麻类纤维脱胶工艺现状与展望_朱洁文
麻类生物脱胶技术开发与应用方案(一)
麻类生物脱胶技术开发与应用方案一、实施背景随着中国纺织业的快速发展，麻类作物作为一种具有优良性能的天然纤维，被广泛应用于服饰、家居等领域。
然而，当前麻类脱胶技术存在环境污染大、资源消耗高、生产效率低等问题，严重制约了麻类纺织产业的发展。
因此，开发高效、环保的麻类生物脱胶技术对推动麻类纺织产业升级具有重要意义。
二、工作原理麻类生物脱胶技术主要利用微生物酶的生物催化作用，对麻类纤维进行高效脱胶。
具体来说，该技术包括以下步骤：1.选取适合的微生物酶：根据麻类纤维的化学组成和结构特点，筛选出能够高效分解纤维素的微生物酶。
2.优化微生物酶的发酵条件：通过控制发酵温度、湿度、营养物质等参数，提高微生物酶的生产效率和活性。
3.生物脱胶工艺流程：将微生物酶与麻类原料混合，在适宜的温度和湿度条件下进行发酵，使纤维素在微生物酶的作用下分解为可溶性糖类，从而实现脱胶。
4.残胶处理：将脱胶后的溶液进行分离、洗涤、干燥等处理，得到精制麻纤维和可利用的残胶物质。
5.纺织加工：将精制麻纤维进行纺织加工，得到各类麻制品。
三、实施计划步骤1.开展市场调研：了解当前麻类纺织品的市场需求和主要生产工艺，明确生物脱胶技术的开发方向和目标。
2.筛选微生物酶种：通过实验室筛选和优化，确定适合麻类纤维生物脱胶的微生物酶种。
3.建立生物脱胶工艺流程：根据优化的微生物酶发酵条件和脱胶工艺参数，建立完整的生物脱胶工艺流程。
4.调试设备与设施：根据工艺要求，选购或改造适合生物脱胶工艺的设备与设施。
5.试制样品：按照建立的工艺流程进行小批量试制，对试制品进行性能检测和评估。
6.中试生产：在试制样品成功的基础上，进行中试生产，进一步验证工艺流程的稳定性和可行性。
7.产业化推广：根据中试生产的结果和市场反馈，制定产业化推广计划，将生物脱胶技术应用于麻类纺织生产中。
四、适用范围本方案适用于各种麻类作物的脱胶加工，包括但不限于亚麻、大麻、黄麻等。
同时，该技术还可应用于其他具有类似纤维结构的天然或人造纤维材料的脱胶加工。
国内苎麻脱胶技术
国内苎麻脱胶技术1. 引言苎麻，又称亚麻、亚麻麻等，是一种重要的经济作物，具有很高的经济价值和广泛的应用前景。
苎麻纤维具有优异的力学性能和耐久性，广泛用于纺织、建筑、医疗等领域。
然而，在苎麻纤维应用过程中，需要进行脱胶处理，以去除纤维表面的胶质和杂质，提高纤维的质量和纯度。
国内苎麻脱胶技术的发展已经取得了长足的进步，本文将对国内苎麻脱胶技术进行全面详细、完整深入的介绍。
2. 脱胶技术的意义脱胶技术是苎麻纤维加工的关键环节之一，对于提高苎麻纤维的质量和纯度具有重要作用。
主要意义如下：2.1 提高纤维质量通过脱胶技术，可以有效去除苎麻纤维表面的胶质和杂质，提高纤维的质量和纯度。
脱胶后的苎麻纤维具有较高的强度、韧性和耐久性，适用于各种纺织加工和应用领域。
2.2 降低生产成本脱胶技术可以减少后续加工过程中的能耗和劳动力成本，提高生产效率。
同时，脱胶后的苎麻纤维可以更好地吸收染料和化学药剂，降低了染色和后续处理过程中的用量和成本。
2.3 促进苎麻产业发展苎麻是一种重要的农作物，苎麻产业的发展对于农民收入和农村经济的发展具有重要意义。
脱胶技术的应用可以提高苎麻纤维的附加值，促进苎麻产业的发展，推动农村经济的转型升级。
3. 国内脱胶技术的发展现状国内苎麻脱胶技术的发展经历了多年的探索和实践，取得了一系列重要成果。
目前，主要的脱胶技术包括机械脱胶、化学脱胶和生物脱胶等。
3.1 机械脱胶技术机械脱胶技术是最常用的脱胶方法之一，通过物理摩擦和冲击力去除纤维表面的胶质和杂质。
常用的机械脱胶设备包括刀式脱胶机、锤式脱胶机等。
机械脱胶技术具有操作简便、能耗低、对环境无污染等优点，但脱胶效果受纤维质量和设备性能的影响较大。
3.2 化学脱胶技术化学脱胶技术是利用化学药剂对苎麻纤维进行处理，去除胶质和杂质。
常用的化学脱胶方法包括碱法脱胶、酶法脱胶等。
化学脱胶技术具有脱胶效果好、操作灵活、适用范围广等优点，但需要注意对环境的影响和化学药剂的安全性。
苎麻脱胶范文
苎麻脱胶范文
苎麻脱胶是一种将苎麻纤维与胶水结合的工艺，旨在提高纤维的牢固
性和耐久性。
苎麻脱胶的过程主要包括浸泡、烘干、压制和固化。
首先，苎麻纤维需要经过清洗处理，去除其中的杂质和污垢。
