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菠萝叶纤维新材料与功能性产品开发

成果类型:: 发明专利,实用新型专利,商标权,外观设计

发布时间: 2022-11-02 10:34:18

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 陈梅 | 2022-11-02 10:34:18

菠萝叶纤维是迄今为止世界上唯一具有优良抗菌、驱螨和除异味三大特性的天然纤维,纤维杀菌值2.5,抑菌值4.5(金黄色葡萄球菌);杀菌值2.4,抑菌值5.4(大肠杆菌);驱螨率82.55%;除甲醛率97.5%。利用摘鲜果后废弃的菠萝叶提取原纤维,制成工艺纤维,开发功能性纺织品;研发了菠萝叶纤维机械提取、精细化加工处理有关技术、工艺及设备,研发了袜子、内裤、T恤、毛巾、凉席、鞋垫等系列具有抗菌、除臭、吸湿透气功能纺织品(袜子可连穿七天不臭,香港脚不痒、不流水),实现了纤维的产业化利用,提取纤维后的叶渣还可生产饲料、肥料、沼气。本技术是全球唯一可全产业链生产,已获得专利36项,其中美国专利1项,发明专利6项,获国家省部奖5项,多项技术处于国际领先水平。

菠萝叶纤维系列纺织产品已在海南国际旅游岛销售,受到海内外游客欢迎。菠萝叶综合利用技术在海南、广东、广西、云南等应用,农民提取纤维出售,叶渣发酵沼气、堆沤还田、青贮鲜食(牛、羊、鸭、鹅等)。建立农村纤维加工示范点和生产基地,带动辐射相关企业形成了从菠萝叶纤维提取、加工、纺织品开发到销售的完整产业链,菠萝种植业可增加效益50%以上。本技术受到国内外的高度关注,CCTV-7、凤凰卫视、海南电视、新华社、中国纺织报、海南日报、湛江日报等多家媒体拍摄专题片或专题报道,30多家网站转载。

中国菠萝每年可提取原纤维7万余吨,可生产工艺纤维5万吨,相当于100万亩亚麻产量,可开发纺织产品数百亿元。如开发东南亚菠萝资源,纤维产量有成倍的增长。利用菠萝叶纤维具有优异的抗菌、驱螨和除异味特性,在医学、建材、汽车内饰、化工、复合材料等领域可开发各种功能特异的新产品,有广泛的应用前景。

1. 可年产纤维7.5万吨,产值21亿,超过剑麻和大麻,与亚麻相当,为纺织行业和其他行业提供优质新型原料,形成新的产业和经济增长点,新增产值百亿元以上。

2. 纤维产量相当于200万亩亚麻或100万亩棉田所产的天然纤维,节约大量土地资源。

3. 提取纤维后的叶渣可产青贮饲料300万吨或有机肥400万吨,或产沼气2.16亿立方米,有利于保护环境,建设生态新农村,实现可持续发展,促进农民增收。

4. 菠萝种植业增收5亿元,农民加工增收14亿元,创造农村就业岗位7.5万个,有助于改善农民的就业状况,促进农民的收入增长。

5. 提供性能优异的抗菌、驱螨、除臭功能纤维材料,增加了纺织品种类,改善产品结构,提升我国纺织品的国际市场竞争力,促进相关行业发展。

中国热带农业科学院农业机械研究所农产品加工研究室自1996年以来相继承担了农业部、科技部、海南省等多项课题,分别对菠萝叶纤维提取、脱胶、梳理与改性、纺织产品开发技术和叶渣生产饲料、有机肥、沼气进行了中试生产和试验示范,并对纤维脱胶技术及纤维精细化处理关键技术进行了研究,取得了初步成果,具有很强的科研实力。该所也与相关大学、企业等进行合作,开展精细化处理、纺纱等研究,其中“提花棉菠萝麻色布”获“中国流行面料”,“涤棉菠萝麻三合一色”布获“国家重点新产品”,“棉菠萝麻涤混纺布”被评为“春夏中国流行面料”。开发了多种菠萝叶纤维面料和功能纺织产品,特别是菠萝纤维袜具有天然抗菌防臭、爽滑吸湿透气、对预防和减轻脚气症状有良好的效果等,深受市场的欢迎。

1.经济效益

回收菠萝茎叶进行材料化、饲料化和肥料化利用,将废弃的菠萝茎叶转化成高附加值的功能纺织品、青贮饲料和高品质有机肥,有利于延长菠萝产业链,降低生产成本,加速形成新的经济增长点,促进产业增效和农民增收。

2.社会效益

通过项目实施,培育现代农业新产业,开发农业生产性资源,拓展菠萝茎叶多元化利用方式,辐射带动纺织业、畜牧养殖业、种植业发展,进一步提升大众对农业废弃物资源化利用的认识,促进区域经济发展,促进农民就业,助力乡村振兴和巩固脱贫攻坚成果。

3.生态效益

实现菠萝茎叶全量高值化利用,解决焚烧或丢弃菠萝茎叶造成的农村面源污染难题,有效减少生产性废弃物污染,环保效益突出,可改善农村居住环境、推动美丽乡村建设;推广菠萝茎叶有机肥和生物炭基肥,可改良和修复土壤,生态效益显著,促进现代农业绿色发展。

技术转让或技术服务或联合实施均可。