基于竹醋液提取技术的天然清洁剂系列产品开发及其产业化

浙江省科技厅重点项目可行性报告（基于竹醋液提取技术的天然清洁剂系列产品开发及其产业化）基于竹醋液提取技术的天然清洁剂系列产品开发及其产业化一、立项背景和意义化学洗涤剂是一种按照一定配方配制而成的具有高去污性能的日用化工产品，如洗洁精、洗手液、沐浴露、洗发水、洗衣粉等。它们是当今社会每天生活中不可缺少的必需品，不管是在公共场所、豪华饭店，还是在每个家庭、大众小吃摊，我们都可以看到化学洗涤剂的踪迹。每天的新闻媒介如广播、电视、报刊上也在大量地做着化学洗涤剂的广告。在这些被包装得多彩多姿的化学洗涤剂的使用过程中，人们正在不知不觉地如同吸毒般地依赖着它。在不能自拔地使用着化学洗涤剂的同时，化学污染便通过各种渠道对人类的健康进行着危害。所以有些科学家提出对化学洗涤剂进行再认识的问题，并大声疾呼：“化学洗涤剂不能再用了！”，这些化工合成洗涤剂在清洗污垢的同时，会造成严重的二次污染。它们的潜在危险是巨大的，却往往被人们所忽略。化学洗涤剂实际上是用石油垃圾开发的副产品，它是从石油中提取出来的、利用现代化学技术人工合成的与肥皂分子结构相类似的化合物。由于它溶于水，所以它的本质一直被忽视掉。同时由于它造价低，洗涤性能良好，所以一经发现，很快被人们所接受，并用色香味的障眼法将其包装起来进入社会之中。化学洗涤剂主要是表面活性剂，还有一些增净剂、漂白剂、荧光增白剂、抗腐蚀剂、乳化剂、分散剂、润滑剂和起泡剂酶等辅助成分。化学洗涤剂的洗污能力主要来自表面活性剂。因为表面活性剂具有可以降低表面张力的作用，可以渗入到连水都无法渗人的纤维空隙中，把藏在纤维空隙中的污垢挤出来。而化学洗涤剂则挤在这些空隙之中，水难以清洗它们。表面活性剂所包含的直链烷基苯磺酸钠，是我国合成洗涤剂的主要化学成分，它不容易完全降解在自然环境之中，因此环保部门将它的含量作为水体生活污染物的重要指标。无论在动物体内还是水体中，它都会逐渐积累，最后水体从量变引起质变。它不但具有巨大的增毒作用，能产生大量的泡沫，阻断水与空气的联系，并将水中的溶解氧消耗殆尽，降低了整个水体的自净能力，导致水质恶化、产生毒性和致使水生生物死亡。同时它也增强了废水处理的难度。同样，表面活性剂也可以渗人人体。沾在皮肤上的洗涤剂大约有0.5%惨入血液，皮肤上若有伤口则渗透力提高10倍以上。进入人体内的化学洗涤剂毒素可使血液中钙离子浓度下降，血液酸化，人容易疲倦。这些毒素还使能肝脏的排毒功能降低，使原本该排出体外的毒素淤积在体内积少成多，使人们免疫力下降，肝细胞病变加剧，容易诱发癌症。化学洗涤剂中的烷基磺酸盐和氯化物，还能杀死实验动物的精子，使动物减弱和失去繁殖的能力。实验表明烷基磺酸盐和氯化物能导致妇女不孕；它们被皮肤黏膜吸收后，可使卵细胞变性乃至死亡。荧光增白剂也是一种致癌物，被人体吸收后，靠肝脏的酵素排解，因而影响肝功能；若从伤口进入，则导致伤口难以愈合；北京大学医学部的毒理系教授张宝旭指出，石化类合成洗涤剂所含的表面活性剂和荧光增白剂作用于人体皮肤后，能使人产生过敏反应，罹患皮炎和湿疹等病症；合成洗涤剂有害成分能破坏肝脏的颗粒体，不但影响肝功能，而且引发肝硬化，进入肾脏后，增加肾脏的负担，导致腰酸背痛，引起肾功能弱化，生育功能下降。俄国科学家发现畸形动物的羊水中，含有较多的石化清洁剂。专家研究表明，合成洗涤剂中所含有的环境荷尔蒙，不但抑制内分泌系统，而且改变生物体内免疫神经及其他生理作用，引发乳腺癌、前列腺癌和睾丸癌、子宫内膜增生以及幼儿发育不正常等，甚至导致整个生物群体失衡、生物种群数量减少。 化学洗涤剂中的直链烷基苯磺酸钠，能致使动物血液中的胆固醇增高，增加动物体重，化学洗涤剂中的可溶性苯就是一种有毒物质，不易排出，日积月累，就会致病；磷元素也会直接影响人体吸收钙的能力，并导致缺钙或诱发小儿软骨病；铝元素能使各种生物产生慢性中毒，若沉积在大脑之中，导致痴呆症，严重致使生物死亡，积累在肾脏中，诱发肾衰竭症；一旦进入骨髓，也能致使骨髓组织软骨化，导致儿童软骨病；一旦进入血液内，能引起缺铁性的贫血、肝功能衰竭、卵巢萎缩，诱发关节炎和支气管炎。 化学洗涤剂侵入人体后与其它的化学物质结合后，毒性会增加数倍。尤其具有很强的诱发癌特性。据有关报导，人工实验培养胃癌细胞、注入化学洗涤剂基本物质LAS会加速癌细胞的恶化。LAS的血溶性也很强，容易引起血红蛋白的变化，造成贫血症。化学产品的泛滥是人类癌症越来越多的最大根源，而化学洗涤剂是人类最直接最密切的生活用品。 洗涤剂中的一些助剂，则是为改善洗涤效果而添加的各种无机物和有机物，最常见的三聚磷酸钠，是导致水体富营养化污染的主要成分。但因此合成洗涤剂去污能力比肥皂更强，浸润和乳化效率也更高，除用于家庭日常洗涤外，还使用于纺织、印染、制革、选矿、金属加工及化妆品等各个行业，所造成的污染不可估量。有关人士认为，人们滥用化工合成洗涤剂，肯定会加剧环境的污染，其危害不可低估。 人们在广泛的使用化学洗涤剂洗头发、洗碗筷、洗衣服、洗澡的同时，化学毒素就从千千万万的毛孔渗人，人体就在夜以继日的吸毒，化学污染从口中渗入，从皮肤渗入，日积月累，潜伏集结。