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******县科研开发计划项目申请书计划类别：科研开发项目项目名称：黑羽毛变白羽毛工艺的研究主管（归口）单位：******县城关镇主要承担单位：******项目负责人：******通讯地址：******经济开发区联系电话******申报日期：2009年12月10日安徽省******县科学技术局编写说明1、本申报书适用于申报******县科技局科研开发计划项目时使用，经主管部门审查签署意见并加盖公章后报送。2、申报单位指项目第一承担单位。3、主管单位指申报单位的所在镇科技办、开发区科技办（归口单位指县直部门管辖的单位）。4、文本规格为A4开，封面格式不变，正文一律用小4号宋体字打印，标题用小4号黑体字打印。一式两份。一、项目名称(≦25字)黑羽毛变白羽毛工艺的研究二、项目起止日期2009年10月至2011年09月三、项目承担单位、参加单位及主要负责人单位名称单位性质通讯地址邮政编码******有限公司******经济开发区241200姓名性别年龄学历职称职务工作单位电话签字******男48大专工程师总经理******0553-7913168四、项目组主要成员姓名性别年龄学历职称工作单位在本目中的分工每年用于本项目的月数签字******男48大专工程师******组长6孙奉娄男53博士教授中南民族大学副组长1陈胜慧女45博士教授中南民族大学配方、技术指导4胡秀东男25大学技术员******机械设备安装调试4房凯男22大学技术员******资料收集整理12李政男24大学技术员******赵小妹女39中专技术员******羽毛片参数试验12五、项目概述黑色（含受轻度污染的）羽毛本身用途不广、价格低廉。我们与中南民族大学合作研制的黑色羽毛变白技术是针对羽毛的特点，通过采用独特配方进化和工艺增白等流程，把黑色鸭、鹅毛加工变成白色鸭、鹅毛，再通过我厂生产加工成羽毛片后制作成品羽毛球。通过上述工艺流程生产出的羽毛片毛色光亮洁白、制作成羽毛球后其飞行速度稳定，尤其是耐打度甚至远远高于白鸭、鹅毛球。该项目的成果应用，将打破羽毛球生产企业走出羽毛球高价格的困扰，解决我市传统羽毛生产中高成本的难题。前期市场调研及与中南民族大学合作开发协议签订均已完成，明年初正式进入研制开发的实际操作。六、立项的背景和意义（含科技发展、应用或产业化前景）1、立项的背景******是个水资源十分丰富之地，适合家禽养殖，当地农户有养家禽的传统，但由于养殖户鸭、鹅的另星宰杀造成75%以上的羽毛受污染不值钱而扔掉。据我们的市场调查和不完全统计，仅******县每年农户丢弃或浪费的羽毛就有100吨之多。然而，随着城市化进程的加快和人们生活范围的日益缩小，运动和强身健体成了人们生活的又一需要。而羽毛球运动作为一种传统的运动方式以其经济、方便、快捷之优势，已成为普通市民街头巷尾、老少参与的“文化现象”。为此，巨大的市场需求也为羽毛球生产企业提供了无限的发展空间。******是一个生产羽毛球多年的企业，面对“供小与求”和不断上涨的原材料（尤其是稀缺的羽毛片价格突飞猛进的上涨的）的矛盾，大大的制约了企业的发展。2、立项的意义（1）项目符合《2009年******科技专项申报指南》“二、支持重点方向13、现代农业科技３）农副产品精深加工及综合利用技术。”所支持的领域；（2）为农民每年增加收入近几十万元。其实从2004年以来，我公司就建立了公司+农户的方式，与峨桥乡岳山村纪金妹为代表的养殖户签订合同，用高于市场价格的方法包收其羽毛，同时对不值钱习惯扔掉的大片以每根0.1毛多的价格收购。一下就刺激了农户的养殖积极性。同时让其农户得知了羽毛片再也“不愁销路”和“价格还不错”的信息后，养殖信心大增，当年就有近500农户加入了我们的行业。经过几年的发展，现有周围7个乡城的8600养殖户和我们有了直接或间接的收购关系。仅此一项就为合作的农民每年增加收入近几十万元。