然后将
苎麻纤维浸泡在适量的水中，以软化纤维并提高胶液的渗透性。
接下来，将浸泡后的苎麻纤维进行烘干处理。
烘干的目的是去除纤维
中的水分，使纤维变得更加干燥。
这样可以防止胶水在苎麻纤维表面形成
较厚的膜状物，以免影响后续的压制和固化。
在苎麻纤维烘干后，将其放置在压制机器中进行压制。
通过加压将胶
液充分渗透到纤维间隙中，使纤维与胶液充分结合。
压力大小需要根据具
体情况进行调整，以便使胶液均匀分布，并避免纤维因过高的压力而断裂。
最后，将压制后的苎麻纤维放置在固化室内进行固化。
固化室内的温
度和湿度需要根据胶液的要求进行调整，以便加快胶液的固化速度。
固化
的时间需要根据纤维的厚度和胶液的固化特性来确定，一般为数小时至数天。
苎麻脱胶后的纤维具有较好的牢固性和耐久性，可以用于制作各种纺
织品和手工艺品。
脱胶后的苎麻纤维可以增加纤维的柔软度和光泽度，使
其更适合于纺织品的制作。
同时，胶液的渗透性可以使纤维间的结合更加
紧密，提高纺织品的耐用性和使用寿命。
综上所述，苎麻脱胶是一种将苎麻纤维与胶水结合的工艺，通过浸泡、烘干、压制和固化等步骤，使纤维具有更好的牢固性和耐久性。
脱胶后的
苎麻纤维可以用于制作各种纺织品和手工艺品，提高纤维的柔软度和光泽度，同时增加纺织品的耐用性和使用寿命。
大麻进军纺织纤维市场精选全文
可编辑修改精选全文完整版“大麻”进军纺织纤维市场——新型天然纤维调研刘丹（扬州市职业大学纺织服装系 09现纺 12号）关键词：大麻纤维形态特征纺织品性能开发趋势摘要：通过对大麻纤维形态结构的研究，分析了大麻纤维织物的优良性能，总结目前大庥织物的开发应用现状及发展趋势，并阐明了产品开发存在的缺陷和技术要点。
大麻系桑科属一年生草本植物，英文名hemp，拉丁文名Cannabis Salival。
我国是大麻的主要生产国，生产地遍布全国，其中以山东、河北、山西等北方居多。
近年来，我国大麻产量占世界总产量的1／3，居世界第一位。
大麻纺织品因具有防霉抑菌、防紫外线、吸湿透气、耐热耐晒、生态保健、无一般麻织物的刺痒感等独特性能而越来越被世人所关注引言：提起大麻，你的第一反应是什么？毒品！的确，大麻在一般人的心目中已经臭名昭著，避之惟恐不及。
但万物都有两面性，你能想得到吗？中国第一条规模化汉麻纤维加工生产线一期年产２０００吨工程，在云南西双版纳傣族自治州勐海县特色工业园区正式投产，标志着这种俗称“大麻”的传统经济作物走向产业化发展之路，汉麻纤维将重整旗鼓进军纺织品纤维市场。
1．大麻概述1．1 大麻简介大麻（学名：Cannabis），或称麻、大麻草，是荨麻目大麻科草本植物，特指雌性植物经干燥的花和毛状体。
其主要有效化学成份为四氢大麻酚（简称THC），THC在吸食或口服后有精神和生理的活性作用。
人类吸食大麻的历史长达千余年，20世纪在毒品和宗教方面的使用有增加倾向。
界：植物界门：被子植物门Magnoliophyta 纲：双子叶植物纲Magnoliopsid 目：荨麻目Rosales科：大麻科Cannabaceae 属：大麻属Cannabis大麻是当今世界上最廉价、最普及的毒品。
大麻是地球上大部分温带和热带地区都能生长的一种强韧、耐寒的一年生草本植物，然而大多数大麻，都没有任何有毒成分。
通常所说的可制造毒品的大麻，是指印度大麻中一种较矮孝多分枝的变种。
苎麻纤维生物脱胶清洁生产工艺的开发
苎麻纤维生物脱胶清洁生产工艺的开发苎麻纤维是一种常见的天然纤维材料，具有优异的物理性能和生物降解性能，在纺织、制浆造纸等领域具有广泛的应用前景。
然而，苎麻纤维的生产过程中存在着脱胶困难、能耗高以及环境污染等问题，制约了苎麻纤维的进一步发展和应用。
因此，开发一种清洁和高效的苎麻纤维脱胶生产工艺，成为当前研究的热点和难点之一首先，针对传统的脱胶工艺存在的问题和不足，需要进行技术改进和创新。
传统的苎麻纤维脱胶工艺一般采用化学方法，如酸碱法、硫酸法等，但这些方法存在着脱胶效率低、产生大量废水和废弃物、对环境污染严重等问题。
因此，可以考虑运用生物脱胶方法进行苎麻纤维的脱胶工艺开发。
生物脱胶是指利用微生物或酶类等生物体对纤维素等生物大分子进行降解和分解，从而实现纤维的分离和脱胶的过程。
生物脱胶工艺具有环境友好、能耗低、废物利用率高等优势，适用于苎麻纤维的生产过程。
