CN101638811A - 一种桑皮纤维的脱胶工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用桑树皮作为原料制备纺织纤维的脱胶工艺,其特征在于采用酶处理方法对桑皮纤维进行脱胶,其具体工艺步骤如下:桑皮自然处理-微波加热-机械捶打除杂-酸浸预处理-碱中和-碱性果胶酶处理-碱液煮练-水洗-纤维素酶处理-漂白-水洗-烘干。本发明的优点是,生产效率高,对纤维损伤小,纤维制成率高;碱、酸、水的用量非常少,污染小,且能耗、水耗低,作业环境安全。

Description

一种桑皮纤维的脱胶工艺
技术领域
本发明涉及一种纺织纤维的制备工艺,尤其是一种利用桑树皮制备纺织纤 维的脱胶工艺。 背景技术
桑皮纤维的优劣,主要取决于脱胶的程度。目前常用的方法有自然脱胶法 和化学脱胶法,自然脱胶法受环境影响大,耗费时间长,生产效率低,质量难 以保证。化学脱胶法是利用桑皮中的胶质和纤维素对酸、碱、氧化物的作用性 质不同,通过煮练水洗等化学、物理机械手段使胶质与纤维分离。鉴于桑树皮 中的胶质含量过高, 一次碱煮不能起到很好的效果,通常采用二次碱煮的工艺 路线。其主要脱胶工序为:
桑皮除杂——水浸——锤洗——预处理—— 一煮——水洗——二煮—— 酸漂洗——水洗——皂洗——水洗——烘干——后整理
通过大量实践发现,上述的二煮法存在脱胶过度的弊端,破坏了桑皮纤维 的结构,短绒较多,使纤维表面粗糙,可纺性差、制成率低,且工艺流程长、 操作相对复杂,同时对环境也会造成严重污染,不符合现代社会的生态环保和 谐发展的理念,因此限制了其产业化。 发明内容
本发明所要解决的技术问题是,克服上述现有技术的不足,提供一种环保 高效的桑皮纤维脱胶工艺。
本发明的技术方案是,采用酶处理方法对桑皮纤维进行脱胶,其工艺步骤 如下:桑皮自然处理——微波加热——机械捶打除杂——酸浸预处理——碱中 和——碱性果胶酶处理——碱液煮练——水洗——纤维素酶处理——漂白—— 水洗——烘千。
所述的微波加热工艺中,其微波功率为1-2KW,处理时间为2-5分钟。 所述的酸浸预处理工艺中,其硫酸浓度为0.25%,温度为30〜6(TC,处理 时间为1小时。
所述的碱中和工艺中,氢氧化钠浓度为0.25%,处理时间为0.5小时。 所述的碱性果胶酶处理工艺中,碱性果胶酶浓度为2%〜5%,温度为45°C〜50°C ,处理时间3-5小时。
所述的碱液煮练工艺中,其氢氧化钠浓度为1.5%,三聚磷酸钠3%〜5%, 水玻璃3%〜8%,煮练温度IOO'C,时间2-5小时。
所述的纤维素酶处理工艺中,采用浓度为0.1%〜0.2%的纤维素酶溶液对桑 皮纤维进行处理,温度为30。C〜6(TC。
所述的漂白工艺中,漂白剂采用双氧水,其浓度为1-3%,温度10(TC。
本发明与现有技术相比所具备的优点是,采用酶脱胶工艺,脱胶效率高, 对纤维损伤小,纤维制成率高;碱、酸、水的用量少,污染小,且能耗、水耗 低;作业环境安全,符合现代绿色环保的要求。 具体实施方式
本发明涉及一种利用桑树皮作为原料制备纺织纤维的脱胶工艺,其特征在 于采用酶处理方法对桑皮纤维进行脱胶,其主要工艺步骤如下:
桑皮自然处理——微波处理——机械捶打除杂——酸浸预处理——碱中 和——碱性果胶酶处理——碱液煮练——水洗——纤维素酶处理——漂白—— 水洗——烘干。
下面对每一步工艺步骤进行详细描述:
1、 桑皮自然处理:
桑树皮收集后经过日晒风化并辅以机械捶打,以除去大部分的蜡质及部分 外皮,减少脱胶压力。然后放在常温下进行自然吸湿时效处理,处理时间2〜5 小时。
2、 微波加热处理:
将桑树皮原料放入微波炉中进行微波加热处理。其微波处理参数:微波功率
1KW,处理时间2〜5分钟,每隔一分钟翻动一次。通过微波加执处理,使水分
子快速地渗透到桑皮纤维的内部,引起桑皮中非纤维类物质迅速溶胀,部分可 溶于水的胶质溶解,部分不溶于水的胶质经过剧烈振动,减少了桑皮纤维与胶 质的粘着力,为后面的生物酶及化学处理打开了通道。
3、 机械捶打除杂
经微波处理后的桑树皮,胶质干化,其与纤维的粘着力已经大大降低,经 过机械捶打,可以极大的减小胶质与纤维的结合程度,便于酶及化学试剂的吸 附与渗透。同时部分胶质已脱离纤维,可直接去除。4、 浸酸预处理
将桑皮放入浓度为0.25%硫酸溶液内浸泡,温度30〜6(TC,常压,浴比[桑 皮质量(g)与浓度为0.25%的硫酸溶液的体积(ml)之比]为1:20,浸泡时间1 小时。
5、 碱中禾口
采用浓度为0.25%的氢氧化钠溶液浸泡,常温常压,浴比[桑皮质量(g) 与浓度为0.25%的氢氧化钠溶液的体积(ml)之比]为1:15,浸泡时间0.5小时。 该工艺步骤主要是对浸酸预处理中残留的酸进行中和,同时也为下一步碱性果 胶酶的处理提供一个可靠的碱性环境。
6、 碱性果胶酶处理
碱性果胶酶主要包括原果胶酶,裂解酶和果胶水解酶。配制成浓度为2%〜 5%的碱性果胶酶溶液进行浸泡处理,温度45'C〜50'C,常压,最适pH值9.0, pH值范围6〜10。浴比[桑皮质量(g)与浓度为2%〜5%的碱性果胶酶溶液的 体积(ml)之比]为1:20,浸泡处理时间3-5小时。
7、 碱液煮练
在1.5%浓度的氢氧化钠溶液中分别加入3%〜5%的三聚磷酸钠和3%〜8% 的水玻璃,配制成碱煮液,煮练温度10(TC,常压,浴比[桑皮质量(g)与碱煮 液的体积(ml)之比]l: 20,煮练时间2小时。
8、 水洗
将碱液滤除,用蒸馏水反复浸泡搓洗2〜5次,使最终残液为中性或弱碱性。
9、 纤维素酶处理
采用宁夏和氏璧生物技术有限公司生产的粉末状纤维素酶,配制成浓度为 0.1%〜0.2%的纤维素酶溶液对桑皮纤维进行处理,温度为3(TC〜6(TC ,最佳 50°C , pH: 4.0〜5.5 ,最佳4.8 。浴比[桑皮纤维的质量(g)与浓度为0.1%〜0.2% 的纤维素酶溶液的体积(ml)之比]l: (30〜40),处理时间2小时。
纤维素酶可对桑皮纤维上的半纤维素进行处理,使纤维表面柔和,增强光泽。
10、 漂白
漂白剂为双氧水,浓度2%,浴比1: 20,常压,温度IO(TC,漂白时间45分钟。
11、 水洗
用蒸馏水反复浸泡搓洗2〜5次,使最终残液为中性或弱碱性,去除桑皮 纤维上残留的部分纤维素酶或双氧水,防止在烘干过程中,纤维素酶或双氧水 对桑皮纤维素过度处理,损伤纤维。
12、 烘干
经水洗后的桑皮纤维滤除多余水分,自然晾晒2〜3天,然后放到烘箱中 烘干。在烘干过程中,每隔20分钟翻动一次。
经过上述脱胶工艺处理的桑皮纤维的平均长度为18〜22mm,最长可达 25mm,线密度为2.3 dtex,桑皮纤维的强度为4.5〜6.5 cN / dtex,断裂伸长率为 7%〜13%。其工艺过程中,碱、酸、水的用量非常少,污染小,且能耗、水耗 低,作业环境安全。

