第三章 苎麻脱胶

• （2）微生物培养工艺要求高，不易于企业产业化作业 目前，国内外研究对 微生物脱胶的效果还没有达到预期的目的，但是微生物脱胶的众多优点还是 有很大的科研潜力的。
• （2）酶脱胶。是直接利用脱胶酶制剂或者脱胶菌株产生的经过纯化的酶作用 于苎麻上，利用酶的生物活性，降解苎麻纤维外包裹的胶质复合体，从而使 纤维分离出来。常用的脱胶酶有半纤维素脱酶、果胶酶和木质素降解酶等。
微生物脱胶
• 微生物脱胶是利用微生物来分解胶质。微生物脱胶可以两种途径进行。 一种途径是将某些脱胶细菌加在原麻上，细菌利用苎麻中的胶质作为营养源 而大量繁殖，细菌在繁殖过程中分泌出一种酶的物质来分解胶质。酶是由生 物产生的一种蛋白质，能加速体内各种生物化学反应，被称为生物催化剂。 酶的催化作用具有专一性，如果胶酶只能水解果胶，半纤维素酶只能水解半 纤维素。脱胶菌在繁殖的过程中产生的酶来分解胶质，使高分子量的果胶及 半纤维素等物质分解为低分子量的组分溶于水中。 • 另一种途径是将能脱胶的细菌培养到细菌的衰老期后产生大量粗酶液， 粗酶液可用来浸渍苎麻，也可将其提纯浓缩为液剂或粉剂，再将酶剂稀释在 水中，浸渍苎麻来进行脱胶。目前微生物脱胶用于苎麻全脱胶还未能完全达 到要求，经微生物脱胶后的苎麻还含有较多的胶质，主要原因是菌种的酶活 力还不够高。
二煮一漂法
• 根据以上的不足，通过工艺改进，形成目前比较 普遍的苎麻脱胶方法：二煮一漂法化学脱胶工艺， 工艺如下：原麻拆包扎——浸酸——水洗——一次 碱液煮练——水洗——二次碱液煮练——水洗—— 打纤及水洗——漂白——酸洗——水洗——脱水—— 抖动——给油——脱水——抖动——烘干
• 二煮一漂法优点： 二煮一漂法优点：
第三章 苎麻脱胶
第一节 脱胶的基本原理
• 麻类作物韧皮中除含有纤维素外，还含有一些杂质，包括 果胶物质半纤维素等成分。这些胶质包围在纤维的外表， 将纤维胶结在一起形成较应的片状麻束。这样的麻束是不 能直接用来纺纱的。因此，在纺纱的加工之前必须对源码 施以脱胶处理。
• 脱胶是苎麻纺织品生产加工过程中的关键环节。脱胶效果 的好坏，直接影响纺纱质量。
• （2）节能、环保优势
苎麻生物脱胶较化学脱胶
可节约脱胶用水30%以上，节约能耗15%以上，污 水排放能够达到国家和地方政府规定的约束性指 标。脱胶剂投入减少80%。化学脱胶中原麻的木质 素，依靠酸、碱、氯等化学药品对其氯化，产生 大量的色素，而生物脱胶中的污水色素大量降低， 在污水整理中生物脱胶废水的色度处理较为简单。
苎麻土法化学脱胶工艺与质量问题
• 土法化学脱胶工艺流程：锅煮——池内浸酸——池 内漂白——脱水晒干。
• 该方法脱胶后精干麻的质量为：纤维细度粗，残 胶率高，水分高，透明度差，不蓬松细软。与国 家对苎麻脱胶后质量的要求相比差距很大。
• 原因： 原因：
• （1） 将煮练放在浸酸前面不合理，加重了煮练过程的负担，降低了 煮练效率，增加了碱液消耗，造成应先用酸去除的杂质无法去除。所 以应将浸酸纺在煮练的前面。 • （2）煮练时烧碱的用量少，应增加烧碱的用量，以保证去除杂质的 效果。 • （3）一道煮练不易将胶质去除干净，且因设备条件限制，仅能在常 压下煮练。故应采用二道煮练，以提高煮练效果，降低残胶率。 • （4） 漂白粉有效氯含量比次氯酸钠低很多，漂白粉的漂白效果不如 次氯酸钠。因此，应改用次氯酸钠；其次，漂白粉用量太大，对精干 麻损伤大，导致径向强度降低。因此，使用次氯酸钠漂白时浓度要适 当，既能漂白苎麻，去除色素，又使苎麻的损伤尽可能小。 • （5） 苎麻土法化学脱胶工艺因没有给油等工序，故精干麻不蓬松、 不柔软。