开发一种适用于苎麻纤维的生物脱胶工艺，可以有效解决传统工艺中存在的环境污染问题，提高脱胶效率和降低能耗。
在生物脱胶工艺的开发中，可以选择适合苎麻纤维脱胶的微生物或酶类。
若选择微生物进行脱胶，可以采用发酵的方式，将菌种培养扩大并接种到含有苎麻纤维的培养基中，通过调节培养基的成分和条件，使微生物在适宜的环境中进行脱胶反应。
在酶类脱胶中，可以选择适合的脱胶酶，将其添加到纤维素溶液中进行反应，使纤维素分子链断裂并从纤维中分离出来。
此外，开发清洁生产工艺还需要考虑废弃物的处理和资源利用。
苎麻纤维的脱胶过程中会产生大量废水和废弃物，需要进行有效的处理和回收利用。
可以考虑利用脱胶废液进行水处理和再生利用，将废液中的有害物质去除或降低至符合排放标准的水质要求，从而减少对环境的污染。
同时，废弃的纤维素物质还可以用于制备有机肥料或发酵底料，实现资源的再利用。
开发清洁的苎麻纤维生物脱胶工艺，不仅能够提高生产效率，降低能耗和环境污染，还具有较好的经济效益和社会效益。
因此，需要加大对苎麻纤维生物脱胶工艺的研究和开发力度，推动苎麻纤维产业的可持续发展。
麻纤维纺前加工和纺纱行业市场前景分析
麻纤维纺前加工和纺纱行业市场前景分析在纺织行业中，麻纤维以其独特的性能和环保特性逐渐受到关注。
麻纤维纺前加工和纺纱作为麻纺织产业链的重要环节，其市场前景备受瞩目。
麻纤维具有良好的透气性、吸湿性和抗菌性，穿着舒适，对皮肤友好。
然而，与传统的棉纤维和合成纤维相比，麻纤维在加工和纺纱过程中面临着一些挑战。
首先，麻纤维的长度和细度不均匀，纤维之间的抱合力较差，这给纺前加工带来了一定的难度。
为了提高麻纤维的可纺性，需要进行一系列的预处理工艺，如脱胶、梳理和并条等。
脱胶是其中的关键环节，传统的化学脱胶方法容易对环境造成污染，而生物脱胶技术虽然环保，但成本较高，技术尚不成熟。
因此，研发高效、环保且经济的脱胶技术是麻纤维纺前加工领域的重要课题。
在纺纱方面，麻纤维的纺纱工艺相对复杂，需要特殊的纺纱设备和技术。
目前，常见的麻纤维纺纱方法包括环锭纺、气流纺和紧密纺等。
环锭纺是最传统的纺纱方法，但其生产效率较低，纱线质量不够稳定。
气流纺则具有生产效率高、成本低的优点，但纱线的强力和条干均匀度相对较差。
紧密纺技术能够提高纱线的质量，但设备投资较大。
因此，企业需要根据自身的生产需求和市场定位，选择合适的纺纱方法和设备。
从市场需求来看，随着人们生活水平的提高和环保意识的增强，对天然、绿色、健康的纺织品需求不断增加。
麻纤维制品因其独特的性能，在服装、家纺和产业用纺织品等领域具有广阔的市场前景。
在服装领域，麻纤维制成的衬衫、连衣裙和裤子等受到消费者的青睐，尤其是在夏季，麻质服装的透气和吸湿性能能够带来凉爽舒适的穿着体验。
在家纺领域，麻纤维的窗帘、床上用品等也越来越受欢迎，其抗菌和防螨性能能够为家庭创造一个健康的环境。
在产业用纺织品领域，麻纤维由于其高强度和耐磨损的特点，被广泛应用于汽车内饰、过滤材料和土工布等方面。
然而，麻纤维纺前加工和纺纱行业也面临着一些竞争压力。
一方面，棉纤维和合成纤维凭借其成熟的生产技术和较低的成本，在市场上占据着较大的份额。
麻类纤维脱胶工艺现状与展望
１ 麻纤维的特点及与脱胶的关 系
从 麻 杆 上 直 接 剥 制 下 来 的 麻 皮 称 为 原 麻 ， 麻 中 原
资 源不 丰 富 的地 区受 到 限制 ； 且受 季节 、 并 气候 的影 响
很 大 ， 胶 的质 量 不稳 定 ； 胶 时 间较 长 ， 脱 脱 此方 法对水 域 的污 染严 重 ¨ 。 ２ ］
Ｉ Ｉ 麻 纤 维 的 结 构 特 点 ．
前 面 提 到 的“ 然水 沤麻 ” 也 属 于微 生 物脱 胶 ， 天 虽 但 只是 利用 微生 物 的 自然作 用 。微生 物脱胶 法用 天然
的 或人 工培 养 的细菌 发酵作 用 产生酶 ， 酶使 胶质 分解 ，
获得 分离 的纤 维束 的脱胶 方 法Ｅ 。 引 近年 来不 少科 研人 员对此 方法 进行 了改 良。 目前 ， 生 产上 普遍 采 用传统 的温水 沤麻 和雨露 沤麻 两种亚麻
波处 理法 以及 闪爆处 理法 等 。
２ 麻 纤 维 脱 胶 方 法
２ Ｉ 天 然 水 沤 法 脱 胶 ．