由于这种污染的危害在短时间内不可能很明显，因此，往往会被忽视。但是，微量污染持续进入体内，积少成多可以造成严重的后果，导致人体的各种病变。人类生活的都市化是无可避免的，都市生活对清洁剂的依赖也是不可避免的。所以，改善洗涤剂，使用不危害人体、不破坏生存环境、无毒无公害的洗涤剂就成为当务之急，在全世界高呼“环保”、“拯救地球”的呼声中，许多国家把希望寄托在天然资源的森林植物及海洋生物中。从可循环再生的森林资源中以及从取之不尽、用之不竭的海水中提炼天然洗涤剂是全人类迫不及待的愿望，这也说明在天然资源中开发洗涤剂是前途宽广的。当人们逐步认识了解了化学洗涤剂的危害之后，一定会加速开发天然洗涤剂资源的步伐，为使人们更健康，社会更进步而努力奋斗。 因此，随着人们生活水平的提高及对健康的关注程度的日益提升，在现实生活中许多人都意识到长期使用传统日化类清洁剂，不仅对环境造成巨大的污染，更主要是直接危害到人体的健康。于是人们对清洁洗涤类产品以追求全天然、绿色、健康为关注点。寻求和使用健康清洁洗涤剂将受到消费者的追棒。因此，研发具有全天然、杀菌、无毒、无刺激、健康型清洁洗涤剂，既能填补国内外研究空白，又有广阔的市场前景和社会效益。目前国内还没有开发出真正意义上的全天然清洁剂。我们研发的项目产品系列天然清洁剂也是综合人们日常生活清洁洗涤系列需求，并以其独特的天然原料毛竹和海洋生物海螵蛸为原料，与现有市场上传统日化类清洁剂有本质上的区别。传统日化类清洁剂宣称天然性，仅为在化学原料基础上添加个别天然植物助剂，从而蒙骗消费者对健康型洗涤剂时尚性的满足，其本质仍然是石化表面活性剂，还有一些增净剂、漂白剂、荧光增白剂、起泡剂等辅助成份，对人体的健康仍然造成很大的危害。因此市场上需尽快推出一种洗净力可以代替日化类洗涤剂，又具有无毒、无刺激、杀菌的功效，并对皮肤起保护作用的真正绿色健康型洗涤剂，它可以广泛应用于学校、医院、部队、家庭及城乡公共场所的清洁、杀菌、消毒。主要包括人们的洗衣、洗手、洗发、沐浴、餐具厨具、果蔬等。将给人们带来一个安全、洁净、健康的生活环境，从根源上消除传统日化洗涤剂因残留对人类健康带来的不利影响，保护人们的身体健康，进一步提高现代人的生活质量。因此，该项目既符合我国“十一五”国民经济发展规划（鼓励发展节约型资源、环保经济），也符合浙江省重点及优先主题专项-绿色化工技术（重大绿色化工新产品的开发技术）。同时，项目研发过程中解决的关键共性技术可进一步提升我国竹类产业的整体水平和产品的技术创新，另外项目实施后可带动当地西部山区的竹农和沿海地区渔民的经济收入，尤其是帮助解决西部山区农民毛竹的销售困难，脱贫致富奔小康。同时毛竹又是可再生植物，符合国家循环经济政策，所以，本项目的实施具有重要的现实意义、社会效益和明显的经济效益。二、国内外研究现状和发展趋势化学洗涤剂自1940年开始出现，相关行业在全世界范围得到发展，上世纪70年代到80年代，增长速度最为迅猛，90年代以后，中国和发展中的国家市场增势最明显，而发达国家则日趋平缓。世界大规模合成洗涤剂生产是在1960年后才开始的。据测算，到21世纪中叶，全世界合成洗涤剂产品的需要量达到1亿1.2亿吨。合成洗涤剂逐渐替代了传统的香肥皂供应。合成洗涤剂将香肥皂挤出了市场。据专家预测表明，2000年到2050年，全世界的合成洗涤剂总量将从5000万吨增加到1.2亿吨，净增1.4倍，对环境造成的污染更是无法估量。我国1995年洗涤用品总量已达到310万吨，仅次于美国，排名世界第二位。有关人士指出，近10余年来，中国合成洗涤剂每年仍以8的速度递增。合成洗涤剂生产消耗更多的石油资源，严重影响了生态环境。1997年联合国发出警告：水源污染将成为继石油危机之后的另一个全球性的危机。因此，清除合成洗涤剂的污染与化工产品污染一样，被提到一个十分重要的议事日程上来。日本消费者联盟作为国内一个权威团体，通过20多年来的调查、实验和对消费的采访，呼吁“化学洗涤剂不能再用”。一些欧盟国家已经明令禁止此类洗涤产品的生产和使用，瑞典政府发出禁令，严禁含磷酸盐的洗衣粉和洗涤剂。瑞典的废水处理场对废水中95%的磷酸盐进行了净化处理。为了减轻合成洗涤剂的污染，法国社会保险财政法草案已经规定，自2000年1月1日起，法国开始对洗涤用品和洗衣用柔软剂征收专门的污染税和营业税。从上世纪90年代开始，各国颁布了禁限合成洗涤剂含磷助剂生产使用的法规。如1988年美国政府约束了全国97%的合成洗涤剂生产企业，不能生产使用含磷助剂；在德国90%以上的合成洗涤剂实现了无磷化，在英国与西班牙等欧洲国家，无磷助剂的生产能力增长极快；在日本，1978年开始使用无磷助剂，上世纪90年代末开始，日本的无磷洗衣粉总产量94%以上；在我国上世纪80年代开始开发合成洗涤剂无磷助剂，到90年代中末期全国各地先后实现了合成洗衣粉助剂无磷化。 显然，石油化工洗涤剂一时难以清退，无磷洗涤剂也不是真正的绿色洗涤剂。绿色植物天然型洗涤剂，已经成为现代生活的新宠。