應用複合酶對黃麻進行脫膠的方法
2023-06-18 08:02:21
專利名稱：：應用複合酶對黃麻進行脫膠的方法
技術領域：
：本發明涉及一種黃麻脫膠方法，特別是涉及一種應用複合酶對黃麻進行脫膠的方法。
背景技術：
：由於麻纖維具有較好的吸溼透氣性、低靜電性和良好的抗菌特性，麻類紡織品服裝面料越來越受到人們的青睞。現有的麻類紡織品服裝的面料主要是指亞麻、薴麻原料或者是此類原料與其它纖維如棉、羊毛、化纖、蠶絲等進行混紡/交織而製成，但由於亞麻、薴麻價格較高，使得麻類紡織品沒有能夠得到更加廣泛的應用。而黃麻是僅次於棉花的世界第二大纖維素纖維，其價格低廉，並且與亞麻、薴麻相比具有更好的吸溼性和懸垂性，抗菌能力僅次於大麻，具有巨大的應用價值和開發潛力。但由於黃麻中的木質素含量較高，比亞麻高几倍，應用通常的脫膠方法對黃麻纖維脫膠、去除木質素難以獲得理想的效果，這大大制約了黃麻在服裝面料方面的應用。《天津工業大學學報》2005年8月第24巻第4期《酶處理對黃麻纖維性能的影響》一文研究了纖維素酶、半纖維素酶、木質素酶和果膠解聚酶對黃麻纖維處理的影響，但是該文主要研究的是分別利用上述各種酶單獨對黃麻纖維進行處理，即使是其中提到的複合酶處理，也僅僅是利用漆酶及半纖維素酶分別和纖維素酶複合，實踐證明，該文公開的方法對黃麻纖維脫膠、去除木質素的效果並不理想。中國專利文獻CN1232691C公開了一種應用複合酶對黃麻進行脫膠的方法，該方法用果膠酶和漆酶的複合酶對黃麻纖維進行脫膠處理，所得的黃麻纖維經與其它纖維如棉、化纖混紡或交織基本可以能夠滿足服裝面料的要求。但上述專利文獻公開的方法對黃麻纖維中木質素類雜質的去除還不夠理想，去除率僅為76%左右，所得的黃麻纖維中木質素的含量仍然較高，並且所得到的黃麻纖維的強度、斷裂伸長率等機械性能和物理性能並不理想，因此需要與其它纖維如棉、化纖混紡或交織，製得的服裝面料的質量還有待進一步提高。
發明內容為此，本發明所要解決的技術問題在於提供一種應用複合酶對黃麻進行脫膠的方法，該方法能夠有效的去除黃麻纖維中的果膠和木質素雜質，獲得綜合性能良好的黃麻纖維。為解決上述技術問題，本發明的技術方案是一種應用複合酶對黃麻進行脫膠的方法，所述複合酶包括果膠酶和漆酶，包括以下步驟a.將由杲膠酶與漆酶配製成的複合酶水溶液對黃麻進行浸漬，所述複合酶水溶液與黃麻的重量比為12:1-40:1;b.調整所述複合酶水溶液的pH值大於5.5，且小於等於6.5，並升溫至35。C-65。C，保持20-120分鐘；c.然後調整溶液的pH值為7.5-9,5，在4(TC-7(TC的溫度下保持20-120分鐘；d.對經所述複合酶處理後的黃麻進行酶失活處理。上述方法，還包括在所述步驟d之前進行增效堆置處理的步驟。上述方法，所述增效堆置處理的時間為6-24小時。上述方法，所述步驟d中的酶失活處理為高溫水洗或調節pH值進^f亍酶失活處理，或者兩者的結合。上述方法，所述複合酶中果膠酶的重量比為30-90%。上述方法，所述複合酶與黃麻的重量比為0.5:100-5:100。上述方法。上述方法，進行所述高溫水洗時水的溫度為75。C以上；調節pH值進行酶失活處理時的pH值為10.0以上或者小於4.0。上述方法，還包括在所述步驟a之前對黃麻進行預處理的步驟。