天 然水 沤法 是利用 天然微 生 物 、 质 、 茎等 组成 水 麻 的脱 胶 体 系 在 自然 条件 下 对 亚麻 进行 脱 胶 ， 就是 将 也 麻皮 扎 成 束 ， 泡在 池 塘 、 浸 沟渠 、 湖泊 等 天然 水域 中进
Ｉ ２ 麻 纤维 的 化 学 成 分 ．
脱 胶 方法 ， 均存 在 着脱 胶 时 间 长 、 合 出麻 率 低 、 综 环境
污 染 重 等诸 多 问题 ， 重 制 约着 亚 麻 产业 的发展 。为 严 此 ， 内外 广 泛 开展 了微 生 物 脱胶 或 酶 解 亚麻 非 纤 维 国
麻 纤维 中木质 素 和半纤 维 素的含 量高 低直 接影 响 脱 胶难 度和脱 胶后 的纤 维 质量 。大麻 的木 质素 和半纤 维 素 的含量 比亚麻 、 麻 的含量 要高许 多 ， 苎 因此脱 胶 的
汉麻纤维脱胶工艺及其生物炭材料在光催化应用研究
汉麻纤维脱胶工艺及其生物炭材料在光催化应用研究汉麻纤维是一种重要的天然纤维材料，具有优良的物理机械性能和生物可降解性能。
然而，由于其产生的纤维脱胶废水含有大量有害物质，导致环境污染问题。
因此，对汉麻纤维脱胶工艺进行深入研究，探索高效、环保的脱胶方法具有重要意义。
汉麻纤维脱胶过程是指将汉麻中的木质素和非维生素类胶质物质去除，以便获取纯净的纤维材料。
目前常用的脱胶方法包括机械脱胶、化学脱胶和生物脱胶。
机械脱胶是通过物理力学的方式去除纤维外带的胶质物质。
这种方法操作简单，但脱胶效果较差，需要大量的水资源。
化学脱胶是利用化学试剂来分解胶质物质，如碱性脱胶剂。
这种方法可以高效地去除胶质物质，但会产生大量有害废物和废水，对环境造成严重污染。
生物脱胶方法是一种较为环保的脱胶方法。
它利用微生物或酶的作用，降解胶质物质。
生物脱胶工艺可以在较低温度和中性条件下进行，减少能源消耗和环境污染。
其中，生物脱胶方法中的酶解脱胶法尤为重要。
酶解脱胶法主要是利用纤维素酶和半纤维素酶对胶质物质进行降解，分离出纤维素。
纤维素作为一种重要的可再生资源，具有广泛的应用前景。
加工纤维素时，常常会产生剩余物质，如纤维素炭。
然而，传统的纤维素炭制备方法存在能源消耗高和环境污染等问题。
因此，研究开发一种能高效、环保地制备纤维素炭的方法具有重要意义。
利用酶解脱胶法得到的纤维素可以通过炭化反应制备生物炭材料。
这种生物炭材料具有良好的孔结构，高比表面积和独特的化学性质。
生物炭材料在光催化应用中具有潜在的优势。
光催化是一种利用光能激发催化剂反应的方法，可以有效降解、转化有机污染物。
生物炭材料作为一种优良的光催化剂载体，可以提高光催化反应的效率。
其多孔结构为光催化剂提供了大量的活性位点，有利于有机污染物的吸附和催化反应。
此外，生物炭材料本身也具有一定的吸附能力，可以将有机污染物有效地吸附在表面，减少其在水体中的浓度。
在光催化应用研究中，研究者们通过调控生物炭材料的制备条件和表面性质，进一步提高生物炭材料的光催化性能。
黄、红麻纤维的脱胶方法及国内外发展现状
维普资讯
・
４ ・ ８
山 东 纺 织 科 技
２０ ０ ７年第 ２期
用 时再将其 稀 释或 将 粉剂 溶 于 水 ， 后再 进 行 麻 然
类 的酶脱胶 。
９ 以上 的污染 ， Ｏ 且用 水 比较少 ， 劳动强 度也 降低 了 。但 是此法 所用 时 间仍然 较长 ， 效率较 低 。 ’随之发 展而来 的生物脱胶 法 是利用 微生 物对 黄、 红麻 进行 脱胶 ， 这是 目前 国 内外研究 比较 多 的
心 的处 理工 艺 ， 去除其 中的胶质 ， 而保 留或 制取纤
维 素 的加工 过程 即为 化学脱 胶 。 事 实上 ， 由于黄 、 麻 单 纤 维很 短 ， 红 且纤 维 的
整 齐 度 差 ， 质 若 被 全 部脱 去 ， 必会 形 成 短绒 。 胶 势
所 以 ， 、 麻 的化 学 脱胶 不 象 苎麻 那 样 全脱 胶 ， 黄 红 只能通 过工 艺参 数 的控 制来 进 行 部 分脱 胶 ， 并利 用 剩余 的残 胶将 单 纤 维 粘 连 ， 而用 工 艺 纤 维进 从 行 纺纱 ， 来保 证 纺纱质 量 和成纱 质量 。
水 中或 变成 易于 去除 的物质 。
１ ２ ３ 酶法 脱胶 ．．
酶 法脱 胶 是 将 脱 胶 菌 种 分 泌 出 的 酶 进 行 提
作者简介 ： 白
洋 （ ４ ） 女 ， 宁 鞍 山 人 ， １７一 ， 辽 ９ 工程 师 。
取 、 离 ， 缩为 溶剂 ， 分 浓 或将 粗酶 液干燥 为粉 剂 ， 使
