大豆蛋白纤维诞生记

２００３年４月１日，在我国纤维发展史上将是一个永远值得纪念的日子。这一天，我国在应用纤维领域的惟一原创技术——大豆蛋白纤维万吨级生产线将在江苏常熟江河天绒丝纤维有限责任公司投产。 阳春三月，春风拂面，坐落在阳澄湖畔的江河天绒丝公司将迎来四面八方的客人。中国纺织工业协会、常熟市人民政府将为这个项目举行隆重的投产典礼。中国棉、毛、麻、丝、化纤、印染、色织等各个专业协会的领导，纺织纤维及其应用领域的资深专家、学者，参与了大豆纤维应用研究的有关科研院所和全国近百家纺织行业的骨干企业将应邀出席庆典仪式。这些骨干企业中的相当一部分已经在大豆蛋白纤维的纺纱工艺和产品开发方面做出了卓有成效的探索，积累了宝贵的经验。 大豆蛋白纤维是由河南华康生物化学工程联合集团公司的科研人员经过十年的艰苦探索、自主开发，在国际上率先进行工业化实验并取得成功的项目，大豆蛋白纤维的研制成功，标志着我国以植物蛋白丝作纤维材料的工业化进程已走在世界前列。吴邦国同志为这个项目亲笔题词：“江河天绒丝纤维公司开创了中国乃至世界大规模生产大豆蛋白纤维的历史。” 我国首创的大豆蛋白纤维制造技术取材于榨过油的豆粕，用浸泡法将其中的蛋白质提取，经过提纯取出其中的球型蛋白，与羟基高分子聚合物接枝，通过助剂达到相溶共聚共混，制成一定浓度的蛋白质纺丝溶液，利用现代纺丝设备，经湿法纺丝工艺，制成含有丰富大豆蛋白的纤维。整个生产过程对环境、空气、人体、土壤、水质无污染，由于我国具有丰富的大豆蛋白资源，且可以再生，符合可持续发展的要求。大豆蛋白纤维含有多种对人体有益的氨基酸，具有多种纤维的特点，如羊绒般的手感，蚕丝的光泽，棉纤维的吸湿透气，羊毛的保暖性等，被称为新世纪的健康舒适型纤维。 像一个婴儿的孕育要经过十月怀胎，大豆蛋白纤维的研制历经十年艰辛；像处于襁褓和幼儿时期的孩子，必须得到亲人的呵护和科学的喂养，才能为一生的健康成长打下基础；大豆蛋白纤维在它的产业幼稚期得到了方方面面的关爱，得到了国家产业政策的扶持，得到了业内众多骨干企业的配合，为它顺利步入产业成长期奠定了坚实的基础。目前，除河南华康生物化学工程联合集团公司在河南遂平投资的第一条年产１５００吨的大豆蛋白纤维生产线外，江河天绒丝纤维公司是国内首家万吨级大豆蛋白纤维生产企业，它肩负了推动我国在应用纤维领域惟一原创技术大豆蛋白纤维的产业化、商品化的历史重任，大豆蛋白纤维品种的系列化开发、后道市场的应用推广已经和江河天绒丝纤维公司的创业者们紧紧联在一起，也将和那些所有关心中国原创纤维推广应用的企业家的名字连在一起。 提到大豆蛋白纤维，必然提到李官奇。 他随大豆蛋白纤维出名，因《中国纺织报》记者用了一个“奇人李官奇”作标题 ，这个称谓便不径而走。 把李官奇说成“奇人”，可能原因有二，其一，是因为他把大豆里的蛋白质提练出来，还纺成了丝，这件事本身就有点神奇，其二，是因为他出身农民。而“农民”和“科学发明”、“科学家”之间一向存在较大距离。因此，李官奇对外界来说，始终带有一点神秘色彩。如果再把迄今为止中国在应用纤维领域惟一原创技术的发明者这样一顶桂冠戴在李官奇头上，就可能让人感到更神奇了。 但是，如果你走近李官奇，了解了他的成长道路，你会发现他的出名与成功有着某种必然性，他把事业的触角延伸到大豆蛋白纤维也是偶然中的必然。 １９４６年出生的李官奇，是家中的长子，他的父亲是一个农村的小手工业者，由于他从小聪慧，父母亲克服家境的艰辛，让他从小学一直读到高中毕业，在文革前李官奇已受完系统的高中教育，成为当时农村青少年中为数不多的幸运儿。据李官奇的自我评价，在学校时，他一直是上中等学生，成绩不是最拔尖的，但是属于那种兴趣广泛、什么都可以干一点的。也许，正是由于什么都可以干一点，李官奇的人生之路走的不同寻常。文革十年，他当过三年小学老师，当过生产队小队长，带领社员从事过翻砂，改革开放以后，３０出头的李官奇很快成为农村第一代乡镇企业家。他先后涉足面粉加工机械、油类机械、饲料机械的制造，都取得了成功。 ——１９７９年，他意识到农村家庭联产承包责任制的推行，会导致农村对面粉机械需求的增加，而需求热点一定是只需投资几万元的小面粉厂的加工设备，随着小面粉厂遍地开花，李官奇带领乡亲们开发的小面粉厂加工线一下走红，每年有１００多条生产线销往河南、河北、山东、湖北等省，最多的一年销了２００多条线。 ——１９８５年，李官奇看到榨过油之后的豆饼里还有８％左右的油未榨尽，他想到把这些油清出来可作为很好的工业用油，就上马了油脂清除设备。 ——１９８８年，李官奇发现如果把榨过油的菜籽粕里的一种做芥子甙的毒清除出来，菜子粕会因丰富的蛋白质含量用作各种家禽和牲畜的饲料，正适应农村发展养殖业的需求，于是，菜子粕脱毒工艺和设备在他和合作伙伴的手中诞生，由此，获得了１９９０年的全国第四届发明展览会银奖。 李官奇属于那种对市场非常敏感的人，他开发的每一项产品、上马的每一个项目都因有较强的市场需求而获得投资回报；他又是一个不断进取的人，他不断把眼光移向新的领域，不断探索企业经营机制和体制的转变，１９９４年，他就组建了股份制的河南华康生物化学工程联合集团公司，这使他成为乡镇企业转制成民营企业较早的一代企业家。同时，他又是一个具有顽强学习精神的人。随着事业的拓展，他把知识面拓展到面粉工程学、油料工程学、饲料学、机械加工、材料力学、材质学、流体力学、设计原理、食品化学，生物化学、高分子化学、物理化学等多种领域。从二十几岁起，他就以超出常人的毅力和超过常人的能力在不断补充丰富自己。 他虽然没有“硕士”、“博士”的学位，但对他接触较深的人，都会为他的知识面、学术水平、思维的敏捷所折服，说他的知识结构是Ｔ型结构，既可以很宽，也可以很深。直到现在，５６岁的李官奇每天读书到深夜。 他在人生旅途中，好像从没有时间停下脚步，去品味一下成功的喜悦。涉足大豆蛋白纤维的开发，已是冥冥之中的一种召唤。 研制植物蛋白纤维一直是科学家的梦想，在上个世纪，意大利、英国、美国、前苏联的科学家曾分别从牛奶、花生、玉米、大豆豆粕中提取过蛋白质，但都因纯纺性能差，无法进行纺织加工而中断，目前，成功提炼了蛋白纤维并实现了工业化生产的是日本的东洋纺公司，它用牛奶做原料，但因为１００公斤牛奶中只能提炼出２公斤“牛奶丝”，成本太高，而无法大量推广使用。 为了搞事业，李官奇订阅了各种杂志，１９９１年，他从美国的“化学文摘”上看了这样一句话，“植物蛋白可以纺成丝”，当时，国内正在进行蚕茧大战，一吨桑蚕丝的价格卖到十六七万元，望着一堆堆的菜籽蛋白饲料，李官奇感到它们可以产生更高的价值，研制大豆蛋白纤维的念头就这样萌生了。 ——取榨过油的大豆粕，用浸泡法把其中的蛋白质提取出来，在提纯过程中去掉其中的酶蛋白、杂蛋白，仅留其中的球型蛋白，再把经过提纯的球型蛋白彻底溶解，其中的难点是溶解过程的把握和蛋白质分子量的控制。 ——在纯纺走不通的情况下，李官奇选择了把经过提纯的球型蛋白质和羟基高分子（ＰＶＡ）聚合物通过添加引发剂进行接技的工艺路线，其目的是使大豆蛋白质和羟聚物达到相溶共聚共混，制成非常稳定的纺丝液。为了使纺出的丝具备纤维的柔软度、悬垂性、透气、光泽、导湿性和强度、细度、抱合力等各种可纺性能。关键是选择好纺丝工艺。 ——１９９１～１９９３年，李官奇开始用湿法纺丝工艺，几百次实验下来，因速度太慢，李官奇决定改用干法。重大的工艺调整需要设备相应调整，有些可以借鉴，有些需要重新设计。 ——１９９４～１９９５年，李官奇开始采用干法纺丝工艺，但遇到了工艺不稳定、温度要求高、纺丝液的浓度不好掌握、在高温高压下蛋白质在液体里容易发生肽练反应，产生酰氨键等问题。 ——１９９５～１９９６年，李官奇又试验干喷湿纺法，但这种工艺对设备制造的精度要求高而且比较复杂，最后又回到湿法纺丝工艺。 五年时间在呕心沥血中度过，离终点似乎还遥遥无期，过去上马一个项目一般只用一年多时间就可实现商品化的李官奇，这时才发现他把研制大豆蛋白纤维的困难大大低估了。