CN101200811A - 纺纱用稻麦秸秆纤维的提取方法 - Google Patents

纺纱用稻麦秸秆纤维的提取方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种纺纱用秸秆纤维的提取方法。纺纱用稻麦秸秆纤维的提取方法，其特征在于它包括如下步骤：1)汽爆预处理：将秸秆风干后切成段；2)将预处理后的秸秆放入汽爆破罐中进行汽爆处理；3)补给养分葡萄糖和尿素；4)菌种脱胶：①选择菌种：选取香菇白腐真菌或黄孢原毛平革菌作为菌种；②将步骤3)所得汽爆秸秆混合物铺成10－100mm高度；③往秸秆堆上拨菌种；④培养床培养；⑤清洗；⑥漂白；5)辐照固化：将漂白后的秸秆纤维采用γ射线辐照，辐照量为2－10kgy，得辐照固化秸秆纤维；6)给油；7)烘干；8)将烘干后的秸秆纤维进行分散，得到纺纱用稻麦秸秆纤维。本发明具有环保、成本低的特点。

Description

纺纱用稻麦秸秆纤维的提取方法
技术领域
本发明涉及一种纺纱用秸秆纤维的提取方法。
背景技术
我国有十分丰富的农林废弃物资源，其分布广、数量大、种类多、价格低廉，尤其是农作物秸秆。近年来，广大农村在田间焚烧秸秆，不仅浪费了宝贵的生物资源，而且严重污染了环境。转化利用植物纤维素这一巨大的可再生资源，以提供人们所需的能源和其他化工产品，已成为世界上许多国家正在积极探索的课题。目前，利用秸秆在纺织中的应用尚有很大的空间。在秸秆资源的预处理方法有多种，大致可分为物理方法，水热方法，化学方法或生物方法等。然而，怎样找到理想的脱胶方法，从而达到能源消耗小以及对环境污染小的目的是近年来这个领域研究的关键。
化学脱胶方法的应用已经有一定的历史了。但是，它存在对环境有严重污染的问题。因此单独使用化学方法来脱胶并不是理想的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环保、成本低的纺纱用稻麦秸秆纤维的提取方法。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：纺纱用稻麦秸秆纤维的提取方法，其特征在于它包括如下步骤：
1)、汽爆预处理：将秸秆风干后切成段，每段长度为70-130mm，控制含水率14％～20％(质量)；
2)、将预处理后的秸秆放入汽爆破罐(以下简称汽爆罐)中，汽爆处理条件：压强为1.0-8.0Pa，温度为160-250℃，时间为4-10min；
3)、将汽爆处理后的秸秆调节含水率为70％-90％(质量)，补给养分葡萄糖和尿素，得汽爆秸秆混合物；其中，葡萄糖的加入质量为含水率为70％-90％秸秆质量的0.2-0.5％，尿素的加入质量为含水率为70％-90％秸秆质量的0.1-0.3％；
4)、菌种脱胶：
①选择菌种：选取香菇白腐真菌或黄孢原毛平革菌作为菌种；
②将步骤3)所得汽爆秸秆混合物铺成10-100mm高度；
③往秸秆堆上拨菌种：按秸秆干重与菌种重为5-10∶1(质量)，铺撒菌种；
④培养床培养，控制温湿度：温度控制在20-28℃；相对湿度控制在70％-95％之间，进行菌种培育，时间28-32天，直到纤维达到所需的细度1-7dtex；
⑤清洗：把菌皮或者菌从秸秆纤维中清理出来，再用水洗秸秆纤维；
⑥漂白：将水洗后的秸秆纤维漂白，得漂白后的秸秆纤维；
5)、辐照固化：将漂白后的秸秆纤维采用γ射线辐照，辐照量为2-10kgy，得辐照固化秸秆纤维；
6)、给油：辐照固化秸秆纤维加入和毛油，和毛油的加入质量为辐照固化秸秆纤维质量的1-2％；
7)、烘干：对加入和毛油后的辐照固化秸秆纤维进行烘干，烘箱温度控制在60-80℃，得烘干后的秸秆纤维；
8)、将烘干后的秸秆纤维进行分散，得到纺纱用稻麦秸秆纤维。
所述的秸秆为稻秸秆或麦秸秆。
本发明采用汽爆法预处理桔秆，可有效去除木质素、果胶、半纤维素等等，分离出纤维；汽爆技术消耗有限的水蒸气，并且不用或少用化学药品，不排放有毒废水，不污染环境，成本低、工艺简单、易操作、清洁能耗较低，被视为提高木质生物资源酶的可及性的有效手段之一；经过汽爆处理后的秸秆，其纤维与纤维间变得松散很多，柔软很多；秸秆结构的变化有利于生物酶对物质的水解作用。本发明采用微生物降解秸秆中木质素，菌种在生长过程中可以分泌降解木质素酶系；它在适宜条件下，菌种的菌丝先利用超纤维氧化酶溶解秸秆表面的腊质，然后进入秸秆内部，合成并分泌果胶酶、半纤维素酶、内切聚糖酶等多种酶，构成降解系统的主要成分，从而把秸秆的纤维分离出来。