• 利用芽杆菌属（Basillus），对苎麻胶质的主要成分果胶、木质素、半纤维素进行软化、 分解和""定向爆破""，充分脱去苎麻纤维中的胶质，在不添加其他脱胶剂的条件下，制成 松散、柔软、纯净的苎麻纤维（精干麻）。从而代替酸、碱化学法的脱胶。 这种酶脱胶周 期短，24小时内完成菌生长到产酶再脱胶的整个过程，脱胶率高达70%以上，菌种不易污染 ，脱胶稳定，且成本低。与常规化学脱胶工艺比较： • 1、脱胶生产周期缩短； • 2、能耗降低44%左右，脱胶剂投入减少80%以上； • 3、由于脱胶酶""定向爆破""苎麻胶质，可以消除强酸及高温下的强碱对纤维的负作用，不 仅提高脱胶制成率达5-6个百分点，而且保留苎麻纤维固有的形态结构，大幅度改善其可纺 性能，如单纤维长度、扭曲频率、弹性模量 、耐磨、疲劳等指标增加10-21%； • 4、无机和有机污染物的排放量分别减少80%和50%以上，同时，生物脱胶废水易于处理达标 ，可以减轻构筑物负荷，节省污染治理费用； • 5、精干麻潜在效益显著，精梳梳成率可提高5-6个百分点；精梳麻条无硬条、麻粒；长、 短纺纯麻纱条干均匀，结杂、毛羽少，强度大，可提高1-2个等级；梳、纺、织活好做，机 台故障率低；纺中、高支纱可以降低对纤维细度的要求。
• 二煮法工艺流程较短，生产的精干麻质量不高， 一般只适用于纺高线密度纱。
• 3）二煮一练法： • 拆包扎把——浸酸——水洗——一煮——打纤——酸 洗——水洗——脱水——精炼——水洗——脱水—— 给油——脱水——烘干
• 二煮一练法工艺生产的精干麻质量较好，适用于 纺中低线密度纱。
• （3）二煮一漂法。此法适合纺中支纱。其工艺 流程为：拆包解束→浸酸→水洗→一次碱液煮练 →水洗→二次碱液煮练→打纤及水洗→漂白→酸 洗→水洗→脱水→给油→脱水→烘干。
存在的问题
• 迄今为止，国内苎麻生物脱胶法还未能普及，国外也仅仅停留在试验生产阶 段。脱胶菌种产酶能力低，菌种脱胶关键酶活力不高或分泌的酶系不全、脱 胶效果不稳定等使脱胶处理达不到麻对纤维残胶率的要求，主要原因有：
• （1）苎麻胶质成分十分复杂，根据酶的专一性原理，需要相应的复杂酶系。 而自然界的菌株往往只有一种或几种相关的酶类，或者缺少脱胶关键酶。故 需要复合菌群的作用降低苎麻胶质，达到脱胶的目的。
二、脱胶方法• 化学脱胶是根据原麻中纤维素和胶质成分化学性质的 差异，以化学处理为主去除胶质的脱胶方法。由前面 分析可知，纤维素和胶质对烧碱作用的稳定性差异最 大。因此，苎麻化学脱胶只能以碱液煮练为主的方法 进行。其它化学药剂的处理，如酸和氧化剂的处理， 以及机械物理方法的处理等，是获得优良质量的精干 麻的辅助手段，化学脱胶可以去除原麻中绝大部分胶 质，达到全脱胶的要求。所以，目前国内外工业脱胶 基本上采用化学脱胶的方法。
• 二煮一漂法工艺生产的精干麻质量较好，适用于 纺中低线密度纱，漂白与精炼比较，掌握工艺参 数要求较高，但处理时间大大缩短。