他隐约感到，从大豆中提取出蛋白仅仅是大豆蛋白纤维研制的初级阶段，每选择一种工艺路线都意味着上千万元的设备投入，都要经历几百次的实验，放弃，就意味着前功尽弃，不放弃，后面的路还很长、很长…… ——１９９６年～１９９７年，重新又回到湿法纺丝工艺实验上的李官奇已经资金耗尽，他把原来准备建厂的２０亩地卖了，把十几年创业积累的几千万元资金已经一部分、一部分投了进去，前后有两年时间， 厂里的工人和科研人员都发不出工资，全家人没有钱买粮食，靠乡亲接济，没有肉、没有蔬菜，仅靠馍和咸菜度日。李官奇说，人生挣钱不是主要的，能吃多少？花多少？苦日子过惯了，最大的愿望就是搞出点儿好东西，在研制工作因资金问题进行不下去时，是当地银行的几百万贷款为李官奇雪中送炭。 ——到１９９８年，大豆蛋白纤维的研制工作终于有了突破性的进展，使大豆蛋白纤维既具备化纤的导湿性，又具备棉花的透气性，李官奇最终通过解开大豆蛋白的部分球型结构，改变蛋白质的分子空间的办法使这一问题迎刃而解。现在的大豆蛋白纤维条杆表皮，由一个个类似海岛结构分子链连接成一个线型的链条，在纤维的表皮面形成了沟槽和很多的点，纤维的横截面则呈哑铃型或不规则的三角形，这样就使人体的汗液、气体能顺利从纤维的空隙中排出，从而同时具备了化纤和棉花的各自优点。 ——从小试到中试，前后经过８００多次试验。在中试成熟后，需要建一条生产线进行工业化实验生产，又一次遇到资金问题，几千万元没有着落。这次为在李官奇解燃眉之急的，是河南驻马店市遂平县粮食局局长魏立新，他亲自筹资６０００万元，帮助李官奇在河南遂平建成了我国第一条大豆蛋白纤维工业化试生产线， 从１９９７年９月建厂到１９９８年７月第一批大豆蛋白纤维从这条生产线流出，前后用了不到一年的时间。 不会喝酒、不会打麻将，唯一的嗜好就是吸点烟的李官奇，至今没走出过国门，据他说年青的时候去过泰山，此后中国的名胜古迹大多没有去过。但他对全国各地的书店却如数家珍，北京的王府井新华书店、西安的钟楼街、郑州的大同路、合肥的三孝口、济南的、武汉的……为了大豆蛋白纤维的研究，李官奇关注着很多专业书籍的出版动态，他知道有的书第一版印数不多，一旦脱销，等第二版要很长时间。所以他经常提前去等，李官奇在离家５０公里外的濮阳搞实验，平时很少回家，在他的小屋里，堆满了各个学科的书，中间的床好像大海里的一个孤岛，李官奇就睡在书中，徜徉在知识的海洋中。近十年时间，他花在买书上的钱就近２０万元。 ２０世纪９０年代，事业发达的农民企业家们很多人都把妻子、孩子送到国外，让她们去享受发达国家高度的物质文明，接受良好的教育，李官奇的２０ 世纪９０年代，所有的心思、精神、精力都在大豆蛋白纤维上。 拿着千辛万苦才研制成功的大豆蛋白纤维，李官奇知道要把它变成纺织厂可以接受的原料必须对大豆蛋白纤维的各种物理性能进行全面测试，开发适合大豆蛋白纤维的纺纱工艺，２０００年６月，他首先来到了青岛，找到青岛大学纺织工程系的韩光可教授，委托青岛大学全面测试大豆蛋白纤维的性能，测试表明，大豆蛋白纤维的各项物理指标达到了纺纱的基本要求，和所有的纤维一样，既有优点，也有弱项，和其他纤维相比： ——干湿断裂强度，它明显强于棉花、粘胶、蚕丝和羊毛； ——干断裂延伸度，它低于羊毛，高于棉花、粘胶，和蚕丝基本相同； ——初始模量，和棉花、粘胶、蚕丝、羊毛差不多不相上下； ——钩接强度，明显高于粘胶；和棉花、蚕丝在同一水平； ——结节强度，比棉花差，好于蚕丝，与粘胶在同一水平； ——回潮率，和棉花相差不多，低于粘胶、蚕丝和羊毛； ——比重非常轻，明显好于棉花、粘胶，比羊毛、蚕丝还要低。 除以上指标外，大豆蛋白纤维在耐酸性、抗紫外线性方面具有明显的优点，但耐碱性一般，耐湿热性较差，需要针对这一弱点研究特殊的染色工艺。 拿到了青岛大学的测试报告，李官奇的心就像一块石头落了地，此后，他奔波在各个纺织院校之间，请专家们协助研究大豆蛋白纤维的纺纱工艺。２０００年８、９月间，经苏州大学王华杰教授建议下，李官奇来到北京，走进了当时的国家纺织工业局，受到了规划发展司司长李金宝的热情接待，从此，大豆蛋白纤维进入纺织行业的最高管理部门——国家纺织工业局的视线。(李大云)