Claims (8)

1、一种桑皮纤维的脱胶工艺,其特征在于:采用酶处理方法对桑皮纤维进行脱胶,其工艺步骤如下: 桑皮自然处理——微波加热——机械捶打除杂——酸浸预处理——碱中和——碱性果胶酶处理——碱液煮练——水洗——纤维素酶处理——漂白——水洗——烘干。
2、 如权利要求1所述的一种桑皮纤维的脱胶工艺,其特征在于:^f述的微 波加热工艺中,其微波功率为1-2KW,处理时间为2-5分钟。
3、 如权利要求1所述的一种桑皮纤维的脱胶工艺,其特征在于:所述的酸浸预处理工艺中,其硫酸浓度为0.25%,温度为30〜6(TC,处理时间为l小时。
4、 如权利要求1所述的一种桑皮纤维的脱胶工艺,其特征在于:戶;f述的碱中和工艺中,氢氧化钠浓度为0.25%,处理时间为0.5小时。
5、 如权利要求1所述的一种桑皮纤维的脱胶工艺,其特征在于:所述的碱性果胶酶处理工艺中,碱性果胶酶浓度为2%〜5%,温度为45。C〜5(TC,处理 时间3-5小时。
6、 如权利要求l所述的一种桑皮纤维的脱胶工艺,其特征在于:所述的碱 液煮练工艺中,其氢氧化钠浓度为1.5%,三聚磷酸钠3%〜5%,水玻璃3%〜8%, 煮练温度100。C,时间2-5小时。
7、 如权利要求l所述的一种桑皮纤维的脱胶工艺,其特征在于:所述的纤 维素酶处理工艺中,纤维素酶溶液浓度为0.1%〜0.2%,处理温度为 30 。C〜60 。C。
8、 如权利要求1所述的一种桑皮纤维的脱胶工艺,其特征在于:所述的漂白工艺中,漂白剂采用双氧水,其浓度为1-3%,温度iocrc。
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