上述方法，所述預處理為水浴、酸浴或者雙氧水浸泡中的一種或幾種的組合。所述水浴的溫度為3(TC至65°C;所述酸浴時使用硫酸或者醋酸。針對黃麻中果膠和木質素自身的特點和含量，為在保證能夠有效去除黃麻纖維中木質素的情況下，能夠獲得具有較好強度、斷裂伸長率等機械性能和物理性能的黃麻纖維，本發明的黃麻複合酶脫膠方法，選取了相匹配的工藝參數，尤其是並沒有選擇漆酶的活性最高的pH值(漆酶在pH4.5-5.0左右時活性最高，之後隨pH值的增大，漆酶的活性逐漸降低)，而是調整酶溶液的pH值大於5.5,以減小對纖維的損害，並配合調整其它各個參數，使得在保證能夠有效去除黃麻纖維中木質素的情況下，本發明的脫膠方法能夠獲得具有較好強度、斷裂伸長率等機械性能和物理性能的黃麻纖維。與現有技術相比，本發明的技術方案具有以下優點(l)本發明的方法採用複合酶對黃麻纖維進行脫膠處理，並且在對複合酶處理後的黃麻進行高溫水洗或調節pH值失活處理前進行增效堆置處理，可以有效地去除黃麻纖維中的果膠和木質素，其果膠去除率為90%左右，最高可達96%,木質素去除率達78%以上，最高可達86%,獲得的脫膠後的黃麻纖維具有較高的可紡性；(2)同時本發明的黃麻複合酶脫膠方法，選取了相匹配的工藝參數，尤其是調整酶溶液的pH值大於5.5，並配合調整其它各個參數，使得在保證能夠有效去除黃麻纖維中木質素的情況下，本發明的脫膠方法能夠獲得具有較好強度、斷裂伸長率等機械性能和物理性能等綜合性能的黃麻纖維(拉伸強度可以提高2倍以上，達到6-9dN/tex,斷裂伸長率可以提高1.5倍以上，可達到5-8%左右)，使其麻纖維的長度與細度相匹配，從而提高可紡性；(3)本發明的方法在對黃麻複合酶脫膠之前進行了預處理，對黃麻起到了較好的膨化作用，以減弱單纖維間的聯合力，更利於酶液與麻纖維的直接接觸，能夠更好的去除黃麻纖維中的果膠和木質素。具體實施方式實施例1將由市場購得的黃麻拆包，分成約為0.5千克左右的一個個小把；並進行水浴預處理，水浴的溫度為65°C,保溫時間為2小時；將果膠酶和漆酶按重量比3:7配製成複合酶，按與黃麻按重量比O.5:IOO取配置好的複合酶，並用水稀釋至黃麻重量的12倍，用稀釋後的複合酶水溶液對黃麻進行浸漬；用醋酸和小蘇打調節稀釋後溶液的pH值為6.1，升溫至35。C，保持20分鐘；然後用小蘇打調節溶液的pH值為7.5,升溫至7(TC，保持20分鐘；然後將黃麻從溶液中取出堆置以進行增效堆置處理，增效堆置處理的時間為24小時；將經增效堆置處理後的黃麻用8(TC的熱水進行熱水清洗，以進行酶失活處理，即得到的脫膠後的黃麻纖維，所得到的脫膠後的黃麻纖維中果膠和木質素的去除率如表1所示。將上述脫膠後的黃麻纖維按現有技術進行漂白脫色、敲麻處理、清洗、脫水、烘乾後即可得到具有較好可紡性能的黃麻纖維產品。實施例2將由市場購得的黃麻拆包，分成約為0.5千克左右的一個個小把；並進行酸浴和水浴預處理，所用的酸為濃度為90%以上的濃硫酸，水浴的溫度為30°C，保溫時間為1小時；將果膠酶和漆酶按重量比9:1配製成複合酶，按與黃麻按重量比5:IOO取配置好的複合酶，並用水稀釋至黃麻重量的40倍，用稀釋後的複合酶水溶液對黃麻進行浸漬；用醋酸和小蘇打調節稀釋後溶液的pH值為6.0,升溫至5(TC，保持120分鐘；然後用小蘇打調節溶液的pH值為9.5,升溫至55。