关键 词 ： 黄麻 ；红麻 ； 脱胶 ； 展现状 发
中 图分类 号 ： １ ３ １ ＴＳ ２ ． 文献标 识码 ： Ａ 文章编 号 ：０ ９３ ２ （０ ７ ０ —０ ７０ １ ０ —０ ８ ２ ０ ）２０ ４ — ３
麻纤维纺前加工和纺纱行业市场现状分析
麻纤维纺前加工和纺纱行业市场现状分析麻纤维作为一种天然纤维，具有透气、吸湿、抗菌等诸多优良特性，在纺织领域中一直占有重要地位。
近年来，随着消费者对环保、健康和舒适纺织品的需求不断增加，麻纤维纺前加工和纺纱行业也得到了进一步的发展。
然而，这个行业在发展过程中也面临着一些挑战和问题。
一、麻纤维纺前加工技术的发展麻纤维的纺前加工主要包括脱胶、梳理等环节。
传统的脱胶方法主要是化学脱胶，这种方法虽然能够有效地去除胶质，但往往会对环境造成较大的污染。
近年来，生物脱胶技术逐渐兴起，它利用微生物或酶来分解胶质，不仅环保，而且能够更好地保留麻纤维的优良性能。
在梳理环节，新型梳理设备的不断涌现提高了麻纤维的梳理效率和质量。
例如，一些高速梳理机能够更加均匀地梳理麻纤维，减少纤维的损伤，从而提高纺纱的质量。
二、纺纱技术的创新目前，麻纤维纺纱技术主要有环锭纺、气流纺和紧密纺等。
环锭纺是最传统的纺纱方法，但其生产效率相对较低。
气流纺则具有生产效率高、纱线质量均匀等优点，但纱线的强力相对较低。
紧密纺技术能够显著提高纱线的强力和光洁度，使得麻纤维纱线的品质得到了进一步提升。
此外，一些新型纺纱技术如赛络纺、涡流纺等也在麻纤维纺纱中得到了应用，为麻纤维纱线的多样化发展提供了技术支持。
三、市场需求与消费趋势随着人们生活水平的提高和环保意识的增强，对天然、绿色、环保的纺织品需求日益增加。
麻纤维纺织品以其独特的性能和环保优势，受到了消费者的青睐。
尤其是在服装、家纺等领域，麻纤维制品的市场份额逐渐扩大。
同时，消费者对于麻纤维纺织品的品质和款式也提出了更高的要求。
不再满足于传统的单调款式，而是追求时尚、个性化的设计。
这就促使企业不断创新，提高产品的设计水平和附加值。
四、行业竞争格局麻纤维纺前加工和纺纱行业的竞争主要体现在技术创新、产品质量、品牌建设和成本控制等方面。
一些大型企业凭借其先进的技术设备、雄厚的资金实力和完善的销售网络，在市场竞争中占据优势地位。
苎麻纤维生物脱胶清洁生产工艺的开发
苎麻纤维生物脱胶清洁生产工艺的开发
一、背景
苎麻纤维是一种可再生性高、耐腐蚀性佳和结构可塑性强的植物性纤
维材料，具有良好的弹性和耐拉伸性，因此在纺织、食品、医疗、汽车等
行业中被广泛应用。
然而，对苎麻纤维生物脱胶仍不完善，特别是CMC
（氯化氢羧甲基纤维素）等结合胶高度附着牢固，缺乏一套有效的生物脱
胶工艺。
二、工艺目标
三、研究方法
1、物理技术研究：采用物理技术如电热、紫外线等辅助脱胶，降低
胶粘性，减少耐受度要求，如可选用可调功率激光热敏脱胶，改善苎麻纤
维分散性，降低胶膜覆盖率，减少脱胶中断的可能性。
2、生物技术研究：采用微生物技术及其衍生物如采用白腐蚀微生物，生物降解及分解苎麻纤维的粘合物，增加纤维材料的活性，提高脱胶的效率，减少对环境的副作用。
3、结合技术研究：结合上述物理、生物技术进行优化，形成一套适
用于苎麻纤维生化脱胶的清洁生产工艺，减少CMC等结合胶的覆盖，保证
纤维特性的完整性。
麻类脱胶酶脱胶应用前景及工艺研究
麻类脱胶酶脱胶应用前景及工艺研究苎麻原麻是一种韧皮纤维，其内部包含了多种不同化学成分，其中70%是纤维素，可以作为纺织原料，30%为非纤维素成分，统称为胶质，胶质中的绝大部分是果胶和半纤维素，这些胶质大多包围在纤维外表，半纤维素伴在纤维素周围，呈网络结构，果胶将半纤维素等杂质与纤维素相互胶结在一起，在纺纱前，必须先进行脱胶，除去胶质，使纤维呈单纤维分离状态。
传统的苎麻脱胶采用以高温高压碱煮为中心，辅以强酸强漂的化学脱胶工艺，该工艺作用强烈，使苎麻纤维部分大分子链断裂，结晶度增加，使原本交叉扭曲排列的微纤维变得平直，纤维刚性大，抱合力差，刺痒感明显，纤维可纺性下降。
为充分保持苎麻纤维的特性，提升苎麻产品的档次，我们采用生物酶对苎麻进行脱胶，酶的作用专一，高效，而且条件温和，通过不同组分的酶系协同作用处理原麻，可使果胶和半纤维素的大分子链断裂，胶质复合体的结构松散，达到使胶质降解，又不损伤纤维素的目的。
