jìn)口解決，我國(guó)每年的化纖進(jìn)口量都在 100 萬(wàn)噸以上。 我國(guó)洗凈毛產(chǎn)量每年只有 12 萬(wàn)噸左右，而我國(guó)毛紡企業(yè)每年需要30 萬(wàn)噸以上，因此，每年需要進(jìn)口羊毛 20 萬(wàn)噸左右。 全世界每年的羊絨產(chǎn)量 約一萬(wàn)噸，我國(guó)的羊絨產(chǎn)量約占 80%，而產(chǎn)出羊絨的山羊，對(duì)植被和草場(chǎng)破壞極大，對(duì)草原植被的毀壞相當(dāng)于綿 羊的 20 倍，有人說(shuō)，穿上羊絨衫，引來(lái)沙塵暴，海內(nèi)外許多環(huán)保專家呼吁限制羊絨生產(chǎn)，因此，羊絨產(chǎn)量不可能再增加。 中國(guó)已加入 WTO，紡織行業(yè)將面臨全球化的高新技術(shù)革命對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的挑戰(zhàn)，國(guó)外新研制的紡織品可以同步進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，隨著“知識(shí)經(jīng)濟(jì)”的發(fā)展，企業(yè)之間競(jìng)爭(zhēng)的法則正在發(fā)生變化，國(guó)內(nèi)紡織行業(yè)正抓緊以提高紡織面料的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力為主要目標(biāo)的技術(shù)改造。行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)從數(shù)量效益型轉(zhuǎn)到質(zhì)量效益型，從勞動(dòng)密集型轉(zhuǎn)到資本、技術(shù)密 集型，切實(shí)提高紡織行業(yè)的整體素質(zhì)，這無(wú)疑也給產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整帶來(lái)從未有過(guò)的良好的機(jī)遇，所以機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存，我們要抓住這個(gè)機(jī)遇，以高技術(shù)含量和高附加值為主導(dǎo)，搞好產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，增強(qiáng)產(chǎn)品國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力。 大豆蛋白纖維可稱為二十一世紀(jì)的健康舒適型纖維，為農(nóng)副產(chǎn)品深加工產(chǎn)品附加值高、應(yīng)用范圍廣，具有天然纖維和化學(xué)纖維諸多優(yōu)點(diǎn)，由于大豆蛋白纖維本身具有蛋白質(zhì)類(lèi)纖維的屬性，與人體肌膚有良好的親和性；纖維初始模量低、造成它壓感舒適性、接觸舒適性很強(qiáng)，因此具有羊絨般的手感；真絲般的光澤，大豆纖維結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)不規(guī)則啞鈴型、纖維本身的 反光特性使之產(chǎn)生光澤；棉的吸濕、化纖的快干性，由于纖維的溝槽和微孔使其具有導(dǎo)濕快干的特性，且可與蠶絲、羊毛、羊絨、棉、粘膠、天絲、改性滌綸、錦綸混紡或交織，顯現(xiàn)它優(yōu)良的服用性能。大豆蛋白纖維本身含有異黃酮等殺菌成分，因此它具有抑菌、消炎、保健皮膚的功效。經(jīng)上海市預(yù)防醫(yī)學(xué)研究院檢驗(yàn)，大豆纖維對(duì)大腸桿菌、金黃葡萄球菌、白色念球菌有抑菌作用，完全符合當(dāng)代人們追求綠色、環(huán)保、健康、自然的消費(fèi)潮流。據(jù)報(bào)道，大 豆蛋白纖維還具有發(fā)射遠(yuǎn)紅外線的功能，含有負(fù)氧離子，較其它具有抗菌保健功能的纖維有柔軟、穿著舒適、水洗后不變硬的 特點(diǎn)，加入銀離子、陶磁粉的納米纖維，雖然有抗菌功能，但洗后變硬，手感不舒適。