尽管现在绿色洗涤剂的生产和使用还不上大的规模，但出于绿色环保的需要，许多有识之士将慧眼投向这片传统而新颖的领域，不少厂家已经推出一些绿色浓缩洗涤剂。绿色植物，比如皂荚树和无患子等，为绿色洗涤剂的生产提供源源不断的资源，人们通过不断地研究创新，取得有关专利新技术。利用现代生物工程技术，提取绿色天然有效成分，采用新配方，制造新的绿色洗涤剂，充分发挥它的功效，不断拓展其新的市场空间，这是21世纪洗涤剂生产和经营发展的新方向。随着全球环境的恶化，开发新型环保、无污染、低成本的绿色清洗技术已经成为清洗业必然的发展趋势和竞争条件，环保型清洗技术亟待开发。绿色生物洗涤剂，能解决有效困扰全球的合成洗涤剂问题，能够在自然环境中迅速降解，不产生任何污染。因此，绿色洗涤剂具有很大的市场潜力，有着非常广阔的发展前景。项目承担单位主要研制和开发系列清洁洗涤剂。现有清洁洗涤剂一般都是合成或者半合成原料制备而成的洗涤剂。这些产品有些虽然标有所谓的“绿色”的概念标签，但是离真正的绿色产品还有很大的差距，真正绿色洗涤品应是100%纯天然的，但是国内这类洗涤产品还没有真正普及。项目承担单位拟采用21世纪植物萃取新技术，采用天然原料，高科技提取毛竹中的精华成分，采用现代工艺提取海洋天然物质。通过绿色健康配方，开发出不含石化成分，不含荧光剂；不刺激皮肤、不伤手，误食无忧；具有新的生物全降解功能，强力祛除污物，抑菌杀菌，无毒副作用，天然环保无污染，集洗涤和杀菌于一身，洗净力强且可以完全替代目前的石化类洗剂的新一代环保健康的天然清洗剂。项目承担单位目前已经完成小试研究，样品经过国家轻工香料化妆品洗涤用品质量监督检测站、上海市质量检测中心、中国农业大学动物医学院、浙江省疾病预防控制中心等权威机构的检测表明：三种污布的去污力标准粉去污力；对日常致病菌金色葡萄球菌、白色念珠菌、大肠肝菌杀灭率达99%以上；经小白鼠急性经口毒性试验及小白兔完整皮肤刺激反应试验结果为无毒、无刺激，是替代传统日化清洗剂的先行者。目前，国内同类技术研究尚未见报道，产品具有优良的市场发展前景。三、项目主要研究开发内容、技术关键及主要创新点3.1 主要研究开发内容（1）超高温全密封不锈钢炉窑的设计研究：对竹醋液提取采用的超高温全密封不锈钢炉进行设计研究，优化竹醋液提取的操作工艺，提高竹醋液的纯度。（2）清洁剂的制备工艺：毛竹中竹醋液提取技术研究：以当地约50万亩丰富的毛竹资源（公司现有生产毛竹基地1.2万亩）为原料，采用超高温全密封不锈钢炉窑提取具有快速分解血渍、污渍，除味、杀灭真菌功效作用的竹醋液，温度高达1000，把砍伐后的鲜毛竹分级放入不锈钢炉，通过加温到1000，使竹醋液从密封管里流出。海洋生物中海螵蛸的超微粉碎技术研究：以沿海独特的海洋生物资源海螵蛸为主要原料，采用先进的超微粉碎技术制取具有去污渍、消炎、消毒功效的纯天然活性物质，并加工成具有超微粉碎级的海螵蛸粉末。天然植物提取物助剂提取工艺研究：采用先进的提取纯化技术从天然植物无患子、红七叶树、金刚藤中提取有效部位，得到具有强清洁杀菌作用的天然植物提取物助剂。天然清洁剂的配方研究：以天然植物毛竹提取竹醋液、以海洋生物海螵蛸超微粉末、辅以天然植物无患子、红七叶树、金刚藤提取物助剂及多种食品添加剂为原料，通过科学配比，在一定的压力和乳化、搅拌等条件下，研发出全天然不含石化成份，且具有较强吸附力、洗净力，无毒、对人体皮肤无任何刺激，并在清洁同时能杀灭日常致病菌的新一代绿色、健康洗涤剂。在小试的基础上，进一步完善中试进程中的配方和工艺参数，制定工艺操作规程。（3）天然清洁剂的安全性、功能性研究与性能评价：进行天然清洁剂系列产品性能评价方法研究，建立产品性能评价方法。通过安全性、功能性研究，对天然清洁剂配方进行优化设计，使其达到有较强吸附力、洗净力、无毒、对人体皮肤无任何刺激，同时能杀灭日常致病菌的作用，确保产品的性能与质量。（4）产业化开发：对毛竹提取竹醋液和海洋生物海螵蛸制备超微粉末的成套生产设备进行改造，建立年产3000吨生产线，形成天然清洁剂生产的全套技术，为规模化生产打下基础。将产品推向国内外市场，以产生社会与经济效益。3.2技术关键（1）超高温全密封不锈钢炉窑的设计技术对提取竹醋液所采用的超高温全密封不锈钢炉进行设计研究，优化竹醋液提取的操作工艺，提高竹醋液纯度。（2）配方设计技术以毛竹中提取的竹醋液，以海螵蛸制取的超微粉末为主，辅以无患子、红七叶树、金刚藤提取物助剂，加入一定比例的食品级辅料（黄源胶、椰子油、柠檬酸、海盐等），将上述主料与辅料按照不同的比例配比，得到具有不同用途的天然清洁剂产品配方。3.3主要创新点创新点一：采用由竹材炭化装置、醋液回收装置、燃气回收装置、釜体冷却装置等集成一体的超高温全密封不锈钢炉设备，通过加热、温度控制等工艺，避免了对加热炉的反复加热与冷却，节约了大量的的升、降温时间，缩短了炭化周期，提高了竹醋液纯度、生产效率和能源利用率，实现气液分离、循环回收利用、节能生产的目的。目前提取竹醋液的方法有干镏热解法和土窑直接烧制法两种。