C,保持40分鐘；然後將黃麻從溶液中取出堆置以進行增效堆置處理，增效堆置處理的時間為6小時；將經增效堆置處理後的黃麻用95。C的熱水進行熱水清洗，以進行酶失活處理，即得到的脫膠後的黃麻纖維，所得到的脫膠後的黃麻纖維中果膠和木質素的去除率如表1所示。將上述脫膠後的黃麻纖維按現有技術進行漂白脫色、敲麻處理、清洗、脫水、烘乾後即可得到具有較好可紡性能的黃麻纖維產品。實施例3將由市場購得的黃麻拆包，分成約為0.5千克左右的一個個小把；並對黃麻進行酸浴預處理，所用的酸為濃度為90%以上的醋酸。將果膠酶和漆酶按重量比1:1配製成複合酶，按與黃麻按重量比1:IOO取配置好的複合酶，並用水稀釋至黃麻重量的15倍，用稀釋後的複合酶水溶液對黃麻進行浸漬；用醋酸和小蘇打調節稀釋後溶液的pH值為6.5，升溫至55。C,保持40分鐘；然後用小蘇打調節溶液的pH值為8.5，升溫至5(TC，保持50分鐘；然後將黃麻從溶液中取出堆置進行增效堆置處理，增效堆置處理的時間為10小時；將經增效堆置處理後的黃麻用85。C的熱水進行熱水清洗，以進行酶失活處理，即得到的脫膠後的黃麻纖維，所得到的脫膠後的黃麻纖維中果膠和木質素的去除率如表1所示。將上述脫膠後的黃麻纖維按現有技術進行漂白脫色、敲麻處理、清洗、脫水、烘乾後即可得到具有較好可紡性能的黃麻纖維產品。實施例4將由市場購得的黃麻拆包，分成約為0.5千克左右的一個個小把；並進行雙氧水浸泡預處理，所用雙氧水的濃度為5g/L;將果膠酶和漆酶按重量比3:1配製成複合酶，按與黃麻按重量比2:IOO取配置好的複合酶，並用水稀釋至黃麻重量的30倍，用稀釋後的複合酶水溶液對黃麻進4於浸漬；用醋酸和小蘇打調節稀釋後溶液的pH值為6.2,升溫至4(TC,保持50分鐘；然後用小蘇打調節溶液的pH值為9,0,升溫至60。C保持90分鐘；然後將黃麻從溶液中取出堆置進行增效堆置處理，增效堆置處理的時間為15小時；將經增效堆置處理後的黃麻用9(TC的熱水進行熱水清洗，以進行酶失活處理，即得到的脫膠後的黃麻纖維，所得到的脫膠後的黃麻纖維中果膠和木質素的去除率如表1所示。將上述脫膠後的黃麻纖維按現有技術進行漂白脫色、敲麻處理、清洗、脫水、烘乾後即可得到具有較好可紡性能的黃麻纖維產品。實施例5將由市場購得的黃麻拆包，分成約為0.5千克左右的一個個小把；並進行水浴預處理，所述水浴的溫度為6(TC,保溫時間為3小時；將果膠酶和漆酶按重量比5:1配製成複合酶，按與黃麻按重量比3:IOO取配置好的複合酶，並用水稀釋至黃麻重量的20倍，用稀釋後的複合酶水溶液對黃麻進行浸漬；用醋酸和小蘇打調節稀釋後溶液的pH值為6.3，升溫至45。C,保持60分鐘；然後用小蘇打調節溶液的pH值為8.5，升溫至4(TC，保持70分鐘；然後將黃麻從溶液中取出堆置進行增效堆置處理，增效堆置處理的時間為20小時；將經增效堆置處理後的黃麻用pH值為3.0的水溶液進行清洗，以進行酶失活處理，即得到的脫膠後的黃麻纖維，所得到的脫膠後的黃麻纖維中果膠和木質素的去除率如表l所示。從中可以看出，應用該實施例中技術方案的效果是最優的之一。將上述脫膠後的黃麻纖維按現有技術進行漂白脫色、敲麻處理、清洗、脫水、烘乾後即可得到具有較好可紡性能的黃麻纖維產品。