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。

经过比较，我们采用回用一次的方式，可以降低酶用量25%。，同时利用第一锅酶液的热能，节约燃料成本。

2．碱液的重复利用

原麻经酶的处理后，胶质的大分子链被打断，部分被降解溶于水中，部分仍附着在纤维表面，还必须采用一道弱碱煮的工序才能将其完全脱离。碱煮后，废液中仍残留部分煮炼助剂和NaOH，以及大量热能。我们利用碱煮后废碱液对酶处理麻进行浸泡，可以去除一部分胶质，降低后续工序的负担，减少拷麻圈数，提高精干麻产品的质量。

具体操作如下：

浸酶——浸废碱液——水洗

废碱浸泡时碱消耗与时间关系见下图：

h

根据碱消耗曲线选择处理时间1h，增加废碱处理质量数据比较如下：

3．提高精干麻白度

酶法脱胶因其作用特点限制，精干麻产品的白度比化学脱胶要差一些，其外观上的差距一直是制约其推广的瓶颈。对此，我们设计了三种方案，一种是浸酸工艺，一种是氯漂工艺，一种是氧漂工艺，经过大量的试验和比较，最终采用氧漂工艺，比较圆满地解决了这一难题。

①浸酸工艺

方法：原麻浸酶后，再浸酸、水洗，然后煮炼。

试验方案工艺及相关数据：

浸酸浓度3g/l时，精干麻白度基本与化学脱胶接近，我们在H2SO4浓度2.5-3.5g/l范围内又多次试验，证明精干麻质量都可达到纺纱要求，但由于硫酸的强腐蚀性，对设备要求高（必须用不锈钢制作），而大部分厂都不具备这个条件。很多厂都是采用水泥池内衬玻璃钢来浸酸，操作起来也很不方便，所以此工艺不能被普遍采用。

②氯漂工艺（NaClO漂白）

方法：煮炼——水洗——氯漂

即煮炼后，用NaClO对煮炼麻进行漂白，以达到提高精干麻色泽的

目的。

试验方案及相关质量数据如下表：

经过比较，用0.8-1.0g/l的NaClO对煮炼后的麻进行漂白，再拷麻，可适当提高白度和均匀性，且质量基本满足纺纱要求，但氯漂对设备的要求更高，而且温度和浓度增加对纤维强力的损伤也越大，也不能被广泛采用。

③氧漂工艺（H2O2漂白）

工艺流程：煮炼—水洗—氧漂—吊麻出锅—补充碱和助剂—煮炼

氧漂工艺条件试验：

经过比较，我们采用 1.5-2%的用量进行氧漂，白度可以达到一般化学脱胶精干麻的标准，为节约能源，氧漂后，我们直接补充适量的NaOH 和助剂，作煮炼液，不仅可以利用其中残留的化工原料和热量，而且经大批量的生产检验，采用此工艺，精干麻不仅色泽均匀，而且硬条和并丝进一步降低。

由于氧漂比氯漂作用温和，且有效浓度低，腐蚀小，对设备无特殊要求，故适合普遍推广，经市场检验，用户都很满意。

三、工艺成型及质量数据比较

（一）经过企业的批量生产检验，麻类脱胶酶的推荐工艺确定如下：扎把 500-600g/把

装笼 500kg/笼

浸酶第1次加酶剂3%，调PH=8.5-9 浴比1：12

温度：55-57℃时间：3.5h

浸完第1锅，再补充1.5%的新酶液，加适量热水至需要浴比

（1：10即可），调PH=8.5-9，时间3.5h。

预浸碱：用碱煮废液浸泡1h。

若原麻质量很差，则建议上压0.1Mpa，效果更好。

碱煮：NaOH：7g/l P: 0.2Mpa

助剂：1.5% t: 3h

氧漂：H2O2：1.5% 水玻璃：2% PH=10-11

T：90-95℃ t:1h

氧漂结束后，直接补充适量碱和助剂，即可进行碱煮。

拷麻：6-7圈，其余工艺同化学脱胶

（二）各工序试验数据经质量监督检验授权站检测如下：

1．原麻及酶处理后各成分含量：