（3）将打破羽毛球生产企业走出羽毛球高价格的困扰。目前市场通购的羽毛片收购价格是：鹅毛3000元/公斤；鸭毛1150元/公斤，而该项目的一旦成功后，其成本为：鹅毛1200元/公斤；鸭毛600元/公斤，仅为企业节约成本40%之多，解决我市传统羽毛生产中高成本过高的难题；（4）可解决100名农民或下岗工人就业七、国内外研究现状、水平和发展趋势1、现状、水平据调查,黑鹅毛的重量要比白鹅毛重出20%,说明其毛片物质含量比较高,但如果经过化学脱色后,它的品质改变和变化,还有时间长了以后,是否还有变化,一切都要时间来证明.黑鹅、鸭毛的产量是和白鹅、鸭毛差不多的,这样等于一下增加了一倍的原料货源,居高不下的原料价格应该会有下降吧.这样怎不令人充满期待!传统的漂白方法往往有：次氯酸盐漂白，ClO2热漂白,过氧化氢漂白，氧碱蒸煮，连二亚硫酸钠漂白和生物漂白；近年来发展的有：电化学漂白,过醋酸的漂白,使用臭氧的无元素氯漂白(ECF)等等。从经济效益和环境保护的双重角度分析：使用过氧化氢漂白剂可对黑羽毛漂白，它不易使羽毛变脱，不产生黄斑，分解后生成水，不影响产品质量，不需要复杂的水洗处理过程，工序简单，漂白时间短，效果好，有较大的技术和经济价值。比较成熟的方案是：浓度以３－１５％为宜，温度控制在室温至７０℃，ｐＨ值４～１０，浴比１：３０至１：５０，时间一般十多小时至两天。以前往往在漂白液中加入一定量的稳定剂，一般用Ｎａ２ＳｉＯ３。现在有了生物酶工艺，微波技术等新的科技，通过尝试二者的结合，得以有效解决羽毛球的亮白度和颜色问题，让漂出来的鹅、鸭毛可以和白鹅、鸭毛媲美，实现羽毛深加工技术的创新。2、发展趋势最近，ReinfocedShuttlecoksLimited(简称RSL\亚狮龙，成立于1928年，为英国历史最悠久，世界羽坛资格最深的羽毛球品牌)制作出超牌黑色羽毛球。经试用反映：黑色球飞行很稳定，平时打着也都还看得清，只是杀球速度快的时候，反应感觉有些慢。这个球在光线好的场馆作为练习用，飞行稳定，球感良好，耐用度特高！黑鹅毛的进价是比较便宜的，而翎毛的质量却毫不逊色，这启发我们去开发羽毛深加工技术：黑羽毛变白羽毛工艺。现在国际上一般趋势是用白羽毛球，而且是越白越好，但白羽毛价格昂贵，除了极少数高规格比赛用球外基本都采用有色羽毛，以黑羽毛为主进行漂白，由于漂白需要很多化学试剂，可能会造成一定污染，因此以后的发展趋势是采用化学试剂加生物酶，以及物理如微波方法的方法综合漂白。八、研究内容（主要包括研究重点与开发内容，含技术水平、研究方案、技术路线、组织方式。）1、开发内容项目主要内容是借鉴中南民族大学的先进的技术，结合生物酶工艺，微波技术等以有效解决羽毛球的亮白度和颜色问题，让漂出来的鹅、鸭毛可以和白鹅、鸭毛媲美，实现羽毛深加工技术的创新。2、技术水平本项目技术国内领先，可以达到国内国际室内大赛要求标准，也符合广大羽毛球爱好者室外运动的要求。3、技术路线黑羽毛－处理（配方）－白羽毛羽毛水洗晒干分选冲大片再水洗晒干钩线插球质量控制点分等级冲片分选质量控制点注胶色带试行测试飞行质量检测4、研究方案功能与技术指标：可将黑色羽毛漂白为白羽毛，各项理化指标均达到白羽毛制球标准。A．基础羽毛漂白剂配方过氧化氢(浓度7.29%)100千克氨水(浓度24%)50千克甘油适量配制及使用：配制时，先将按配方计量的过氧化氢和氨水混合，并搅拌均匀，然后加入甘油混匀并加热至60℃。这时，可不断产生气泡，且温度自升到80℃，将黑色羽毛投入，直至漂成白色为止。B．添加柠檬酸的过氧化氢漂白过氧化氢溶液在弱酸性条件下对蛋白质纤维进行漂白，会使蛋白质纤维受到损伤，若工艺控制不当，蛋白质纤维的损伤会更严重。研究表明，柠檬酸是一种良好的过氧化氢活性剂。选择柠檬酸作为过氧化氢弱酸性活性剂。可在提高漂白效果的同时，减少对羽毛的损伤。本研究探讨了弱酸性活性过氧化氢漂白工艺。C、实验材料原料：黑羽毛。药品：H2O2(30％)、柠檬酸(分析纯)、Na2P2O7、Na2CO3，(分析纯)、洗衣粉、Na2SiO4(化学纯)、保险粉、NaOH(化学纯)，乙酸(3O％)。