
一、棉花秸秆是制备纤维的优质原料:
森林资源匮乏,秸秆资源丰富是我国的国情,目前大多数木浆仍然依赖进口,如何有效调整中国造纸纸浆结构是造纸行业目前面临的大问题。最有效的措施就是开发我国优势资源,其中棉杆就是一种。我国是主要产棉国之一,全国棉秆年产4000 万吨计算,秸秆收获量可以达到2000万吨左右,这样大的秸秆资源只要有 30%应用于造纸工业,每年就可以解决自制浆原料的 20%。山东是产棉大省,每年产量按200 万吨计算,可生产原生浆100 万吨,能解决自制浆原料50%左右。
二、棉花秸秆的综合利用的现状:
我国棉花种植向优势产区集中趋势明显,其中新疆地区种植面积处于国内绝对领先地位,2021 年新疆棉花种植面积 3,759.10 万亩,占比高达 82.76%,河北、湖北、山东分处二至四位,种植面积合计占比为 12.25%。其他省市地区棉花种植面积规模较小。
新疆棉花种植面积、产量及棉秆资源量呈逐年增长趋势,棉秆量由 2016年的 1 875.9 万 t 增长到2020年的2 270.6 万t,其中单位面积秸秆量由9.1 万 t/hm2增长到 9.5 万 t/hm2。 尽管新疆已开展了棉秆资源价值的开发和利用, 但是由于棉秆木质素和棉酚含量较高,相较于小麦、玉米、油菜等主要农作物,棉秸综合利用的发展滞后,棉秆的利用量不足资源总量的 1/10。
三、棉花秸秆的化学成分和细胞结构:
3.1、棉花秸秆的化学成分细胞结构图:


3.2、3.0技术甘肃生产线生产芦苇生物基高分子材料(纤维)检测数据和打样产品:

四、生物酶机械破壁法制备生物基高分子材料(纤维)3.0技术机理:
生物酶机械破壁法制备生物基高分子材料(纤维)3.0技术,是采用自主研发的复合生物酶在一定的时间内,恒定的温度和偏酸的条件下,将棉花秸秆物料软化,分丝,帚化,然后根据木质素在100-120℃高温下变性原理,在防糊化分解机磨盘的磋磨作用下,木质素由脆硬的玻璃态转变成偏软的橡胶态,去除了部分木质素,把桉树原料分离成纤维,形成了扫帚状的单根纤维,长度在1-1.5毫米,宽度大概在20微米,这样提高了纤维表面的接触面积,实现了氢键结合。这时的木质素已经不是生产的障碍了,这样再进入洗涤系统,经过生物基高分子材料(纤维)连续磨解装置、生物基高分子材料(纤维)高频疏解装置和上旋式调质装置,通过高强升流式压力筛选机和斜网筛的过滤和清洗,把其中的蛋白质,矿物质清除出去,只剩下纤维素,半纤维素和变性的木质素。清洗后的纤维还需要进一步的浓缩,经过多辊网带纤维脱水机挤干后,就完成了制备生物基高分子材料(纤维)的全过程。
五、3.0技术版本技术工艺:

整套工艺完全智能化操作,用工大幅减少,保证纤维质量恒定。本工艺可定制化制作年产1-10万吨制备纤维的智能化控制系统设备。
六、技术应用广泛性:2
6.1、生产瓦楞纸过去主要以进口废纸和国内废纸为原料。限制洋垃圾进口,使瓦楞纸原料产生缺口,价格暴涨,质量下降。生物酶机械破壁生物基高分子材料(纤维)可解决废纸箱反复使用纤维变短的弊病,提高产品挺性,替代进口废纸,填补了原料缺口,提高了质量,降低了成本。
6.2、生物基高分子材料(纤维)可生产模塑餐包和工包,解决模塑行业没有专用纤维的困扰。同时可提高产品挺度。模塑行业目前都用化学浆或化机浆,本技术生产的纤维,解决模塑行业无专用纤维的困境,保证整个生产过程的环保性。生活中常用的一次性纸杯,使用者都认为它是纸做的环保。首先,一次性纸杯通常是用来盛装热饮或冷饮的,而其中的塑料涂层含有对人体有害的化学物质,如双酚A(BPA)。双酚A是一种被广泛使用的化学物质,但已被证实具有内分泌干扰作用,可能对身体健康产生负面影响。其次,一次性纸杯的制作材料通常是漂白木浆和塑料,这些材料可能会对环境造成负面影响。如漂白木浆的生产可能导致森林砍伐和生物多样性丧失,而塑料的生产和处理则可能导致塑料污染和海洋垃圾问题。此外,一次性纸杯的使用量庞大,如果不妥善处理,会对环境造成更大的影响。
6.3、我国密度板生产以木材为原料,多数甲醛、苯超标,导致白血病等疾病,装修后长时间不宜居住。生物酶破壁纤维可以代替木材,制造不含甲醛、苯的生态环保板材,异型材,整体家居定制板材。
6.4、生物酶破壁生物基高分子材料(纤维)制备纸地膜,透明度达到75%,无抑菌,降解时间6个月以上,履盖降解膜第一年不打除草剂捂住杂草80%,第二年捂住杂草90%以上。降解膜产品用料是植物纤维和植油(地沟油做防水)所以产品分化后含氮,磷,钾肥。
6.5、土地利用/覆被变化是决定陆地生态系统碳储量和影响碳循环的重要因素,土壤重构可以改善土壤质量。植被重建是指在重构的土壤上进行植被的筛选和模式配置。2021年全国碳排放交易市场在上海环境能源交易所正式启动,首笔成交价格为52.78元/吨。如果将矿山生态修复碳汇项目纳入碳交易市场,修复主体既可以将节约的碳排放额直接进行交易,又可以作为企业资产参与绿色金融,有效提高社会资本参与矿山生态修复的积极性。
七、 投资效益篇
在整个预测过程中,采用“谨慎性原则”,适当低估收入、适当高估费用。

2、社会效益:
利用纤维素生产生物基高分子材料(纤维),可用于纸浆造纸、模塑产品。利用水处理产生的絮凝污泥可以生产生物肥料。棉花秸秆的综合利用可以避免焚烧秸秆,减少二氧化碳排放和降低环境污染,还可以促进农民增收。据中国农科院杨敬华教授课题组研究结论:秸秆的价值是粮食产量价值的25%。就是说秸秆的有效利用就等于每年多收粮食1.5亿吨。秸秆还田的弊端:棉花秸秆本身带有虫卵病虫害,影响作物生长,增加农药用量,污染环境。棉花秸秆难以腐烂,蓬松状存在于土壤中,增加了土壤间的空隙,压不实漏气,严重影响农作物出苗,因此,增加了种子的用量。本技术工艺利用生物酶机械破壁法制备生物基高分子材料(纤维),工业化生产解决了秸秆还田造成的弊病,可以消纳大量的秸秆,解决了当地政府对秸秆处理的难题,也给地方政府增加了税收。上述投资规模可为当地创税104万-1300万。可解决当地就业150人左右。
