麻类脱胶酶脱胶应用前景及工艺研究

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1、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，

2、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112．基本工艺参数方法项目酶法脱胶化学脱胶扎把500-600g/把500-600g/把装笼500-

3、600kg/笼500kg/笼浸渍酶3%PH=8.5-9T：55±2℃t:3.5hH2SO4：5%T：60℃t:2h碱煮NaOH：7g/l助剂：1.5%P：0.2Mpat：3hI煮用II煮回收液加4%水波璃P：0.2Mpat：1.5hII煮NaOH：14g/l助剂：3%P：0.2Mpat：3h其余工艺相同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

4、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。11相关质量数据比较如下：浸酶后残胶率第一次第二次补充第3次补充1#16.5316.7220.552#16.7517.1519.683#15.8516.2318.324#17.2816.9521.55从上表可以看出，酶液回用1次，脱胶效果与新酶

5、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

6、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：·321g/lNaOH温度····时间h11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：精干麻残胶拷麻圈数精干麻一等品率并丝、硬条率不经废碱处理3.128-9855.25%经废碱处理2.856-7903.02%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

7、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：H2SO4浓度温度时间强力残胶白度4g/l55℃1h4.58g/D3.32703g/l55℃1h4.65g/D3.17602g/l55℃1h4.89g/l2.95401g/l55℃1h5.4g/l3.0840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

8、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11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。