摘  要：本發(fā)明公開了一種生物酶?化學(xué)聯(lián)合處理苧麻脫膠的方法，包括酶解脫膠、一次堿煮、二次堿煮、拷麻、漂酸洗、給油、震蕩離心、烘干；浸酶時采用復(fù)合酶：果膠酶、半纖維素酶、木聚糖酶。本發(fā)明根據(jù)苧麻纖維膠質(zhì)特點，利用酶的專一性選取果膠酶、半纖維素酶、木聚糖酶三種生物酶進(jìn)行酶解。采用生物酶和化學(xué)法聯(lián)合使用可以形成協(xié)同效應(yīng)，提高脫膠效率，縮短處理時間，降低生產(chǎn)成本。酶解膠質(zhì)后，配合脫膠煮煉增效劑，化學(xué)法可以更容易地進(jìn)行脫膠處理，提高整體處理效果。同時聯(lián)合使用還可以降低對環(huán)境的影響，可減少苧麻脫膠廢水排放50%以上，符合可持續(xù)發(fā)展的要求。

 

技術(shù)要點

1.一種生物酶?化學(xué)聯(lián)合處理苧麻脫膠的方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）酶解脫膠：取原麻扎把后，放入酶解脫膠池中，加入活化后酶解液，調(diào)整酶解溫度50 ℃，在采用濃硫酸調(diào)節(jié)酶解液的pH值為2?3的條件下浸泡3h；取出待用；

（2）一次堿煮：酶解完成后清洗干凈放入煮煉鍋進(jìn)行第一次堿煮；

（3）二次堿煮：清洗后，在加壓條件下進(jìn)行二次堿煮；

（4）拷麻：使用拷麻機(jī)使麻纖維松散，去除多余膠質(zhì)；

（5）漂酸洗：堿煮完成后清洗干凈，浸入次氯酸鈉溶液進(jìn)行漂酸洗；

（6）給油：隨后浸入茶籽油2?3h，使纖維松散,柔軟并改善其集束性與平滑性；

（7）震蕩離心：最后經(jīng)過振蕩、離心、再振蕩，除去剩余苧麻表皮和部分水分；

（8）烘干：離心脫水后在70?80℃烘干得到精干麻。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物酶?化學(xué)聯(lián)合處理苧麻脫膠的方法，其特征在于，所述（1）中酶解液采用復(fù)合酶，所述復(fù)合酶為果膠酶、半纖維素酶、木聚糖酶，所需復(fù)合酶用量750g，浴比1：10。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生物酶?化學(xué)聯(lián)合處理苧麻脫膠的方法，其特征在于，所述果膠酶、半纖維素酶、木聚糖酶其酶活分別為30000u/g、54000u/g、28000u/g。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物酶?化學(xué)聯(lián)合處理苧麻脫膠的方法，其特征在于，所述（2）中堿煮時加入煮煉增效助劑，其配比為，10.5?12g/LNaOH，加入1.5?3.5%Na₂SiO₃，1.5?3.5%Na₅P₃O₁₀，浴比1：10。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物酶?化學(xué)聯(lián)合處理苧麻脫膠的方法，其特征在于，所述（3）中堿煮條件為加壓2.5kg，溫度達(dá)到120?135℃，煮煉3小時。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物酶?化學(xué)聯(lián)合處理苧麻脫膠的方法，其特征在于，所述（5）中次氯酸鈉溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%，漂酸洗時溫度30℃，時間5min，浴比1：10。

 

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及苧麻加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種生物酶?化學(xué)聯(lián)合處理苧麻脫膠的方法。

 

背景技術(shù)