一、化学脱胶和酶法脱胶基本工艺1．基本工艺流程①化学脱胶扎把—装笼—浸酸—碱煮—拷麻—漂酸洗—给油—抖麻—烘干②酶法脱胶扎把—装笼—浸酶—碱煮—拷麻—漂酸洗—给油—抖麻—烘干2．基本工艺参数因酶法脱胶作用温和，而各地原麻质量差异很大，按以上工艺进行推广时，生产中遇到不少难题，如煮炼麻拷麻难度大，精干麻色泽不匀，硬条并丝偏多等，针对这些问题，我们做了大量研究和试验进行工艺优选。
二、工艺优化1．酶的重复利用酶是一种生物催化剂，浸酶后，剩余酶液仍保留有一部分生物活性，为节约能源，我们经试验测试，利用剩余酶液，添加首次用量的50%的新酶液，完全可以达到第一次新酶液的脱胶效果。
具体操作如下：浸完第1锅麻，吊麻出锅——添加55-60℃的热水至需要液面——加入适量液碱调PH=8.5-9——加入1.5%的新酶液——吊麻入锅开始浸渍。
相关质量数据比较如下：从上表可以看出，酶液回用1次，脱胶效果与新酶液相比并无大的差别，但回用第二次的效果却相差较大，可能是因为废液中积聚了太多被分解的糖类物质和其他杂质，制约了酶的作用，从而影响了脱胶效果。
麻纤维脱胶世界性难题攻克
麻纤维脱胶世界性难题攻克
六安特色农产品资源汉麻与中科院高新技术嫁接成功。
3月26日，填补国内空白的“汽爆制备汉麻纤维及其综合利用技术”在合肥通过专家鉴定。
“十一五”期间，这项技术将带动六安25万农户调整种植结构，80万农民人均年增收可达600元。
汉麻纤维是21世纪“绿色”纺织材料，具有广阔的市场前景，但汉麻纤维脱胶是一项世界性难题。
由六安市星星轻纺制品有限公司与中科院合作开发的“汽爆制备汉麻纤维及其综合利用技术”，大大提高脱胶率和分解度，又不损伤纤维，显著提高汉麻的可纺性和棉质化，还简化了生产工艺，降低生产成本，杜绝酸碱脱胶过程中所产生的大量有机废水。
同时，其副产品还可分别用来制作可降解纤维板、木糖、果胶和有机肥料，实现植物原料所有成分“吃干榨尽”。
专家鉴定，该项技术填补国内空白，关键技术达到国际先进水平。
第一条3000吨汉麻纤维示范生产线，4月将在六安市星星轻纺制品有限公司正式筹建。
“十一五”期间，该项技术将全面实现产业化，项目总投资达15亿元，建成后产品年销售收入达30亿元。
安徽在线-安徽日报。
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麻类纤维脱胶工艺现状与展望朱洁文,伍 波,孙焕良(湖南农业大学苎麻研究所,长沙410128)摘 要:综述了麻类脱胶工艺的发展演变并对各种方法进行分析比较,得出各种方法的特点及存在的问题,并展望麻类脱胶的未来发展方向。
麻纤维的性能是否得到充分发挥,与其脱胶好坏有着直接关系。
关键词:麻;纤维;脱胶工艺中图分类号:S563.092 文献标识码:A 文章编号:1001-5280(2007)05-0701-04 我国是世界麻纺织大国,包括苎麻、亚麻、红麻、黄麻、大麻等麻类作物,其种植面积约40多万公顷。
随着生活质量的提高,人们更加崇尚自然,崇尚“生态纺织品”。
麻纤维纺织原料作为服装面料以其特有的优异性能赢得了人们青睐。
然而,麻的纺织加工技术一直存在着很多问题,其中脱胶工艺一直制约着麻类产品加工质量,甚至影响麻纺织品的性能。
因此,脱胶是麻纺织品生产中的关键环节。
目前在国内外主要采用的麻脱胶方法有以下几种:天然水沤麻法、化学脱胶法、微生物脱胶法、生物酶脱胶法、生物化学联合脱胶法和超声波处理法以及闪爆处理法等。
1 麻纤维的特点及与脱胶的关系从麻杆上直接剥制下来的麻皮称为原麻,原麻中除含有纤维素成分外还含有一定量的非纤维素成分,包括木质素、半纤维素、蜡脂质、果胶及部分水溶物和灰分等。
若使原麻具有可纺性,必须把这些非纤维素成分去除,得到精干麻,即脱胶。
不同产地、不同品种甚至成熟度不同的麻脱胶的效果都不同。
1.1 麻纤维的结构特点麻纤维最初是由葡萄糖基被氧桥连接成的链状大分子平行排列,聚合成分子团系统,进而组成有空隙的纤维骨架—纤丝系统。
一般的麻纤维含胶质分为3个层次:纤维与纤维之间的胶质系统、纤丝系统之间的胶质系统和链状分子团系统之间的胶质系统。
1.2 麻纤维的化学成分麻纤维中木质素和半纤维素的含量高低直接影响脱胶难度和脱胶后的纤维质量。
大麻的木质素和半纤维素的含量比亚麻、苎麻的含量要高许多,因此脱胶的 收稿日期:2007-10-14作者简介:朱洁文(1983-),男,湖南怀化人,硕士研究生。