實施例6將由市場購得的黃麻拆包，分成約為0.5千克左右的一個個小把；將果膠酶和漆酶按重量比4:1配製成複合酶，按與黃麻按重量比4:IOO取配置好的複合酶，並用水稀釋至黃麻重量的16倍，用稀釋後的複合酶水溶液對黃麻進行浸漬；用醋酸和小蘇打調節稀釋後溶液的pH值為6.4，升溫至5(TC，保持70分鐘；然後用小蘇打調節溶液的pH值為9.0，升溫至45。C保持80分鐘；然後將黃麻從溶液中取出堆置進行增效堆置處理，增效堆置處理的時間為12小時；將經增效堆置處理後的黃麻用pH值為11.0的水溶液進行清洗，以進行酶失活處理，即得到的脫膠後的黃麻纖維，所得到的脫膠後的黃麻纖維中果膠和木質素的去除率如表1所示。從中可以看出，應用該實施例中技術方案的效果是最優的之一。將上述脫膠後的黃麻纖維按現有技術進行漂白脫色、敲麻處理、清洗、脫水、烘乾後即可得到具有較好可紡性能的黃麻纖維產品。實施例7將由市場購得的黃麻拆包，分成約為0.5千克左右的一個個小把；將果膠酶和漆酶按重量比2:3配製成複合酶，按與黃麻按重量比1:IOO取配置好的複合酶，並用水稀釋至黃麻重量的13倍，用稀釋後的複合酶水溶液對黃麻進行浸漬；用醋酸和小蘇打調節稀釋後溶液的pH值為5.7，升溫至6(TC，保持80分鐘；然後用小蘇打調節溶液的pH值為8.0,升溫至65。C保持100分鐘；然後將黃麻從溶液中取出堆置進行增效堆置處理，增效堆置處理的時間為8小時；將經增效堆置處理後的黃麻用9(TC的熱水進行熱水清洗，以進行酶失活處理，即得到的脫膠後的黃麻纖維，所得到的脫膠後的黃麻纖維中果膠和木質素的去除率如表1所示。將上述脫膠後的黃麻纖維按現有技術進行漂白脫色、敲麻處理、清洗、脫水、烘乾後即可得到具有較好可紡性能的黃麻纖維產品。實施例8將由市場購得的黃麻拆包，分成約為0.5千克左右的一個個小把；將果膠酶和漆酶按重量比3:1配製成複合酶，按與黃麻按重量比2:IOO取配置好的複合酶，並用水稀釋至黃麻重量的13倍，用稀釋後的複合酶水溶液對黃麻進行浸漬；用醋酸和小蘇打調節稀釋後溶液的pH值為5.8，升溫至65。C，保持90分鐘；然後用小蘇打調節溶液的pH值為7.8,在65。C保持110分鐘；然後將黃麻從溶液中取出並用pH值為10.0、溫度為75。C的熱水進行清洗，以進行酶失活處理，即得到的脫膠後的黃麻纖維，所得到的脫膠後的黃麻纖維中果膠和木質素的去除率如表1所示。將上述脫膠後的黃麻纖維按現有技術進行漂白脫色、敲麻處理、清洗、脫水、烘乾後即可得到具有較好可紡性能的黃麻纖維產品。實施例9將由市場購得的黃麻拆包，分成約為0.5千克左右的一個個小把；將果膠酶和漆酶按重量比2:1配製成複合酶，按與黃麻按重量比1:IOO取配置好的複合酶，並用水稀釋至黃麻重量的16倍，用稀釋後的複合酶水溶液對黃麻進行浸漬；用醋酸和小蘇打調節稀釋後溶液的pH值為5.6，升溫至45。C，保持100分鐘；然後用小蘇打調節溶液的pH值為9.3,升溫至55tH呆持120分鐘；然後將黃麻從溶液中取出並用pH值為3.5、溫度為8(TC的熱水進行清洗，以進行酶失活處理，即得到的脫膠後的黃麻纖維，所得到的脫膠後的黃麻纖維中果膠和木質素的去除率如表1所示。將上述脫膠後的黃麻纖維按現有技術進行漂白脫色、敲麻處理、清洗、脫水、烘乾後即可得到具有較好可紡性能的黃麻纖維產品。上述實施例中所用的果膠酶和漆酶分別為由丹麥諾維信公司生產的果膠酶(Bioprep)和漆酶(Denilite)。