对于干镏热解法而言，其设备主要是外热式立式干镏斧，这种干馏斧的竹醋液得率较高，烧制周期一般在48-72小时。但是，其缺陷也很明显，如：精炼温度不高，干馏斧容积小、竹醋液回收利用率不高。土窑直接烧制法是采用燃料直接加热方式，烧制过程通常包括烟熏预干燥、干燥、预炭化、炭化、煅烧（精炼）、自然冷却等阶段，提取竹醋液时间一般需要25-30天。虽然土窑造价便宜、精炼温度高，但是其质量稳定性差，竹醋液回收利用率较低。可见，上述两种方法均存在着能源利用效率低、生产效率低的问题。而该项目提取竹醋液的方法是采用超高温全密封不锈钢炉中提取，温度高达1000，只要把砍伐后的鲜毛竹分级放入不锈钢炉，通过加温到1000，竹醋液就可以从密封管里流出。这样提取竹醋液操作工艺简单、时间周期较短、竹醋液纯度较高，具有呈弱碱性、无毒、无刺激、杀菌、祛污渍、除异味的功效。超高温全密封不锈钢炉提取竹醋液工艺方法如下：首先，竹材炭化，通过起吊装置将一个或一个以上的釜体吊装入加热炉，进行竹材炭化；接着，醋液回收，收集釜体输出的气相产物，冷凝、回收；然后，燃气回收，收集经过醋液回收后的剩余气体，经过水洗去除杂质后，将回收的可燃烧气体输送给所述加热炉作为燃料进行利用。其工艺流程如图1所示： 燃气回收 竹材炭化 鲜毛竹超高温全密封不锈钢炉竹醋液 温度控制图1超高温全密封不锈钢炉设备的结构图如下1起吊装置支架 2烟道控制阀 3烟囱 4加热炉 5釜体 6催化剂加入口 7气相产物出口 8釜内温度测量口 9起吊装置 10醋液冷凝器 11排气阀 12气液分离装置13连接管 14醋液排出阀 15气相产物水洗装置 16回气管 17循环水泵 18循环水箱19储液槽 20辅助燃烧头 21釜外温度测量口 23加热腔 23预炭化腔 24预热腔25釜体水封冷却装置 26第一烟气通道 27第二烟气通道图2 超高温全密封不锈钢炉设备在一个炭化周期中，竹材的加料、釜体的冷却及出料，均是在加热炉以外完成的，从而避免了对加热炉的反复加热与冷却，且釜体经过预热腔、预炭化腔和加热腔连续的升温，节约了大量的的升、降温时间，缩短了炭化周期。在整个炭化过程中可以准确地监测釜内温度的变化，当热解反应处于炭化阶段时，打开并调节位于釜体上端的催化剂加入口通入适量空气，使炭化产生热量与所需热量达到一定的平衡，以减少外部供热量。并且对炭化过程中产生的热量进行充分利用，与现有技术相比，在提高竹炭质量和炭化效率的前提下，实现竹醋液和煤气最大限度的回收利用。提取的竹醋液主要通过醋液回收装置来回收，醋液回收装置包括：醋液冷凝器、循环水泵、循环水箱、储液槽和气液分离装置，其中，循环水泵的入口循环水箱的出口连接，构成冷却循环装置。醋液冷凝器有2个，其各自的原料入口分别通过管道与加热腔和预炭化腔内的釜体的气相产物出口连接，其冷却水入口与循环水泵的出口连接，其冷却水入口与循环水箱的入口连接，其气体排出口与气液分离装置的入口连接，其醋液排出口与醋液排出口与储液槽连接，收集冷却后的醋液。气液分离装置用于对少量尚未冷凝的醋液部分和煤气进行再次分离，分离后得到的醋液经醋液排出阀排出并收集，煤气部分则通过连接管进入气相产物水洗装置。醋液回收具体包括以下步骤：通过醋液冷凝器对釜体输出的气相产物进行冷凝，并收集冷凝后的醋液；醋液冷凝器连接冷却循环装置连接，由冷却循环装置对醋液冷凝器进行循环冷却；醋液冷凝器中输出的气体进行气液分离，分离出醋液冷凝器未冷却的醋液，并收集。创新点二：以毛竹中提取的竹醋液、海螵蛸制取的超微粉末为主，辅以无患子、红七叶树、金刚藤提取物助剂，加入一定比例的食品级辅料（黄源胶、椰子油、柠檬酸、海盐等），将上述主料与辅料按照不同的比例配比，得到天然清洁剂产品的配方，使其达到有较强吸附力、洗净力、无毒、对人体皮肤无任何刺激，同时能杀灭日常致病菌的作用。（1）配方材料的选取：海螵蛸目前主要应用于医药原料的制作，对治疗十二指肠溃疡、疟疾、哮喘、下肢溃疡等有明显的治疗作用。海螵蛸含碳酸钙80%以上，可作制酸剂，具有清洁杀菌、止血、消炎作用。本项目的实施将海螵蛸刷洗干净、晒干、通过超微粉碎技术加工成超微粉使用，同时与天然植物（毛竹）提取的竹醋液、辅以无患子、红七叶树、金刚藤提取物助剂，加入一定比例的食品级辅料制成系列天然清洁剂，在清洁剂领域研发应用尚属首创。作为传统的清洁剂品种很多，但所有清洁剂主要成分中存在缺陷，都是采用化学原料配制而成，存在着副作用多，长期的使用对人体健康造成极大的危害，同时不容易降解，对环境造成二次污染。本项目实施克服已有清洁剂主要成分中存在化学原料的缺陷，提供一种适用范围广、祛污能力强，特别是采用天然无毒原料，长期使用不会对人体健康造成任何危害，在清洁的同时以能杀灭日常致病（例如金色葡萄球菌、白色念珠菌、大肠杆菌以及禽流感病毒等，杀灭率都在95%以上），同时生物全降解清洁后不会造成污染和二次污染。（2）配方比例设计的安全性、功能性研究：以毛竹中提取的竹醋液，海螵蛸加工的超微粉，辅以无患子、红七叶树、金刚藤提取物，加入一定比例的食品级辅料（黄源胶、椰子油、柠檬酸、海盐等），将上述主料与辅料按照不同的比例配比，配方设计时采用如下的动物试验，以项目采用的配方进行试验为例：水性培养液中材料最终需氧生物分解能力的测定实验：试样：天然生物清洁杀菌剂。 