本发明充分利用了价格低廉的农作物秸秆，通过爆破处理和菌种生物处理秸秆的方法来制造符合纺织加工用的纤维；具有不污染环境(即环保)，成本低、工艺简单、易操作、清洁能耗较低的特点。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1：
纺纱用稻麦秸秆纤维的提取方法，它包括如下步骤：
1)、汽爆预处理：将秸秆风干后切成段，每段长度为100mm，控制含水率17％(质量)；
2)、将预处理后的秸秆放入汽爆破罐中，汽爆处理条件：压强为5.0Pa，温度为200℃，时间为7min；
3)、将汽爆处理后的秸秆调节含水率为80％(质量)，补给养分葡萄糖和尿素，得汽爆秸秆混合物；其中，葡萄糖的加入质量为含水率为80％秸秆质量的0.3％，尿素的加入质量为含水率为80％秸秆质量的0.2％；
4)、菌种脱胶：
①选择菌种：选取香菇白腐真菌作为菌种；
②将步骤3)所得汽爆秸秆混合物铺成60mm高度；
③往秸秆堆上拨菌种：按秸秆干重与菌种重为7∶1(质量)，铺撒菌种；
④培养床培养，控制温湿度：温度控制在25℃；相对湿度控制在85％之间，进行菌种培育，时间30天，直到纤维达到所需的细度1-7dtex；
⑤清洗：把菌皮或者菌从秸秆纤维中清理出来，再用水洗秸秆纤维；
⑥漂白：将水洗后的秸秆纤维漂白，得漂白后的秸秆纤维；
5)、辐照固化：将漂白后的秸秆纤维采用γ射线辐照，辐照量为6kgy，得辐照固化秸秆纤维；
6)、给油：辐照固化秸秆纤维加入和毛油，和毛油的加入质量为辐照固化秸秆纤维质量的1.5％；
7)、烘干：对加入和毛油后的辐照固化秸秆纤维进行烘干，烘箱温度控制在70℃，得烘干后的秸秆纤维；
8)、将烘干后的秸秆纤维进行分散，得到纺纱用稻麦秸秆纤维。
实施例2：
纺纱用稻麦秸秆纤维的提取方法，它包括如下步骤：
1)、汽爆预处理：将秸秆风干后切成段，每段长度为70mm，控制含水率14％(质量)；
2)、将预处理后的秸秆放入汽爆破罐中，汽爆处理条件：压强为1.0Pa，温度为160℃，时间为4min；
3)、将汽爆处理后的秸秆调节含水率为70％(质量)，补给养分葡萄糖和尿素，得汽爆秸秆混合物；其中，葡萄糖的加入质量为含水率为70％秸秆质量的0.2％，尿素的加入质量为含水率为70％秸秆质量的0.1％；
4)、菌种脱胶：
①选择菌种：选取香菇白腐真菌作为菌种；
②将步骤3)所得汽爆秸秆混合物铺成10mm高度；
③往秸秆堆上拨菌种：按秸秆干重与菌种重为5∶1(质量)，铺撒菌种；
④培养床培养，控制温湿度：温度控制在20℃；相对湿度控制在70％之间，进行菌种培育，时间28天，直到纤维达到所需的细度1-7dtex；
⑤清洗：把菌皮或者菌从秸秆纤维中清理出来，再用水洗秸秆纤维；
⑥漂白：将水洗后的秸秆纤维漂白，得漂白后的秸秆纤维；
5)、辐照固化：将漂白后的秸秆纤维采用γ射线辐照，辐照量为2kgy，得辐照固化秸秆纤维；
6)、给油：辐照固化秸秆纤维加入和毛油，和毛油的加入质量为辐照固化秸秆纤维质量的1％；
7)、烘干：对加入和毛油后的辐照固化秸秆纤维进行烘干，烘箱温度控制在60℃，得烘干后的秸秆纤维；
8)、将烘干后的秸秆纤维进行分散，得到纺纱用稻麦秸秆纤维。
实施例3：
纺纱用稻麦秸秆纤维的提取方法，它包括如下步骤：
1)、汽爆预处理：将秸秆风干后切成段，每段长度为130mm，控制含水率20％(质量)；
2)、将预处理后的秸秆放入汽爆破罐中，汽爆处理条件：压强为8.0Pa，温度为250℃，时间为10min；
3)、将汽爆处理后的秸秆调节含水率为90％(质量)，补给养分葡萄糖和尿素，得汽爆秸秆混合物；其中，葡萄糖的加入质量为含水率为90％秸秆质量的0.5％，尿素的加入质量为含水率为90％秸秆质量的0.3％；
4)、菌种脱胶：
①选择菌种：选取黄孢原毛平革菌作为菌种；
②将步骤3)所得汽爆秸秆混合物铺成100mm高度；
③往秸秆堆上拨菌种：按秸秆干重与菌种重为10∶1(质量)，铺撒菌种；
④培养床培养，控制温湿度：温度控制在28℃(最高不得超过30℃)；相对湿度控制在95％之间，进行菌种培育，时间32天，直到纤维达到所需的细度1-7dtex；
⑤清洗：把菌皮或者菌从秸秆纤维中清理出来，再用水洗秸秆纤维；
⑥漂白：将水洗后的秸秆纤维漂白，得漂白后的秸秆纤维；
5)、辐照固化：将漂白后的秸秆纤维采用γ射线辐照，辐照量为10kgy，得辐照固化秸秆纤维；
6)、给油：辐照固化秸秆纤维加入和毛油，和毛油的加入质量为辐照固化秸秆纤维质量的2％；
7)、烘干：对加入和毛油后的辐照固化秸秆纤维进行烘干，烘箱温度控制在80℃，得烘干后的秸秆纤维；
8)、将烘干后的秸秆纤维进行分散，得到纺纱用稻麦秸秆纤维。

