黃麻纖維的生物法精細化技術(shù)研究.pdf

1、黃麻纖維是一種性能優(yōu)異的天然纖維素纖維，特有的纖維性能使其產(chǎn)品具有良好的服用性能和外觀性能，頗受國內(nèi)外市場和消費者的青睞。但由于黃麻纖維中的半纖維素和木質(zhì)素含量較高，使其產(chǎn)品開發(fā)的品種和檔次很受限制。因此，要充分利用黃麻纖維這一豐富的自然資源就必須對其進行精細化改性處理。目前黃麻纖維的精細化主要是對其進行脫膠處理，常用的方法有化學法和生物法。化學法能顯著降低黃麻纖維的細度，但同時也損傷了纖維的強度，且對環(huán)境有較大的污染；生物法對纖維強度

2、的損傷小，對環(huán)境污染少，但作用弱，處理后纖維細度較粗。為克服現(xiàn)有技術(shù)中單一化學法和單一生物法的缺點，本文探討了以生物酶處理為主，輔以化學法的生物-化學聯(lián)合脫膠工藝。常規(guī)的脫膠方法可制得細度為25-29dtex、白度為28-32的黃麻纖維，利用本文的脫膠工藝可使纖維的細度達15.31dtex左右，降低了43％左右；白度達43.4，提高了45％左右，能夠應(yīng)用于高檔服裝、家紡面料。
　　 本文采用的精細化處理工藝流程為：預處理→復合酶

3、處理-生物-化學聯(lián)合處理→生物酶輔助漂白處理→精細化黃麻纖維。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下：
　　 1．在黃麻纖維化學成份分析的基礎(chǔ)上，對其進行生物酶脫膠處理。選取漆酶、纖維素酶、木聚糖酶、果膠酶對黃麻纖維進行處理，討論了酶的濃度、時間、溫度以及pH值對脫膠效果的影響，得出漆酶是最有效的脫膠方式。優(yōu)化的漆酶處理工藝參數(shù)為：pH值5.0，濃度1.5％，溫度65℃，時間120min，浴比1:15。處理后黃麻纖維的線密度24.71dtex，

4、斷裂強度3.56cN·dtex-1，斷裂伸長率3.10％。
　　 2．針對木聚糖酶和果膠酶都是堿性酶的特點，將二者復合對黃麻纖維進行脫膠處理。采用一步法復合和兩步法復合的脫膠方式，對脫膠過程中兩種酶的比例、濃度、時間等進行了系統(tǒng)分析，通過比較脫膠后黃麻纖維的線密度、殘膠率等指標，綜合考慮整個工藝流程的時間等因素，得出一步法復合脫膠處理的方式優(yōu)于兩步法，確定一步法復合酶處理工藝參數(shù)為：果膠酶與木聚糖酶的比例2:1，濃度1.0％，時

5、間120min，pH值為8.0-8.5，溫度55℃，浴比1:15。采用此優(yōu)化工藝處理后，黃麻纖維的線密度為23.55dtex，斷裂強度為3.73cN·dtex-1，斷裂伸長率2.38％，木質(zhì)素含量為8.25％。
　　 3．在以上生物酶法處理最佳工藝的基礎(chǔ)上，采用化學法對黃麻纖維進一步處理，分別研究NaOH、Na2SiO3、Na2SO3的濃度，以及處理溫度和時間對黃麻纖維性能的影響，得出生化聯(lián)合脫膠中化學脫膠的最佳工藝條件為：Na

6、OH10g/L，Na2SiO32g/L，Na2SO31g/L，溫度90℃，時間45min，浴比1:15。在最佳工藝條件下，黃麻纖維的主要物理機械性能為：線密度為16.32dtex，斷裂強度為3.61cN·dtex-1，斷裂伸長率2.32％，木質(zhì)素含量為7.43％。
　　 4．借鑒木聚糖酶輔助漂白紙漿的工藝，采用木聚糖酶輔助漂白的方式對黃麻纖維進行漂白處理。該工藝對提高黃麻纖維白度，進一步降低纖維的線密度有很大的幫助。本章對漂白過

7、程中的幾個重要因素，木聚糖酶的濃度、時間，H2O2、NaOH、硅酸鈉的濃度、處理時間及溫度進行了單因子分析。綜合考慮黃麻纖維的線密度、斷裂強度及白度等指標，優(yōu)化的漂白工藝參數(shù)為：木聚糖酶濃度0.4％，溫度60℃，時間60min，pH值8.5，浴比1:15;H2O2濃度8g/L，NaOH6g/L，Na2SiO34g/L，JFC1g/L，溫度60℃，時間90min，pH值為10-11，浴比1:20。在最優(yōu)化工藝條件下，精細化黃麻纖維的主要物