大豆纖維比牛奶纖維經(jīng)濟(jì)（一噸牛奶只能提取 25 公斤牛奶纖維，而一噸豆餅可提取 400 公斤左右的大豆纖維）。比羊絨在性能上價(jià)格上有優(yōu)勢(shì)（羊絨售價(jià)一噸 50～ 60 萬(wàn)元，大豆纖維一噸 4～ 萬(wàn)元），大豆纖維在國(guó)外受到許多人喜愛(ài)。如在韓國(guó)，中上流社會(huì)階層對(duì)大豆纖維服裝尤為喜歡，形成一個(gè)所謂的“健康族”消費(fèi)群體。作為大豆纖維在韓國(guó)銷(xiāo)售總代理的韓國(guó) meedoo 株式會(huì)社社長(zhǎng)金汎壽對(duì)記者說(shuō)，大豆纖維在韓國(guó)受到崇尚綠色、環(huán)保、健康人士的喜愛(ài)。韓國(guó) KBS 電 視臺(tái)專門(mén)對(duì)醫(yī)類(lèi)研究院大豆纖維實(shí)驗(yàn)檢測(cè)的情況做了專題報(bào)道。去年韓國(guó)幾大權(quán)威媒體開(kāi)展“ 2020 年最受消費(fèi)者喜愛(ài)產(chǎn)品”的調(diào)查，大豆纖維獲得最高人氣獎(jiǎng)和最受喜歡的十大類(lèi)消費(fèi)產(chǎn)品稱號(hào)。韓國(guó)總統(tǒng)盧武炫曾對(duì)大豆纖維給予很高的評(píng)價(jià)。美國(guó)、西歐等國(guó)已經(jīng)開(kāi)始從我國(guó)購(gòu)買(mǎi)大豆纖維。近年來(lái)，我國(guó)在開(kāi)發(fā)研制環(huán)保纖維方面取得了很大進(jìn)展，像天然彩色棉纖維，麻類(lèi)纖維，甲殼素纖維、 Tencell 纖維，大豆蛋白纖維等。 我國(guó)是化纖生產(chǎn)大國(guó)， 2020 年化纖總產(chǎn)量達(dá)到 1181 萬(wàn)噸，化纖行業(yè)已經(jīng)提前三年完成“十五”規(guī)劃產(chǎn)能指標(biāo)，目前我國(guó)化纖行業(yè)產(chǎn)能約 占世界化纖產(chǎn)能的 1/3，但新技術(shù)、新品種開(kāi)發(fā)能力差，應(yīng)用開(kāi)拓難，高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程慢，替代進(jìn)口高檔面料所需的各類(lèi)多功能、高性能、差別化功能性纖維產(chǎn)品水平低、性能差、化纖紡織一體化開(kāi)發(fā)能力弱，多數(shù)企業(yè) 尚未建立一條龍新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)體系，市場(chǎng)開(kāi)拓難，特別 是高新科技纖維發(fā)展遲緩，與國(guó)際差距越拉越大。 發(fā)展高性能差別化纖維，大力發(fā)展以生產(chǎn)開(kāi)發(fā)高仿真、高檔面料所急需的各類(lèi)高性能差別化纖維，是“十五”后兩年的發(fā)展重點(diǎn)。我國(guó)差別化纖維雖然已有一定基礎(chǔ)，但多為功能單一的第一代、第二代水平，而在多功能混纖復(fù)合技術(shù)品種差距 明顯，這也正是開(kāi)發(fā)各類(lèi)高性能差別化纖維及高檔紡織品的薄弱環(huán)節(jié)。發(fā)展功能型纖維，研制開(kāi)發(fā)各類(lèi)高水平的功能性纖維、綠色生態(tài)可降解纖維及制品，以推進(jìn)家紡、產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域的市場(chǎng)，這是“十五”新的增長(zhǎng)點(diǎn)。 目前我國(guó)化纖絕大多數(shù)為常規(guī)產(chǎn)品，差別化纖維只有 20%左右，國(guó)外差別化率已達(dá) 60%以上，我國(guó)生產(chǎn)高檔服裝面料用差別化纖維主要依靠進(jìn)口解決，我國(guó)每年的化纖進(jìn)口量都在 100 萬(wàn)噸以上。 我國(guó)洗凈毛產(chǎn)量每年只有 12 萬(wàn)噸左右，而我國(guó)毛紡企業(yè)每年需要30 萬(wàn)噸以上，因此，每年需要進(jìn)口羊毛 20 萬(wàn)噸左右。 