难度也增加。
不同的麻,脱胶方法选择上也有所不同。
2 麻纤维脱胶方法2.1 天然水沤法脱胶天然水沤法是利用天然微生物、水质、麻茎等组成的脱胶体系在自然条件下对亚麻进行脱胶,也就是将麻皮扎成束,浸泡在池塘、沟渠、湖泊等天然水域中进行微生物厌氧发酵脱胶,将纤维素提取出来。
据黄小龙等报道[1],含果胶分解菌丰富的塘水有利于亚麻脱胶,加入适量(15%～20%)的含氮物质(如尿素)作为脱胶助剂,能够改善亚麻的沤麻环境,提高果胶酶的活性,加快亚麻的沤麻速度。
但这种方法需要大量的水,在水资源不丰富的地区受到限制;并且受季节、气候的影响很大,脱胶的质量不稳定;脱胶时间较长,此方法对水域的污染严重[2]。
2.2 微生物脱胶前面提到的“天然水沤麻”虽也属于微生物脱胶,但只是利用微生物的自然作用。
微生物脱胶法用天然的或人工培养的细菌发酵作用产生酶,酶使胶质分解,获得分离的纤维束的脱胶方法[3]。
近年来不少科研人员对此方法进行了改良。
目前,生产上普遍采用传统的温水沤麻和雨露沤麻两种亚麻脱胶方法,均存在着脱胶时间长、综合出麻率低、环境污染重等诸多问题,严重制约着亚麻产业的发展。
为此,国内外广泛开展了微生物脱胶或酶解亚麻非纤维素方法和亚麻脱胶影响因素等方面的研究[4～8]。
江洁等[9]报道了化学助剂法亚麻生物脱胶新技术的研究,指出加化学助剂沤麻法可明显缩短沤麻周期,提高打成麻质量。
刘晓兰等[10]研究了现行温水浸渍亚麻脱胶过程中产果胶酶的微生物数量和果胶酶活力变化规律,并分离筛选出了兼性厌氧菌株,表明相比温水浸渍方法,麻纤维质量有改善。
有关微生物脱胶条件的研究也有相关报道,彭源德等[11]结果表明,温度对亚麻快速生物脱胶的影响最大,其次是浴比,而脱胶助剂和接种量的影响较小。
庞宗文等[12]从含丰富纤维素质的土壤样品中分离筛选出对苎麻有良好脱胶性能的嗜碱性脱胶菌微生物混合物。
郑来久等[13]报道,黄红麻微生物脱胶的主要影响因素是温度、酸碱度、浴比和回用比,杂菌对脱胶的影响不大,添加剂可适当提高脱胶速度,但废水治理难度大。
笔者认为微生物脱胶专一性强,作用条件温和,可以提高麻的加工质量,降低生产成本,减轻环境污染,工艺简单易行,是极具发展潜力的一项技术,但该技术仍需进一步完善。
如对现有脱胶菌种加以改造,应用新技术,进一步加强对现有脱胶菌种改造的研究,提高脱胶菌的产酶能力与酶活性,以及酶的活性稳定性,进一步加强对新菌种的筛选、培养。
2.3 化学脱胶该方法为麻脱胶所采用的常用方法,其原理为利用麻中的胶质和纤维素对酸、碱、氧化物的作用性质不同,以碱剂为主,辅以氧化剂、助剂和一定的机械作用使胶质与纤维分离。
化学脱胶法分为高温高压和常温常压两大类[14]。
针对麻类化学脱胶时间较长的问题,不少科研人员近年来研究了不少快速化学脱胶方法。
例如改变碱煮前的预酸处理为预氧、预氯、预尿氧处理等或者是变二次碱煮为一次碱煮等方法。
陈明红等[15]对比了不同预处理方式对大麻脱胶效果的影响。
结果表明,预处理频率越大,时间越久,残胶越低,但易损伤纤维。
杨洪穗[16]等提出预尿氧处理与一煮法结合的大麻快速化学脱胶方法将会有广阔的发展前景。
刘晓霞[17]分别采用双氧水、次氯酸钠对苎麻原麻进行了快速预氧、预氯处理的研究,发现预氧、预氯处理较常规预酸处理时间短,脱胶效果好。
王德骥[18]对苎麻进行了尿氧浸泡的脱胶工艺的研究,先利用添加尿素、双氧水及稳定剂的溶液对苎麻胶质进行渗透和溶胀,充分发挥浸麻时的水解胶质作用,然后再进行碱煮,达到了快速脱胶的目的。
此外,利用化学脱胶法进行麻类作物前处理也有相关研究。
喻红芹等报道[19]利用苎麻的化学脱胶工艺路线对黄、红麻进行脱胶处理,可以改善黄、红麻纤维的性能,使其基本能够满足纺纱要求,但其脱胶的程度要比苎麻轻。
笔者认为目前的化学脱胶方法尽管在工业化应用上取得了突破性进展,但还不够完善,主要是得到的精干麻的质量及其稳定性方面还有待进一步提高,而且方法本身也存在着污染严重、能耗大、成本高等缺点。
2.4 酶法脱胶酶法脱胶就是将脱胶菌培养到菌生长的衰老期后进行过滤或离心等处理,再用得到的粗酶液浸渍原麻,或者将粗酶液提纯、浓缩为液剂,也可将该浓缩液干燥成为粉剂,使用时将液剂稀释或将粉剂溶水,把原麻浸渍在酶稀释液中进行酶解脱胶[20]。