参比材料：纤维素 试验容器容积：400 ml依据标准：GB/T19276.1-2003DT ISO 14851:1999试验结果：45天生物分解率试验结果时（71天）最终生物分解率试样98.898.8参比材料75.590.9试验有效性判断依据：试验结束时，参比材料的生物分解百分率60%。试验结束时每只堆肥容器的生物分解百分率之间的相对偏差范围在20以内。白色念珠菌的杀灭试验：器材：试验菌株: 白色念珠菌ATCC 10231, 第5-6代斜面培养物, 由中国科学院微生物研究所提供。中和剂：含0.3%卵磷脂、3%吐温-80、1%甘氨酸的TPS。消毒剂：天然洗手液，生产日期为20110503方法：检验依据：中和剂鉴定试验、定量杀菌试验按卫生部消毒技术规范（2002年版）2.1.1.5.6条、2.1.1.7.5条。中和剂鉴定试验：以原液作用0.5min，以水浴控制作用温度19-21，试验重复3次。杀菌试验：以原液作用，以水浴控制作用温度19-21，试验重复3次。检测条件：试验环境温度20-22，相对湿度60%-80%。结果：中和剂鉴定试验：3、4、5三组间误差率分别为3.43%、0.81%、1.64%。结果见表1。表1 中和剂鉴定试验结果（一）组别每次试验各组生长菌落数（cfu/ml）平均生长菌落数（cfu/ml）1231000024.601032.121031.181032.6310335.381035.421057.781056.1910545.221055.521057.421056.0510555.721055.421057.581056.24105注：阴性对照均无菌生长。经3次重复试验结果表明,该消毒剂原液作用5min、10 min、15min，对白色念珠菌的平均杀灭对数值均5.00。结果见表2。表2 天然洗手液对试验菌的杀灭效果试验菌株阳性对照组平均菌落数的对数值作用不同时间（min）的平均杀灭对数值及其范围51015白色6.225.005.005.00念珠菌(6.18-6.27)(5.00)(5.00)(5.00)注：各阴性对照均无菌生长。经3次重复试验表明，含0.3%卵磷脂、3%吐温-80、1%甘氨酸的TPS的中和剂可中和该消毒剂原液中的杀菌成份，且其自身及中和产物对白色念珠菌及培养基无明显影响，表明该中和剂适用于该消毒剂原液对白色念珠菌的杀灭试验。2经3次重复试验表明，在19-21重要条件下，该消毒剂原液作用5min、10 min、15min，对白色念珠菌的平均杀灭对数值均5.00。对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的杀灭试验：器材：试验菌株：大肠杆菌8099, 金黄色葡萄菌ATCC6538，第5-8代斜面培养物, 由中国科学院微生物研究所提供。中和剂：含0.3%卵磷脂、3%吐温-80、1%甘氨酸的TPS。消毒剂：天然洗手液，生产日期为20110503。方法：检验依据：中和剂鉴定试验、定量杀菌试验按卫生部消毒技术规范（2002年版）2.1.1.5.6条、2.1.1.7.5条。中和剂鉴定试验：以原液作用0.5min，以水浴控制作用温度19-21，试验重复3次。杀菌试验：以原液作用，以水浴控制作用温度19-21，试验重复3次。试验环境温度20-22，相对湿度60%-80%。结果：中和剂鉴定试验：3、4、5三组间误差率分别为6.17%、2.53%、8.33%。结果见表3。表3 中和剂鉴定试验结果（二）组别每次试验各组生长菌落数（cfu/ml）平均生长菌落数（cfu/ml）1231000023.951022.381022.281022.8710232.521061.521061.921061.9910642.101061.601061.521061.7410652.301061.621061.681061.87106注：阴性对照均无菌生长。对试验菌的杀灭效果：经3次重复试验结果表明,该消毒剂原液作用5min、10 min、15min，对大肠杆菌、金黄色葡萄球的平均杀灭对数值均5.00。结果见表4。表4 天然洗手液对试验菌的杀灭效果试验菌株阳性对照组平均菌落数的对数值作用不同时间（min）的平均杀灭对数值及其范围51015大肠杆菌6.395.005.005.00(6.30-6.52)(5.00)(5.00)(5.00)金黄色葡萄球菌6.115.005.005.00(5.75-6.32)(5.00)(5.00)(5.00)注：各阴性对照均无菌生长。结论：经3次重复试验表明，含0.3%卵磷脂、3%吐温-80、1%甘氨酸的TPS的中和剂可中和该消毒剂原液中的杀菌成份，且其自身及中和产物对大肠杆菌及培养基无明显影响，表明该中和剂适用于该消毒剂原液对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的杀灭试验。