漆酶與堿聯(lián)合脫膠技術(shù)對漢麻殘膠的影響與脫膠工藝優(yōu)化.pdf

1、漢麻纖維具有悠久的紡織歷史，是人類最早開發(fā)利用的天然紡織纖維之一。近年來，隨著“綠色紡織品”的呼聲越來越高，低毒漢麻纖維（四氫大麻酚THC含量低于0.3％）憑借其優(yōu)異的性能如卓越的殺菌抑菌、排汗吸濕、柔軟舒適等正重新走進人們的視線。但漢麻原麻纖維內(nèi)存在著大量的非纖維素部分即膠質(zhì)成分，如果膠、半纖維素和木質(zhì)素等，這些膠質(zhì)的存在極大地影響著漢麻纖維的發(fā)展，因此需對這些膠質(zhì)成分進行降解處理才能使?jié)h麻纖維投入使用；而另一方面漢麻單纖維長度短，僅

2、為12~25mm，其纖維內(nèi)的膠質(zhì)部分可以作為單纖維間的粘合劑使得漢麻工藝纖維長度增加，這就意味著在脫膠過程中漢麻纖維的膠質(zhì)部分必須有一定量的保留。因此對漢麻纖維進行精細化的脫膠處理是漢麻纖維得以深度加工和廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)。
　　在本課題中，為實現(xiàn)漢麻纖維的高效可控化脫膠，尤其是針對膠質(zhì)中化學(xué)性能穩(wěn)定的木質(zhì)素進行量化降解，采用生物化學(xué)聯(lián)合處理技術(shù)對漢麻纖維進行脫膠研究。在生物處理階段，選用木質(zhì)素降解酶——漆酶對漢麻纖維內(nèi)的木質(zhì)素進行集

3、中降解處理并分析反應(yīng)過程中不同因素的影響和可控條件；在化學(xué)處理階段，通過對預(yù)處理和煮練液中不同助劑的優(yōu)化選擇，在實現(xiàn)漢麻纖維膠質(zhì)合理去除的情況下保證纖維素不受損傷。具體可分為預(yù)處理、漆酶處理、堿處理及綜合脫膠處理四個階段的探索研究，主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下：
　　預(yù)處理技術(shù)研究。分別對常用的化學(xué)物理處理工藝進行優(yōu)化得出各自的預(yù)處理最佳工藝方案；然后對預(yù)處理后的漢麻纖維成分進行具體分析，得出不同預(yù)處理方案對漢麻纖維不同成分間的具體作用

4、程度。試驗預(yù)處理包括預(yù)堿處理、預(yù)氧處理及預(yù)超聲波處理，其中預(yù)堿處理以濃度、溫度、時間、浴比為變量采用正交設(shè)計進行試驗，預(yù)氧處理以溫度為變量，預(yù)超聲波處理以頻率和時間為變量。試驗以膠質(zhì)去除率作為預(yù)處理對于漢麻纖維膠質(zhì)去除效果的衡量標準，在得出每一預(yù)處理的最佳方案后分別對處理后纖維進行成分分析，最后得出預(yù)堿處理的脫膠效果可以達到綜合較高水平。
　　生物酶處理技術(shù)研究。以上述預(yù)處理為基礎(chǔ)，探究漆酶對漢麻纖維木質(zhì)素降解的影響，設(shè)置變量有漆

5、酶濃度、處理時間、浴比和介體濃度，首先分別進行單因素試驗，以處理后漢麻纖維木質(zhì)素含量為衡量標準，試驗發(fā)現(xiàn)漢麻纖維木質(zhì)素的去除程度與漆酶濃度和時間呈正相關(guān)關(guān)系，而與浴比呈現(xiàn)二次函數(shù)關(guān)系，介體對木質(zhì)素的去除有很大的促進作用，但不同濃度介體影響不大。在此實驗基礎(chǔ)上，通過優(yōu)化方案進行驗證試驗，發(fā)現(xiàn)木質(zhì)素含量可以達到預(yù)計水平，通過對其進行紅外光譜分析后發(fā)現(xiàn)膠質(zhì)部分尤其是對后道加工影響較大的木質(zhì)素成分發(fā)生了很大程度的降解，而同時纖維素降解程度較小；

6、在SEM照片中可以看到處理后纖維表面變得光滑，膠質(zhì)基本去除。
　　化學(xué)處理技術(shù)研究。以預(yù)堿處理后的漢麻纖維為基礎(chǔ)，探究在堿煮溶液中，不同助劑的加入對漢麻纖維膠質(zhì)的去除效果。實驗中分別對磷酸鹽系螯合劑和還原劑進行優(yōu)化選擇，以失重率及纖維強伸性為衡量標準。其中螯合劑選用磷酸三鈉、三聚磷酸鈉和焦磷酸鈉三種常用螯合劑，發(fā)現(xiàn)在實驗室條件下焦磷酸鈉可以達到比較好的脫膠效果。還原劑方面，分別探究不同濃度亞硫酸鈉和硫化鈉堿煮后漢麻纖維失重率和纖維