苧麻纖維作為綠色生態(tài)纖維，具有吸濕、透氣、抑菌、防霉、抗紫外線、無靜電等優(yōu)良性能。苧麻紡織品不僅在衣服、包裝上得到廣泛應(yīng)用，而且發(fā)展到家用裝飾、醫(yī)用等多個領(lǐng)域，國內(nèi)外市場潛力巨大。但苧麻纖維組成中除纖維素外，還有果膠、半纖維素、木質(zhì)素、脂蠟質(zhì)和水溶物等伴生物質(zhì)，統(tǒng)稱為膠質(zhì)。在膠質(zhì)的作用下，苧麻纖維單細(xì)胞在韌皮中相互疏松地排列并粘合。為了達(dá)到紡織要求，苧麻原麻必須經(jīng)過脫膠，除去纖維周圍全部或部分膠質(zhì)，使纖維分離、松散，才能制取可紡纖維。目前苧麻脫膠企業(yè)普遍采用的是化學(xué)脫膠法，其原理是利用植物韌皮中纖維素和膠質(zhì)對堿、無機(jī)酸和氧化劑等穩(wěn)定性不同而去除膠質(zhì)。其具體工藝大致包括原麻拆包、扎把、浸酸、第一次煮煉、第二次煮煉、敲麻、漂酸洗、水洗、脫水、漂白、給油、烘干，其處理工序繁瑣耗時長，能耗大，且長時間的堿煮導(dǎo)致麻的強(qiáng)力損傷較大，麻纖維柔韌性降低。并且其繁雜的工序、諸多專用設(shè)備、耗水量大以及堿液等廢液廢水的排放等因素，導(dǎo)致化學(xué)脫膠纖維制成率低、嚴(yán)重污染環(huán)境、生產(chǎn)成本高等問題，嚴(yán)重制約著產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。而后面出現(xiàn)的生物脫膠法雖然較化學(xué)脫膠法有一定的優(yōu)勢，但僅用生物脫膠法很難讓苧麻纖維達(dá)到紡織要求。

 

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種生物酶?化學(xué)聯(lián)合處理苧麻脫膠的方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的化學(xué)脫膠、生物脫膠存在一定局限性的技術(shù)問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供的一種生物酶?化學(xué)聯(lián)合處理苧麻脫膠的方法，包括以下步驟：

（1）酶解脫膠：取原麻扎把后放入酶解池中浸酶，加入活化后酶解液，酶解溫度50℃，在采用濃硫酸調(diào)節(jié)pH值為2?3的條件下浸泡3h；

（2）一次堿煮：浸酶完成后清洗干凈放入煮煉鍋進(jìn)行第一次堿煮；

（3）二次堿煮：清洗后，在加壓條件下進(jìn)行二次堿煮；

（4）拷麻：使用拷麻機(jī)使麻纖維松散，去除多余膠質(zhì)；

（5）漂酸洗：堿煮完成后清洗干凈，浸入次氯酸鈉溶液進(jìn)行漂酸洗；

（6）給油：隨后浸入茶籽油2?3h；

（7）震蕩離心：最后經(jīng)過振蕩、離心、再振蕩，除去剩余苧麻表皮和部分水分；

（8）烘干：離心脫水后烘干得到精干麻。

進(jìn)一步的，所述（1）中酶解液采用復(fù)合酶，所述復(fù)合酶為果膠酶、半纖維素酶、木聚糖酶，所需復(fù)合酶用量750g，浴比1：10。

進(jìn)一步的，所述果膠酶、半纖維素酶、木聚糖酶其酶活分別為30000u/g、54000u/g、28000u/g。

進(jìn)一步的，所述（2）中堿煮時加入煮煉增效助劑，其配比為，10.5?12g/LNaOH，加入1.5?3.5%Na₂SiO₃，1.5?3.5%Na₅P₃O₁₀，浴比1：10。

進(jìn)一步的，所述（3）中堿煮條件為加壓2.5kg，溫度達(dá)到120?135℃，煮煉3小時。

進(jìn)一步的，所述（5）中次氯酸鈉溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%，漂酸洗時溫度30℃，時間5min，浴比1：10。

基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明實施例至少可以產(chǎn)生如下技術(shù)效果：