D、实验仪嚣①电热恒温水浴锅：型号HHS一1-b、电压220V、功率1500W、温度范围37-100℃；②wsB—IId／o白度计；③PHS一25数显pH计(酸度计)；④电热恒温鼓风干燥箱烘箱；⑤JA2003A电子天平。F、性能测试白度：在WSB—IId／o白度计上测定ISO白度(即Rd57蓝光漫反射因索)或称蓝光自度，以％表示。G、黑羽毛的漂白在双氧水一柠檬酸的漂白工艺中，有许多的影响因素，而其中又以漂白浴中的pH值，过氧化氢用量．柠檬酸用量及漂白时间和温度的影响较为明显。故确定这五因素为正交试验的五因子。并且从常规的过氧化氢漂白的工艺配方中选择待测位级。处理后的试样进行水洗、晾干，测试性能。H、结果分析I．添加酶的过氧化氢漂白意在研究酸性条件下以酶为催化剂的双氧水低温漂白工艺的相关因素．通过测定得出最佳工艺条件。J．微波强化过氧化氢漂白微波是一项能提高传质速率的高新技术．微波能使细胞内的温度先升高，并从细胞内传热到细胞外，再扩散到溶剂中．将微波辐射技术应用于过氧化氢漂白，通过改变纤维的漂白机理，加速纤维素及有色物质结构的改变，加速纤维的漂白历程，提高了效率。经完善的漂白工艺，可减少漂白剂用量和水量，缩短漂白时间，减少对纤维素的损伤和环境污染。K、材料与仪器药品：0．020mol／LKMnO4标准溶液，30％H202(稀释10倍使用)，4．0mol／LH2SO4溶液，10％NaOH溶液．仪器：WP800型微波炉(顺德市格兰仕电器实业有限公司)；WSD—m型全自动白度计(北京康光仪器有限公司)；SHZ一3型水循环真空泵(河南省巩义市杜甫仪器厂)：酸式、碱式滴定管，移液管，量简，烧杯，布式漏斗，铜网抽滤瓶等化学试验室常用玻璃仪器．L、羽毛的微波漂白确定微波辐射功率，时间和过氧化氢浓度这三个因素为正交试验的三因子。5、技术创新点1)、材料配比的创新点。2)、羽毛深加工技术的创新点。6、关键技术材料配方的设计与生产。7、创新类型项目成果为原始创新。8、组织方式以******为基地，与中南民族大学教授共同研制开发。九、预期目标（含技术和经济指标，项目目标的涵盖范围要与项目名称相对应；目标应该明确具体，可考核；其目标在实施年度内能够完成。）技术指标1、用48A色度仪可以测定CIE（1982）白度（甘茨视觉白度）W10和偏色值Tw10。可以测定ISO白度（R457蓝光白度）和Z白度（Rz）。白度范围在92-94之间，完全符合国家标准，和市内照明的人体工学。2、羽毛球规定要扎16根羽毛。最好采用鹅翎。坚硬，挺直、抗打耐用，下落速度符合国家标准。要在60～70毫米之间，要长短一致，间隔均匀，毛翎要粗细相同，不可有倒毛、断梗、虫蛀等毛病。经济效益指标本项目的技术来源为承担单位自主开发，承担企业拥有完全自主的知识产权，项目完成时要进行项目技术安徽省级鉴定，项目关键技术申报专利。1、每年可加工黑（包括废弃的）羽毛片变白羽毛片1000吨，为企业节约原材料成本在30%左右；2、为企业扩大再生产提供了原材料的基础。我公司目前年生产产量为15万打，届时有望实现100万打羽毛球（含正在兴建的150万打技术改造项目生产总量）的目标；3、可实现上缴利税380万元。4、制定标准并报巢湖市质量技术监督局备案；5、申请专利；6、进行省级新产品鉴定；十、年度分阶段计划安排（项目实施不超过二年）本项目的完成期限为2年，项目从2009年10始启动。具体进度为：2009年10-12术调研；2010年1-2术研究、技术设计；2010年3-6月设备仪器订购、安装；2010年7月-2012年6月试制、检测；2012年8-9月总结验收，投入正式生产十一、提交成果形式（阶段成果与最终成果）1、工作总结2、技术总结3、现场验收十二、承担单位工作基础及本项目组已有的技术条件1、借助企业现有的技术平台安徽省迎客松体育用品有限公司于2002年成立，现有资产2000万元,员工88人，其中大中专学历26人，