黃麻纖維的生物法精細(xì)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(xì)化改性處理。目前黃麻纖維的精細(xì)化主要是對其進行脫膠處理，常用的方法有化學(xué)法和生物法?；瘜W(xué)法能顯著降低黃麻纖維的細(xì)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(xì)度較粗。為克服現(xiàn)有技術(shù)中單一化學(xué)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(xué)法的生物-化學(xué)聯(lián)合脫膠工藝。常規(guī)的脫膠方法可制得細(xì)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(xì)度達(dá)15.31dtex左右，降低了43％左右；白度達(dá)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(xì)化處理工藝流程為：預(yù)處理→復(fù)合酶

3、處理-生物-化學(xué)聯(lián)合處理→生物酶輔助漂白處理→精細(xì)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(xué)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(fù)合對黃麻纖維進行脫膠處理。采用一步法復(fù)合和兩步法復(fù)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(biāo)，綜合考慮整個工藝流程的時間等因素，得出一步法復(fù)合脫膠處理的方式優(yōu)于兩步法，確定一步法復(fù)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(xué)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(xué)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(biāo)，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(xì)化黃麻纖維的主要物