• 4）二煮一漂一练法： 拆包扎把——浸酸——水洗——一煮——水洗——二煮— —打纤——漂白——酸洗——水洗——精炼——水洗——脱水 ——给油——脱水——烘干
二煮一漂一练法工艺生产的精干麻质量好，适于纺低线 密度纱，但工艺流程长，生产成本较高。
一、苎麻脱胶的要求
• 苎麻单纤维长度很长，平均长度在60mm以上。苎麻纤维强 度是天然纤维中最高者，长度和强度足以满足纺纱加工的 要求，所以，为纺制细度细、均匀度好的苎麻纱，苎麻脱 胶时应全部脱去胶质而获得单纤维，即采用全脱胶的方法。 苎麻纤维单细胞在韧皮中互相疏松地排列结构，也使全脱 胶成为可能。在脱胶过程中，要注意尽量减少损伤纤维， 获得尽可能高的制成率。
• 5）二煮二漂法。此法适合纺高支纱。其工艺流程为：拆 包解束→浸酸→水洗→一次碱液煮练→水洗→二次碱液煮 练→打纤及去氧→酸洗→水洗→脱水→给油→得到精干麻 脱水→烘干。
• 加强对胶质的去除，提高精干麻的质量。
• 上述工艺过程中，一次碱液煮练到二次碱液煮练 之前的工序为预处理工艺过程，一次碱液煮练到 二次碱液煮练的工序之后为后处理工艺过程。
化学脱胶工艺
• （1）一煮法。此法适合于纺制麻线。其工艺流程 为：拆包解束→原麻浸酸→一次碱液煮练→水洗 →打纤及水洗→酸洗→水洗→脱水→给油→烘干。
• 2）二煮法。此法适合于纺制低支纱。其工艺流程 为：拆包解束→浸酸→水洗→一次碱液煮练→水 洗→二次碱液煮练→打纤及水洗→酸洗→水洗→ 脱水→给油→脱水→烘干。
苎麻生物脱胶技术应用优势
• （1） 精干麻质量优势 苎麻纤维采用细菌发酵或以生物酶处理为主的生物脱 胶技术后，由于苎麻纤维经酶作用而直接分离出来，没有收到破坏，从而提 升了苎麻精干麻的可纺性能及麻纱质量，满足苎麻纺纱的要求。对经生物脱 胶后的精干麻进行纤维物理性能测试，结果表明：精干麻纤维断裂强力和模 量明显由于其它脱胶方法的精干麻；采用生物脱胶，不进行漂白，生物脱胶 的精干麻纤维有部分转曲，在卷曲弹性方面由于化学脱胶，可纺性能好，可 以纺60公支以上的高支纱。和化学脱胶相比，由于苎麻生物脱胶是脱胶酶定 向爆破苎麻胶质，可以消除强酸、强碱及高温下强碱对纤维的负作用，提高 纤维制成率达2%—4%，残胶率低（≤2%）。
• 二煮一漂法使用了三聚磷酸钠和焦磷酸四钠，可把二 次煮练时间由5—6小时缩短到2小时内，而又保证精 干麻的质量不降低。 • 它们具有一定的渗透、扩散、乳化作用；也有较强的 络合能力或螯合能力，能软化硬水，可与煮练中的胶 杂质中的多价金属离子（钙、镁、铁等）生成较稳定 的络合物和螯合物，从而加速煮练过程的进行，能稳 定和提高脱胶质量。 • 脱胶后的纤维具有强度高、短纤少、分离好、制成率 高等优点。但从环保角度考虑，应研制无磷快速煮练 剂以替代三聚磷酸钠和焦磷酸钠等有快速煮练剂。
（二） 生物脱胶
• 苎麻生物脱胶主要包括微生物脱胶和酶脱胶两种方法： • （1）微生物脱胶。是把经过筛选的脱胶菌株接种到生苎麻上，以苎麻上的胶 质为营养源，让脱胶菌在生苎麻上大量繁殖，分泌除脱胶酶分解胶质，使高 分子量的果胶及半纤维素等大分子分解成小分子物质而溶于水。这是一种在 缓和条件下，进行的一系列“胶养菌，菌产酶，酶脱胶”的生化反应。