国内外对此作了大量研究。
1972年Fogarty WM 和Ward OP就提出用产生果胶酶的微生物或果胶酶制剂在脱胶工艺中加以利用的可能性。
我国不少研究者对脱胶菌种的分离、筛选以及采用单一菌种进行原麻的脱胶试验,对苎麻、亚麻、红麻、黄麻、大麻的酶法脱胶都有研究。
肖丽等[21]研究表明苎麻酶脱胶法是直接利用微生物发酵后期产生的胞外酶或酶制剂降解苎麻胶质,使得苎麻纤维释放出来。
钟安华等[22]、梁运祥等[23]报道了苎麻以嗜碱性细菌酶脱胶,所得精干麻质量好可纺性好,煮练所需碱液质量分数和时间明显减少,废液对环境污染小,但酶脱胶过程中需要果胶酶等多种酶的协同作用。
杜兆芳等[24]利用纤维素酶、果胶酶对黄麻进行生物脱胶,优化脱胶工艺中酶的浓度、脱胶时间和温度等主要影响因素,得出较好的黄麻生物酶脱胶工艺配置。
蒋少军等[25]用生物酶对大麻进行脱胶处理,其作用条件温和,对纤维损伤小,生产中容易掌握脱胶的程度,有利于提高出麻率,且耗水少、污染轻。
刘自容等[26]用Bacillus sp.No74菌发酵生产的粗酶液作了大麻纤维脱胶试验,评估了大麻酶法脱胶的工艺条件。
此后,他又对大麻酶法脱胶的机理作了初步探索[27],认为影响脱胶效果的关键酶是果胶酶。
笔者认为酶法脱胶其工艺简单易行,无需专用设备,快速高效,无污染,生产的精干麻质量好。
但就目前来说,单一的酶法脱胶还无法应用于工业生产,主要是产酶菌种或酶制剂的酶活力太低,酶脱胶后的原麻还含有较多的胶质,必须通过化学精炼过程的弥补,才能达到脱胶的质量要求。
2.5 生物化学联合脱胶法随着生物技术的发展,出现了对麻进行预微生物或酶处理的生物与化学相结合的脱胶方法,使麻类的脱胶研究取得了一定的突破。
生物化学联合脱胶就是将经过微生物脱胶法或酶制剂脱胶法处理后的脱胶麻再用化学脱胶法处理一次,以提高纤维质量。
西北纺院管映亭等[28]采用果胶——化学法研究了苘麻脱胶,证明了联合脱胶所得纤维的品质优于常规化学脱胶。
卢士森[29]等证实了红麻纤维在微生物好氧条件下的脱胶速度比在厌氧条件下快4倍,且前者残胶率也低于后者,其中以氨氮的脱胶速度最快,并从理论上进行了论证。
韩光亭等[30]以铵盐和硝酸盐作为含氮添加剂进行罗布麻脱胶试验。
结果表明氮元素对罗布麻生物脱胶具有不同的影响,并从理论上论证了不同价态的含氮添加剂对罗布麻生物脱胶效果的影响是不同的。
胡延素等[31]研究表明,在脱胶工艺中,预处理时利用高温高压预处理,微生物脱胶时微生物采用混合菌种,通过对脱胶后纤维性质的比较,论证了微生物——化学联合脱胶方法的可行性。
与单纯的微生物脱胶或化学脱胶相比,生物化学联合脱胶精干麻具有柔软、蓬松、卷曲、手感好、耐磨性强等优点,有利于纺纱和改善麻织物的服用性能,且能节省辅料、节约用水、降低耗能。
但该技术仍需进一步完善。
如对现有脱胶菌种加以改造,应用新技术,进一步加强对现有脱胶菌种改造的研究,提高脱胶菌的产酶能力与酶活性,以及酶的活性稳定性,并进一步加强对新菌种的筛选、培养。
2.6 超声波脱胶超声波脱胶是最近出现的一种新工艺,具有“爆炸型”剥离的特征。
它首先使外包胶质层产生大量的裂缝,然后在空化泡进一步连续作用下,形成胶质小团,并使之成团剥落而进入水中,然后借助超声波空化泡膨胀及破裂时产生的巨大压力和拉伸力来粉碎和冲击剥落的胶质团,使之被超声波粉碎成极小的胶质粒,甚至将其分解。
这些胶质微粒被稳定地分散在液体中,从而又快又好地完成了麻脱胶的预处理。
蒋国华[32]探讨了超声波在大麻脱胶预处理中的应用,结果表明采用超声波进行预处理,其时间短,对纤维损伤和环境污染极小。
杨英贤等[33]用超声波技术对罗布麻进行预处理,并与预水处理和预酸处理的脱胶效果进行了比较,结果表明,超声波预处理的罗布麻脱胶工艺比预酸处理的脱胶工艺效果好,具有时间短,胶质去除率高,纤维损伤小等特点。
张书策等[34]通过采用不同频率的超声波和扫频式超声波对苎麻脱胶的对比试验,说明采用扫频式超声波处理苎麻纤维,可以对苎麻纤维表面很不规则的部位,以及微小的孔洞和缝隙的胶杂质产生有效的处理作用,使得脱胶效果更好。
超声波的脱胶加工主要是基于强超声波“空化效应”。
利用超声波可以改善和加速麻类脱胶,而超声波本身的产生及在麻脱胶前处理中所起的作用,不涉及到任何化学药剂,属于物理加工,使它在麻脱胶中具有极大的潜力。