经3次重复试验表明，在19-21重要条件下，该消毒剂原液作用5min、10 min、15min，对白色念珠菌的平均杀灭对数值均5.00。皮肤刺激实验：样品数量：1瓶样品状态/包装：塑料瓶装，液体检测项目：急性经口毒性试验（小鼠），皮肤刺激试验（一次）检测依据：卫生部消毒技术规范（2002年版）检测结论：该受试物雌雄两性别小鼠急性经口LD50均大于5000mg/kg体重，根据急性毒性分级标准属实际无毒。试验结果表明：受试物家兔一次完整皮肤刺激试验最高皮肤刺激指数为0，属无刺激性。小鼠急性经口毒性试验：试验目的：检测受试物对实验动物的急性毒性作用和强度。材料和动物：受试样品：天然洗手液。样品性状：无色透明液体，无特殊异味。配制方法：实验时以蒸馏水为溶媒配制成实验剂量供试。实验动物和检测条件：实验动物使用许可证号：SYXK（浙）2005-0059。实验用ICR小鼠由浙江省实验动物中心提供，实验动物生产许可证号SCXK（浙）2003-0001，清洁级，雌雄各半，体重18-22g。动物饲料由浙江省实验动物中心提供，执行标准GB14924.1-2001。检测环境条件：温度范围20-23，相对温度范围55-70%。小鼠试验前在动物房环境中适应3天。染毒前，禁食过夜，不限制饮水。方法：检测依据：卫生部消毒技术规范2002年版条目2.3.1。试验方法：采用一次最大限度试验，取20只小鼠，雌雄各半。染毒前，禁食过夜，实验时取5000mg受试物加蒸馏水至10ml，配制成500mg/ml。采用一次经口灌胃方式，按0.1ml/10g体重给予染毒量。染毒后，观察小鼠的中毒表现和死亡情况，观察时间14d，并对死亡动物和观察期满处死的动物进行大体解剖，发现异常的组织或脏器则进一步作组织病理学检查。试验结果：染毒后，未见实验小鼠有中毒表现和死亡情况出现，观察期满处死的动物大体解剖未见明显异常改变。表5 受试物小鼠急性经口毒性试验结果性别剂量组（mg/kg）动物组（只）初重（g）XSD终重（g）XSD死亡动物数（只）死亡率（%）50001018.60.327.51.80050001018.90.429.11.800结论：该受试物雌雄两性别小鼠急性经口LD50均大于5000mg/kg体重，根据急性毒性分级标准属实际无毒。经过上述实验，确定了天然清洁剂配方的最优化设计方案，达到具有较强吸附力、洗净力、无毒、对人体皮肤无任何刺激，同时能杀灭日常致病菌的作用。四、项目预期目标（主要技术经济指标、社会效益、技术应用和产业化前景以及获取自主知识产权的情况）4.1 主要技术指标 （1）产品质量指标： 要求急性经口毒试验（小鼠）实际无毒。 要求皮肤刺激试验无刺激。 要求日常致病菌杀菌试验包括大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌平均杀灭对数值均5以上。 去污力检测达到三种污布的去污力标准粉去污力。 理化指标应达到餐具用洗涤剂(GB9985-2000)或企业标准Q/ZZY1-2207。 建立HPLC、紫外等质量检测方法，建立活性成份的定量测定方法及主要特征成分的HPLC色谱图谱研究，确保研发项目产品的质量。（2）技术指标 产品达到去污效果好，无毒副作用，不刺激皮肤、不伤手，经口毒性检测无毒，误食无忧的效果。 对环境无磷、硫污染，高效环保。 对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念球菌杀灭率达99。 无污染，不含石化成分，不含荧光剂。不污染水质和土壤，生物降解率达99，对人体和环境没有任何污染。 产品要具备独特的节约省水能力，符合国际标准，极易清洗，省水、省时、省力。4.2主要经济指标建立年产3000吨的制备系列全天然清洁剂的生产线；新增产值3000万/年，增利税230万/年，带动当地西部山区的竹农和沿海地区渔民的经济收入，帮助解决西部山区农民毛竹的销售困难，脱贫致富奔小康，新增工作岗位150200人。4.3技术应用或产业化前景回归自然是现在一大流行趋势，加上现在生活水平的提高，人们对洗涤用品档次要求越来越高。绿色天然洗涤剂，能解决有效困扰全球的合成洗涤剂问题。因而，绿色天然洗涤剂具有很大的市场潜力及广阔的发展前景。开发的本项目产品（系列天然清洁剂）努力做到拥有独特的技术：采用21世纪植物萃取新技术；独特的组成：天然原料，绿色健康配方；高科技提取竹子精华成分，现代工艺提取的海洋天然物质。独特的功效；全新的生物分解去污原理，强力祛除污物，抑菌，完全可以替代目前的石化类洗剂，真正的呵护家人健康；独特的呵护与体贴：无毒副作用，通过国家权威机构皮肤刺激实验。不刺激皮肤、不伤手，误食也无忧的独特呵护！不伤人体、皮肤、更能保护、改善、滋润皮肤。独特的环保性能：无污染，不含石化成分，不含荧光剂。从自然中来，又全然回归到自然中去，不污染水质和土壤，生物降解率达99，是真正的环保健康的绿色洗涤产品，对人体和环境没有任何污染。独特的节约省水能力：符合国际标准，国际潮流的高效能、低粘稠、低泡沫配方，极易清洗，省水、省时、省力。