Claims (2)

1.纺纱用稻麦秸秆纤维的提取方法，其特征在于它包括如下步骤：
1)、汽爆预处理：将秸秆风干后切成段，每段长度为70-130mm，控制含水率14％～20％；
2)、将预处理后的秸秆放入汽爆破罐中，汽爆处理条件：压强为1.0-8.0Pa，温度为160-250℃，时间为4-10min；
3)、将汽爆处理后的秸秆调节含水率为70％-90％，补给养分葡萄糖和尿素，得汽爆秸秆混合物；其中，葡萄糖的加入质量为含水率为70％-90％秸秆质量的0.2-0.5％，尿素的加入质量为含水率为70％-90％秸秆质量的0.1-0.3％；
4)、菌种脱胶：
①选择菌种：选取香菇白腐真菌或黄孢原毛平革菌作为菌种；
②将步骤3)所得汽爆秸秆混合物铺成10-100mm高度；
③往秸秆堆上拨菌种：按秸秆干重与菌种重为5-10∶1，铺撒菌种；
④培养床培养，控制温湿度：温度控制在20-28℃；相对湿度控制在70％-95％之间，进行菌种培育，时间28-32天，直到纤维达到所需的细度1-7dtex；
⑤清洗：把菌皮或者菌从秸秆纤维中清理出来，再用水洗秸秆纤维；
⑥漂白：将水洗后的秸秆纤维漂白，得漂白后的秸秆纤维；
5)、辐照固化：将漂白后的秸秆纤维采用γ射线辐照，辐照量为2-10kgy，得辐照固化秸秆纤维；
6)、给油：辐照固化秸秆纤维加入和毛油，和毛油的加入质量为辐照固化秸秆纤维质量的1-2％；
7)、烘干：对加入和毛油后的辐照固化秸秆纤维进行烘干，烘箱温度控制在60-80℃，得烘干后的秸秆纤维；
8)、将烘干后的秸秆纤维进行分散，得到纺纱用稻麦秸秆纤维。
2.根据权利要求1所述的纺纱用稻麦秸秆纤维的提取方法，其特征在于：所述的秸秆为稻秸秆或麦秸秆。
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