CN1048409A - 苎麻快速生物脱胶新技术 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种苎麻快速生物脱胶的新技
术。它包括产果胶酶菌种的培养,苎麻快速生物脱
胶,脱胶苎麻的后处理三个步骤。本发明提供的技术
具有脱胶周期短,脱胶效率高达90%以上,菌种不易
被污染、酶活力稳定、处理成本低等优点。
Description
本发明涉及一种利用产果胶酶细菌进行苎麻快速脱胶的新技术。该技术包括产果胶酶细菌的培养,苎麻快速生物脱胶,脱胶苎麻的后处理三个步骤。本发明属于苎麻纺织工业技术领域。
苎麻是一种荨麻科植物,其中纤维素含量在60%以上,仅次于棉花,它的韧皮纤维特别长而结实,可代替棉花、亚麻,能生产各种产品,是重要的纺织工业原料。但是苎麻纤维上粘附着大量的胶质,主要是果胶、半纤维素、木质素等,根据品种的不同,其含量高达24%~45%。所以要得到可利用的纤维,首先必须进行脱胶,随着胶量的减少、苎麻纤维的物理、化学性能均得到改善。苎麻质量的好坏,直接影响到纱制产品的质量。目前国内外常用的脱胶方法为化学烧碱高压煮炼法,该方法耗用大量的酸碱,成本高,随着酸碱原料大幅度涨价,成本更加成倍上涨。同时,化学法脱胶产生大量的酸碱废水,目前,尚无良法处理,因而造成严重的环境污染。对此,国内外大量科学工作者都在苎麻生物脱胶方面寻找新的途径。
苎麻生物脱胶主要是利用微生物产生的果胶酶水解果胶,以达到脱胶的目的。生物脱胶法去掉了酸碱原料,利用酶的高度特异性,因而与化学法相比具有处理条件温和(常压、常温条件下),成本低,纤维质量好,不造成环境污染等特点。但是,到目前为止,国内苎麻生物脱胶法尚未见诸于生产,国外也还停留在试验生产阶段。(Indian Bot Reptr,2(1)43~45页1983,或释文版《纺织科技》86.)其主要原因或是因为菌种生长速度慢,导致脱胶周期长(一般为5~7天);或因菌种产酶活力低,脱胶效果差(一般脱胶率仅为30%~40%,最高不超过50%);或因菌种容易污染,造成酶活力下降,脱胶效果不稳定(即工艺过程不易控制)等等,(《中国麻作》No.3,29,1979;No.4,31,1979)。所以离实际应用尚有距离。
本发明的目的在于针对目前生物脱胶技术上存在的缺点,用一种特殊的产果胶酶细菌进行苎麻脱胶,提供了一种快速、高效、稳定的生物脱胶技术。
该菌种属:芽孢杆菌属(Bacillin),杆菌菌体大小为0.5~0.65×2.6~3.4μ。其生物学特征是:革兰氏阳性、形成芽孢能运动,过氧化氢酶阳性,好氧。菌落园形,表面光滑,有同心园,不透明,乳白色,最适生长温度30℃,最高生长温度50℃,在pH7以上的环境下生长。
利用本发明提供的技术,制得的精干麻,其质量完全达到国家规定的标准,其残胶含量为4%以下,纤维强度大于4g/D。该技术还具有生物脱胶周期短(一般不超过48个小时,脱胶率高达90%以上,菌种不易被污染,酶活力稳定等优点。
本发明的目的可以通过以下措施来实现
1.产果胶酶菌种的筛选
取自内蒙古哲理木盟地区的土壤,按常规的操作方法进行分离筛选菌种。
(1).分离培养基成分:
葡萄糖 10克,蛋白胨 5克,酵母膏 5克,K2HPO41克,MgSO4·7H2O 0.2克,琼脂 1.8%,水 1000ml,Na2CO3调pH7以上。
在此培养基上37℃培养得到的菌株,进一步检查果胶酶活力的产生。
(2).果胶培养基成分:
果胶 30克;酵母膏 1克;KH2PO41克;MgSO4·7H2O 5克;ZnSO4·7H2O 0.01克;FeSO40.01克;KCl 0.5克;琼脂18克;水1000ml,用Na2CO3调pH7以上。
在此培养基上,于37℃培养,直至菌落周围产生透明圈的菌种。
2.产果胶酶菌种的活化、培养
产果胶酶菌种在特殊的培养基中进行活化培养24小时,使其生长旺盛。
3.苎麻生物快速脱胶
将活化好的菌种转入含有生苎麻的培养基中进行培养脱胶17~48小时,使苎麻分散成棉花纤维状。
4.脱胶苎麻的后处理
脱胶后分散为棉花纤维状的苎麻经水洗干净后,用含稀碱、纯碱、肥皂的溶液煮沸处理适当时间,再用水冲洗,最后用漂白剂漂白,冲洗、干燥,便可行到精干麻。
结合实施例作进步说明
实施例一
1.产果胶酶菌种的培养
菌种33号接种于常规肉汤斜面培养基中,于28℃培养24~48小时,然后转入液体培养基中,其成分为:果胶 2%;酵母膏 0.1%;KH2PO40.1%;MgSO4·7H2O 0.5%;ZnSO4·7H2O 0.001%;FeSO40.001%;KCl 0.05%;NaNO30.3%,用Na2CO3调pH7以上。在28℃下振荡培养24小时。