权威检测：不含荧光剂、生物全降解，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念球菌杀灭率达99。皮肤刺激检测无刺激，经口毒性检测无毒，符合国家绿色环保产业政策发展的方向。该产品的开发和投放市场，一定能为企业带来可观的利润。 因此本项目产品应用前景与未来市场容量十分可观。目前项目已经完成小试研究，样品经浙江省疾控中心检验，主要技术指标均已达标。项目完成后，研究成果将在第一承担单位某生态日用品有限公司实现产业化应用。该公司是专业从事家庭洗涤用品研发、生产和销售的企业。项目承担单位正进行中试放大，力争尽快实现本项目的规模化生产，开发系列产品，努力开拓市场。同时，项目研究开发的系列清洁剂产品可进一步推广应用到学校、医院、部队、家庭及城乡公共场所的清洁、杀菌、消毒。主要包括人们的洗衣、洗手、洗发、沐浴、餐具厨具、果蔬等领域，提升我国天然清洗产品产业的整体水平和产品的技术创新。4.4获得自主知识产权的情况获得具有自主知识产权的制备系列全天然清洁剂的全套技术，已申请发明专利一项：天然生物清洁剂（专利受理号：200810061853.0）。拟申请国家发明专利2项，实用新型专利3项；形成共性关键技术1项以上；发表论文23篇；培养硕士研究生23名。4.5 成果提供形式（1）开发出天然清洁剂系列产品35种。（2）申报专利35项，其中发明专利2项。（3）提供共性关键技术1项以上。（4）发表论文23篇。五 项目实施方案、技术路线、组织方式与课题分解5.1 实施方案（1）毛竹中竹醋液提取技术研究：通过自主研发的活竹取汁技术从活体毛竹中提取具有快速分解血渍、污渍，除味、杀灭真菌功效的竹醋液；采用自主研发专利技术用不锈钢炭窑密封高温提炼竹醋液。（2）海洋生物中海螵蛸提取技术研究：采用先进的超微粉碎技术将海洋生物海螵蛸加工成具有去污渍、消炎、消毒功效的超微粉末。（3）配方设计与工艺优化：以天然植物毛竹提取的竹醋液、以海洋生物海螵蛸超微粉、辅以天然植物无患子、红七叶树、金刚藤提取物助剂及多种食品添加剂为原料，进行科学配比。在小试的基础上，进一步完善中试进程中的配方和规范工艺参数，制定工艺操作规程。（4）质量检测与性能评价： 制定工艺操作规程和质量控制规范。对项目产品从原料、生产到成品检验各个环节进行质量控制。进行产品无毒无污染、杀菌、全降解等性能评价方法研究，建立检测产品性能的手段与方法，确保产品的性能。（5）产业化开发：确定规模化生产的最佳配方和工艺参数；对成套生产设备进行改造，建立年产3000吨生产线，形成天然清洁剂生产的全套技术，为规模化生产打下基础。将产品推向国内外市场，以产生社会与经济效益。5. 2 技术路线 技术路线图： 调研立项，文献查阅，现状分析制定研发方案毛竹中竹醋液提取技术研发产品的配方研制海洋生物海螵蛸超微粉碎技术研发产品综合性能测试产品质量检测中试放大规模化生产工艺确定设备选型与改造项目总结，验收产品检测与控制质量控制小试产品、用户试用质量控制工艺流程图：竹醋液提取技术研发海螵蛸超微粉碎技术研发无患子、红七叶树、金刚藤提取物提取工艺研发辅料的选料科学配比高速搅拌预分散乳化储存质量与性能测试包装成品5.3 组织方式与课题分解项目研究采用产学研结合模式，承担单位由某生态日用品有限公司、某高校和某科研所共同参与实施完成。充分发挥某生态日用品有限公司企业推进科技进步的主体作用，保证研究配套经费的投入和研究成果的应用；某高校与某科研院所发挥学科优势、人才优势、实验条件和设备优势，确保研究计划的顺利实施。某生态日用品有限公司作为第一承担单位负责提供必要的研究条件（包括提供自筹资金、厂房、仪器设备等），并牵头组织课题攻关小组实施研究。某高校及某科研所作为第二和第三承担单位，安排研究人员，进行毛竹中竹醋液提取技术研究、海洋生物海螵蛸超微粉碎技术研究及天然植物提取物提取工艺研究，系列天然清洁剂产品配方设计和工艺优化，对关键技术进行研究攻关，同时提供测试仪器及资料保障。具体分工如下：某生态日用品有限公司公司： 协助进行天然清洁剂配方研究及生产工艺的进一步优化研究； 负责产品的中试放大和产业化实施； 建成年产3000吨天然清洁洗涤剂产品，并开拓市场。某高校： 负责完成竹醋液提取技术研究、海洋生物海螵蛸超微粉碎技术研究及天然植物提取物提取工艺研究； 进行系列天然清洁洗涤剂工艺配方研究及生产工艺的进一步优化研究，完成产品优化及小试、中试任务；协助进行中试放大和产业化实施。某科研所： 负责完成产品质量分析方法的建立与测定； 负责进行产品无毒无污染、杀菌、全降解等性能评价方法研究，建立产品性能评价方法，确保产品的性能。项目管理将实行项目负责人负责制，项目负责人负责本项目的总体实施，包括项目总体方案（研究目标、内容和进度等）的确定，具体的研究任务根据各方的优势和实力实行合理的分工, 相应的研究经费根据各自承担的研究任务进行分配, 在项目的总体框架下进行分工，相互衔接配合，定期检查交流，接受项目负责人的直接监督, 并定期向项目负责人汇报工作。