全世界每年的羊絨 產(chǎn)量約一萬(wàn)噸，我國(guó)的羊絨產(chǎn)量約占 80%，而產(chǎn)出羊絨的山羊，對(duì)植被和草場(chǎng)破壞極大，對(duì)草原植被的毀壞相當(dāng)于綿羊的 20 倍，有人說(shuō)，穿上羊絨衫，引來(lái)沙塵暴，海內(nèi)外許多環(huán)保專家呼吁限制羊絨生產(chǎn)，因此，羊絨產(chǎn)量不可能再增加。 中國(guó)已加入 WTO，紡織行業(yè)將面臨全球化的高新技術(shù)革命對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的挑戰(zhàn)，國(guó)外新研制的紡織品可以同步進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，隨著“知識(shí)經(jīng)濟(jì)”的發(fā)展，企業(yè)之間競(jìng)爭(zhēng)的法則正在發(fā)生變化，國(guó)內(nèi)紡織行業(yè)正抓緊以提高紡織面料的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力為主要目標(biāo)的技術(shù)改造。行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)從數(shù)量效益型轉(zhuǎn)到質(zhì)量效益型，從勞動(dòng)密集型轉(zhuǎn)到資本、技 術(shù)密集型，切實(shí)提高紡織行業(yè)的整體素質(zhì)，這無(wú)疑也給產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整 帶來(lái)從未有過(guò)的良好的機(jī)遇，所以機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存，我們要抓住這個(gè)機(jī)遇，以高技術(shù)含量和高附加值為主導(dǎo)，搞好產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，增強(qiáng)產(chǎn)品國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力。 大豆蛋白纖維可稱為二十一世紀(jì)的健康舒適型纖維，為農(nóng)副產(chǎn)品深加工產(chǎn)品附加值高、應(yīng)用范圍廣，具有天然纖維和化學(xué)纖維諸多優(yōu)點(diǎn)，由于大豆蛋白纖維本身具有蛋白質(zhì)類(lèi)纖維的屬性，與人體肌膚有良好的親和性；纖維初始模量低、造成它壓感舒適性、接觸舒適性很強(qiáng)，因此具有羊絨般的手感；真絲般的光澤，大豆纖維結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)不規(guī)則啞鈴型、纖維本 身的反光特性使之產(chǎn)生光澤；棉的吸濕、化纖的快干性，由于纖維的溝槽和微孔使其具有導(dǎo)濕快干的特性，且可與蠶絲、羊毛、羊絨、棉、粘膠、天絲、改性滌綸、錦綸混紡或交織，顯現(xiàn)它優(yōu)良的服用性能。大豆蛋白纖維本身含有異黃酮等殺菌成分，因此它具有抑菌、消炎、保健皮膚的功效。經(jīng)上海市預(yù)防醫(yī)學(xué)研究院檢驗(yàn)，大豆纖維對(duì)大腸桿菌、金黃葡萄球菌、白色念球菌有抑菌作用，完全符合當(dāng)代人們追求綠色、環(huán)保、健康、自然的消費(fèi)潮流。據(jù)報(bào)道，大豆蛋白纖維還具有發(fā)射遠(yuǎn)紅外線的功能，含有負(fù)氧離子，較其它具有抗菌保健功能的纖維有柔軟、穿著舒適、水洗后不變 硬的特點(diǎn)，加入銀離子、陶磁粉的納米纖維，雖然有抗菌功能，但洗后變硬，手感不舒適。大豆纖維比牛奶纖維經(jīng)濟(jì)（一噸牛奶只能提取 25 公斤牛奶纖維，而一噸豆餅可提取 400 公斤左右的大豆纖維）。比羊絨在性能上價(jià)格上有優(yōu)勢(shì)（羊絨售價(jià)一噸 50～ 60 萬(wàn)元，大豆纖維一噸 4～ 萬(wàn)元），大豆纖維在國(guó)外受到許