根據(jù)苧麻纖維膠質(zhì)特點，利用酶的專一性選取果膠酶、半纖維素酶、木聚糖酶三種生物酶進(jìn)行酶解。采用生物酶和化學(xué)法聯(lián)合使用可以形成協(xié)同效應(yīng)，提高脫膠效率，縮短處理時間，降低生產(chǎn)成本。酶解膠質(zhì)后，化學(xué)法可以更容易地進(jìn)行脫膠處理，提高整體處理效果。同時聯(lián)合使用還可以降低對環(huán)境的影響，符合可持續(xù)發(fā)展的要求。

 

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖示出的結(jié)構(gòu)獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實施例的工藝流程圖。

  

圖 1

 

具體實施方式

現(xiàn)詳細(xì)說明本發(fā)明的多種示例性實施方式，該詳細(xì)說明不應(yīng)認(rèn)為是對本發(fā)明的限制，而應(yīng)理解為是對本發(fā)明的某些方面、特性和實施方案的更詳細(xì)的描述。

應(yīng)理解本發(fā)明中所述的術(shù)語僅僅是為描述特別的實施方式，并非用于限制本發(fā)明。另外，對于本發(fā)明中的數(shù)值范圍，應(yīng)理解為還具體公開了該范圍的上限和下限之間的每個中間值。在任何陳述值或陳述范圍內(nèi)的中間值以及任何其他陳述值或在所述范圍內(nèi)的中間值之間的每個較小的范圍也包括在本發(fā)明內(nèi)。這些較小范圍的上限和下限可獨立地包括或排除在范圍內(nèi)。

除非另有說明，否則本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有本發(fā)明所述領(lǐng)域的常規(guī)技術(shù)人員通常理解的相同含義。雖然本發(fā)明僅描述了優(yōu)選的方法和材料，但是在本發(fā)明的實施或測試中也可以使用與本文所述相似或等同的任何方法和材料。本說明書中提到的所有文獻(xiàn)通過引用并入，用以公開和描述與所述文獻(xiàn)相關(guān)的方法和/或材料。在與任何并入的文獻(xiàn)沖突時，以本說明書的內(nèi)容為準(zhǔn)。

在不背離本發(fā)明的范圍或精神的情況下，可對本發(fā)明說明書的具體實施方式做多種改進(jìn)和變化，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。由本發(fā)明的說明書得到的其他實施方式對技術(shù)人員而言是顯而易見的。本發(fā)明說明書和實施例僅是示例性的。

關(guān)于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均為開放性的用語，即意指包含但不限于。

 

實施例

實施例1?3中工藝流程如圖1所示。

實施例1

酶配比：果膠酶：半纖維素酶：木聚糖酶=10：4：1；

堿煮液：11g/L NaOH，加入2.0%Na₂SiO₃，2.0%Na₅P₃O₁₀；

（1）在酶解池對680kg機(jī)打麻進(jìn)行酶解，用濃硫酸調(diào)節(jié)pH值為3.5，保持水溫50℃，酶解時間設(shè)置為3h，果膠酶（酶活30000u/g）：半纖維素酶（酶活54000u/g）：木聚糖酶（酶活28000u/g）=10：4：1，浴比1：10。果膠酶、半纖維素酶購于河南聚燦生物工程有限公司，木聚糖酶購于滄州夏盛酶生物技術(shù)有限公司。

（2）浸酶完成后清洗干凈放入煮煉鍋進(jìn)行第一次堿煮，溫度為100℃，堿煮3h。堿煮液：11g/L NaOH，加入2.0%Na₂SiO₃，2.0%Na₅P₃O₁₀作為煮煉助劑，浴比1：10。