项目研究过程和经费使用，将在科技管理部门的监管下，由项目负责人负责组织实施，研究经费将实行专款专用，实行全额预算管理，细化预算编制，并严格执行经费预算。根据各子课题组承担的研究任务，确定经费使用计划，项目负责人根据各子项目完成进度和质量对分配比例可作适当调整。项目实行重大事项报告制度。课题责任人对课题执行过程中发生的技术路线或主要研究内容调整、课题组主要研究人员变动以及其它可能影响课题顺利完成的重大事项要及时向归口部门报告，并按各科研计划管理办法规定的程序报批。自觉接受管理部门对科研计划实施、课题研究进展以及合同执行等情况的监督检查，及时发现和纠正存在的问题。全部经费的使用均应符合国家对科研经费的有关管理规定。六、计划进度安排2011年7月12月完成市场调研、购买原料、试剂、仪器等研发准备工作；采用自主开发的设备研究从活体毛竹中提取竹醋液；采用先进的微粉碎技术研究海洋生物海螵蛸的超微粉碎技术，进行天然植物提取物助剂提取工艺研究。2012年1月6月完成配方研究。在小试的基础上，进一步完善中试进程中的配方和规范工艺参数，制定工艺操作规程。2012年7月12月进行产品无毒无污染、杀菌、全降解等性能评价方法研究，建立产品性能评价方法，确保产品的性能。整理撰写论文，申报发明专利。2013年1月6月进行中期自查，邀请同行专家和行政主管部门领导，现场参观、考察。同时汇报前期工作及项目进展情况。完成中试放大研究，完善中试进程中的配方和工艺，规范中试生产工艺参数，进一步提高产品的综合性能。2013年7月12月建立年产3000吨的天然清洁洗涤剂的生产线，稳定产品质量，制定工艺操作规程，完善检测手段和质量规范。2014年1月6月 形成天然清洁剂生产的全套技术，开发系列产品，开拓市场；进行项目总结，整理技术资料，完成项目验收工作。七、现有工作基础和条件7.1 现有工作基础项目主持单位某生态日用品有限公司是集科研、生产、销售为一体，专业研发生产全天然清洁产品，致力于毛竹深加工和现代生物技术综合开发的民营企业，并承担 “浙江省科技支撑项目”。企业被评为 “浙江省林业龙头企业”“浙江省农业科技企业”、 “浙江省扶贫龙头企业”、“台州市农业龙头企业”。产品以“全天然、绿色环保、生活更健康”为理念，以家庭健康为已任。公司是与英国雷丁大学、中国科学院等单位合作的科技型企业，产品列入浙江省高科技项目、荣获中国林业博览会金奖、欧盟CERES有机认证证书、上海世博会零碳馆选用产品、全国工业产品生产许可认证、ISO14025环境标志国际标准III型环境标志认证。以“全天然、绿色环保、生活更健康”为企业创新理念，以现代家庭健康卫士为己任。企业董事长曾多次受到习近平、张德江等党和国家领导人及浙江省两任省长柴松岳、吕祖善的亲切接见，国家环境保护部周生贤部长曾亲临公司考察指导。公司建地面积22.5亩，建筑面积10000多平方米，现有员工120人，拥有自主知识产权各项专利60多项，联合研发新产品天然清洗剂主要以深山毛竹等绿色植物及海海洋生物为原料，经现代提取技术精制，形成了绝不含石化成分，具有全新的清洁、杀菌、生物全降解等功效，具有无污染、无刺激、健康、入口无毒、环保、节水、省时、省力，对人体无任何刺激的健康型的产品，是替代传统日化清洗剂的先行者。该公司的发展预示着企业拥有更多的青山绿水，健康快乐。由于对天然生物清洁剂的专注，该生态日用品有限公司正在成为理性的、专业的、环保的、可持续发展的新型工业化企业的代表，并勇于承担企业的社会责任。当今，绿色环保、节能减排已成为基本国策，回归自然、健康快乐成为我们梦寐以求的生活方式，我们也正以当初的梦想服务于社会大众，倡导“建立健康生活方式”，“请给大地母亲留下一片净土”。作为天然洗涤剂的领跑者，企业有一个梦想，让世界上所有的人都用上全天然清洁剂，在成就梦想的道路上，有一群“天然、环保、健康”理念的创新团队，从小到大、从大到强、从强到优、这种梦想的成就，依赖于敢为人先的意识，基于科技创新的坚持，得益于放眼全球的气势，建树于使命责任的伟志，产品丰富化到完整的产品链，再到有意识的尝试实施，可以说，创新引领企业走向行业责任的极致，在掀起第三次清洁剂革命浪潮之后，公司将创造承前启后的新功伟绩。7.2 研发团队由教授、高工、副研究员等骨干成员组成的研发团队长期从事绿色环保产品的研发；天然植物活性成分研究，绿色环保产品的质量分析等，具有良好的团队合作精神。项目负责人系企业负责人，多年来一直从绿色环保清洁洗涤产品的研发，具有较高的管理水平和丰富的开发经验。项目负责人，第一承担单位某企业高工，在职攻读博士学位。2004年毕业于某大学工商管理专业，获硕士学位，现任某生态日用品有限公司董事长兼总经理。个人荣誉：全国农村青年创业致富带头人；浙江省十大杰出农村青年；浙江某市十佳创业新星；2008绿色中国年度焦点人物。近年来承担国家星火项目及浙江省科技厅攻关项目、与高校联合开发项目10余项，撰写研究论文10多篇，申请国家发明专利2项，实用新型专利10项，获专利授权3项。技术研发负责人，项目第二承担单位，某高校教授。198