2.苎麻生物快速脱胶将上述活化的菌种转入加有苎麻的培养基中,其成分为:苎麻 10克;(NH4)2SO41.5g;KH2PO40.2克;MgSO4·7H2O 0.25g;水 150毫升,用Na2CO3调pH7以上。在28℃下振荡培养17~24小时,观察其纤维分散情况。
3.脱胶苎麻的后处理
将脱胶后的棉花纤维状的苎麻取出,用水冲洗,洗去粘附在纤维上的已脱散的胶状物,干燥。再用含有NaOH 0.2%,Na2CO30.5%,肥皂0.2%的溶液中煮沸2小时,水洗、干燥。用0.5g/l漂白剂溶液于60℃下漂白15分钟,再水洗,干燥即得精干麻。
实施例二
1.产果胶酶菌种的培养
菌种2号于常规的肉汤斜面培养基中28℃下培养24~48小时,转入液体培养基中,其成分为:果胶3%;酵母膏0.1%;KH2PO40.1%;MgSO4·7H2O 0.5%;ZnSO4·7H2O 0.001%;FeSO40.001%;KCl 0.05%;Na2CO3调pH至7以上。于28℃下振荡培养24小时。
2.苎麻快速生物脱胶
将活化的菌种转入含有苎麻的培养基中,其成分为:苎麻 5克;KH2PO40.2克;MgSO4·7H2O 0.5克;(NH4)2SO41克;水 100ml;Na2CO3调pH至7以上,在28℃下振荡培养24小时左右,视苎麻的纤维分散程度而定。
3.脱胶苎麻的后处理
将分散如棉花状的苎麻水洗,干燥后在含NaOH 0.5%;肥皂 0.2%的溶液中煮沸3小时,水洗,干燥,用含0.98g/l的漂白剂溶液中,于60℃下漂白10分钟,再水洗,干燥可得精干麻。
实施例三
1.产果胶酶菌种的培养
37号菌种于常规的肉汤斜面培养基中,28℃下培养24~48小时。然后转入液体培养基(果胶 2%;酵母膏 0.1%;KH2PO40.1%;MgSO4·7H2O 0.5%;ZnSO4·7H2O 0.001%;FeSO40.001%;KCl 0.05%,用Na2CO3调pH至7以上。于28℃下培养24小时。
2.苎麻快速生物脱胶
将已活化的菌种转入苎麻培养基中,培养基的成分为:苎麻 15克;KH2PO40.4克;(NH4)2SO42克;水 200ml,用Na2CO3调pH至7以上,于28℃下振荡培养20~30小时,至苎麻纤维完全分散为止。
3.脱胶苎麻的后处理
将分散的苎麻纤维水洗,干燥,然后于含有NaOH 0.3%;Na2SO42%;肥皂 0.2%的溶液中煮沸4小时,水洗,干燥,用含2g/l的漂白剂溶液中,于30℃下漂白10分钟,再水洗,干燥可得精干麻。
Claims (3)
1、一种苎麻快速生物脱胶新技术,其特征是:包括产果胶酶菌种的分离培养,苎麻快速脱胶和脱胶后处理三个步骤。
2、根据权利要求1所说的苎麻快速生物脱胶新技术,其特征是:
a.所说的产果胶酶菌种的分离
(1).其分离菌种的培养基成分是:
葡萄糖 10克;蛋白胨 5克;酵母膏5克;K2HPO41克;MgSO4·7H2O 0.2克;琼脂 1.8%;水1000ml;Na2CO3调pH至7以上,在37℃下培养。
(2).果胶培养基成分是:
果胶 30克;酵母膏 1克;KH2PO41克;MgSO4·7H2O 5克;ZnSO4·7H2O 0.01克;FeSO40.01克;KCl 0.5克;琼脂 18克;水 1000ml;用Na2CO3调pH至7以上,于37℃培养,直至菌落周围产生透明圈的菌种。
b.所说的产果胶酶菌种的培养,是在成分为:果胶 2~3%;酵母膏 0.1%;KH2PO40.1%;MgSO4·7H2O 0.5%;ZnSO4·7H2O 0.001%;FeSO40.001%;KCl 0.05%;用Na2CO3调pH至7以上的培养基中,于28℃下振荡培养24小时。
c.所说的苎麻快速脱胶是将培养、活化了的菌种转入有苎麻的培养基中进行脱胶,培养基的成分为:苎麻 5~15g;(NH4)2SO41~2g;KH2PO40.2~0.4g;MgSO40.25~0.5g;水 150ml;用Na2CO3调pH至7以上,在28℃下振荡培养17~24小时。
d.所说的脱胶后处理,将脱胶后的纤维状苎麻取出;洗去粘附于纤维上的胶状物,在含有NaOH 0.2~0.5%;NaCO30.5%;Na2SO42%;肥皂 0.2%的溶液中煮沸2~4小时,经水洗,干燥后,在0.5~2g/l的漂白剂溶液中,30℃~60℃下处理15分钟,再水洗,干燥。
3、根据权利要求1.2所说的苎麻快速生物脱胶新技术,其特征是;产果胶酶菌种的生物学特性表现为:芽孢杆菌属(Bacillus),革兰氏阳性杆菌,形成芽孢具鞭毛,能运动,过氧化氢酶阳性,好氧。菌落园形,表面光滑,有同心园,不透明,乳白色。最适生长温度30℃,最高生长温度为50℃,在pH7以上的条件下生长。杆菌菌体大小为0.5~0.65×2.6~3.4μ。
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