（3）清洗后，進(jìn)行二次堿煮，加壓2kg，溫度達(dá)到130℃左右，煮煉3小時。

（4）使用拷麻機(jī)使麻纖維松散，去除多余膠質(zhì)。

（5）漂酸洗:堿煮完成后清洗干凈，浸入7%的次氯酸鈉進(jìn)行漂酸洗，溫度30℃，時間1h，浴比1：10。

（6）隨后浸入茶籽油2h，阻止纖維在干燥過程中互相并結(jié)，提高其柔軟和松散程度，改善表面性能。

（7）最后經(jīng)過振蕩、離心、再振蕩，除去剩余苧麻表皮和部分水分，烘干后得到精干麻。

實施例2

果膠酶：半纖維素酶：木聚糖酶=8：6：1；堿煮液：11.5g/L NaOH，加入2.0%Na₂SiO₃，2.0%Na₅P₃O₁₀；

（1）在酶解池對680kg機(jī)打麻進(jìn)行酶解，用濃硫酸調(diào)節(jié)pH值為3.5，保持水溫50℃，酶解時間設(shè)置為3h，果膠酶（酶活30000u/g）：半纖維素酶（酶活54000u/g）：木聚糖酶（酶活28000u/g）=8：6：1，浴比1：10。

（2）浸酶完成后清洗干凈放入煮煉鍋進(jìn)行第一次堿煮，溫度為100℃，堿煮3h。堿煮液：11.5g/L NaOH，加入1.5%Na₂SiO₃，1.5%Na₅P₃O₁₀作為煮煉助劑，浴比1：10。

（3）清洗后，進(jìn)行二次堿煮，加壓2kg，溫度達(dá)到130℃左右，煮煉3小時。

（4）使用拷麻機(jī)使麻纖維松散，去除多余膠質(zhì)。

（5）漂酸洗：堿煮完成后清洗干凈，浸入7%的次氯酸鈉進(jìn)行漂酸洗，溫度30℃，時間1h，浴比1：10。

（6）隨后浸入茶籽油2h，阻止纖維在干燥過程中互相并結(jié)，提高其柔軟和松散程度，改善表面性能。

（7）最后經(jīng)過振蕩、離心、再振蕩，除去剩余苧麻表皮和部分水分，烘干后得到精干麻。

實施例3

果膠酶：半纖維素酶：木聚糖酶=6：3：1；堿煮液：12.5g/L NaOH，加入2.5%Na₂SiO₃，2.5%Na₅P₃O₁₀；

（1）在酶解池對680kg機(jī)打麻進(jìn)行酶解，用濃硫酸調(diào)節(jié)pH值為3.5，保持水溫50℃，酶解時間設(shè)置為3h，果膠酶（酶活30000u/g）：半纖維素酶（酶活54000u/g）：木聚糖酶（酶活28000u/g）=6：3：1，浴比1：10。

（2）浸酶完成后清洗干凈放入煮煉鍋進(jìn)行第一次堿煮，溫度為100℃，堿煮3h。堿煮液：12.5g/L NaOH，加入2.5%Na₂SiO₃，2.5%Na₅P₃O₁₀作為煮煉助劑，浴比1：10。

（3）清洗后，進(jìn)行二次堿煮，加壓2kg，溫度達(dá)到130℃左右，煮煉3小時。

（4）使用拷麻機(jī)使麻纖維松散，去除多余膠質(zhì)。

（5）漂酸洗：堿煮完成后清洗干凈，浸入7%的次氯酸鈉進(jìn)行漂酸洗，溫度30℃，時間1h，浴比1：10。

（6）隨后浸入茶籽油2h，阻止纖維在干燥過程中互相并結(jié)，提高其柔軟和松散程度，改善表面性能。

（7）最后經(jīng)過振蕩、離心、再振蕩，除去剩余苧麻表皮和部分水分，烘干后得到精干麻。

按實施例1?3分別進(jìn)行脫膠實驗，測定不同實施例脫膠后的殘膠率、白度、束纖維斷裂強(qiáng)度，結(jié)果如表1。

表1

  

最后應(yīng)說明的是：

以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。

 

文章摘自國家發(fā)明專利，一種生物酶-化學(xué)聯(lián)合處理苧麻脫膠的方法，發(fā)明人：康建平，李佳逸，馬德武，譚昕，何雨靜，韓麗娟，何勇；申請?zhí)?/font>：202410606545.0；申請日：2024.5.16