表1給出了各實施例中所得到的脫膠後的黃麻纖維中果膠和木質素的去除率。表ltableseeoriginaldocumentpage12顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明而給出的實例，它們並非是對本發明的限制。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍應落入本發明的保護範圍中。權利要求1、一種應用複合酶對黃麻進行脫膠的方法，所述複合酶包括果膠酶和漆酶，其特徵在於，包括以下步驟a.將由果膠酶與漆酶配製成的複合酶水溶液對黃麻進行浸漬，所述複合酶水溶液與黃麻的重量比為12∶1-40∶1；b.調整所述複合酶水溶液的pH值大於5.5，且小於等於6.5，並升溫至35℃-65℃，保持20-120分鐘；c.然後調整溶液的pH值為7.5-9.5，在40℃-70℃的溫度下保持20-120分鐘；d.對經所述複合酶處理後的黃麻進行酶失活處理。2、根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，還包括在所述步驟d之前進行增效堆置處理的步驟。3、根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述增效堆置處理的時間為6-24小時。4、根據權利要求l-3中任一項所述的方法，其特徵在於，所述步驟d中的酶失活處理為高溫水洗或調節pH值進行酶失活處理，或者兩者的結合。5、根據權利要求1-3中任一項所述的方法，其特徵在於，所述複合酶中果月交酶的重量比為30-90%。6、根據權利要求1-3中任一項所述的方法，其特徵在於，所述複合酶與黃麻的重量比為O.5:100-5:100。7、根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，進行所述高溫水洗時水的溫度為75。C以上；調節pH值進行酶失活處理時的pH值為10.0以上或者小於4.0。8、根據權利要求l-3中任一項所述的方法，其特徵在於，還包括在所述步驟a之前對黃麻進行預處理的步驟。9、根據權利要求8所述的方法，其特徵在於，所述預處理為水浴、酸浴或者雙氧水浸泡中的一種或幾種的組合。10、根據權利要求9所述的方法，其特徵在於，所述水浴的溫度為30。C至65。C;所述酸浴時使用石克酸或者醋酸。全文摘要一種應用複合酶對黃麻進行脫膠的方法，所述複合酶包括果膠酶和漆酶，包括以下步驟將由果膠酶與漆酶配製成的複合酶水溶液對黃麻進行浸漬，所述複合酶水溶液與黃麻的重量比為12∶1-40∶1；調整所述複合酶水溶液的pH值大於5.5，且小於等於6.5，並升溫至35℃-65℃，保持20-120分鐘；然後調整溶液的pH值為7.5-9.5，在40℃-70℃的溫度下保持20-120分鐘；對經所述複合酶處理後的黃麻進行酶失活處理。本發明的應用複合酶對黃麻進行脫膠的方法步驟簡單、去除木質素效果好。文檔編號D06M16/00GK101130892SQ20071012259公開日2008年2月27日申請日期2007年9月27日優先權日2007年9月27日發明者劉國忠,張振華申請人:江蘇紫荊花紡織科技股份有限公司