CN105239167A - 一种高强度改性桑皮纤维 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强度改性桑皮纤维的制备方法,其步骤如下:对摘得的桑皮进行机械捶打除杂,然后进行预处理,处理工艺为:茶皂素4-5g/L,时间3h,温度80℃,浴比1:18;微生物改性后,用温水洗净;配备酶溶液:碱性果胶酶1-1.2g/L,中性蛋白酶0.6-0.7g/L,纤维素酶0.2g/L;处理参数为:浴比1∶25,时间300-360min,温度45℃。本发明的桑皮纤维制备工艺天然环保无残留,不会引起环境污染,属绿色技术;其充分利用生物发酵工艺以及生物酶处理,尤其是对发酵过程中使用独特的热激处理,可以对桑皮快速脱胶及改性,制得的桑皮纤维各项性能优秀,包括强度大,抗菌性能好。

Description

-种高强度改性桑皮纤维
技术领域
[0001] 本发明设及一种高强度改性桑皮纤维W及制备方法,属于纺织技术领域。
背景技术
[0002] 桑皮纤维是近年开发的一种新型天然纤维,其光泽良好、手感柔软、易于染色。与 棉纤维相比,桑皮纤维有着更加优良的吸湿、透湿、抗皱、耐磨和保暖性,是一种典型的生态 纤维。中国是蚕桑丝铜大国,桑树种植面积广,每年冬、夏两季桑树修剪都会产生大量的废 弃桑枝条,利用桑枝皮,可开发原生桑皮纤维纺织品,有利于蚕桑资源的综合利用,也为纺 织产品开发提供了创新空间。桑皮纤维的品质主要受桑树品种、生长环境、纤维制备技术水 平影响。大量检测数据显示,批量制取的桑皮纤维纤度约为巧麻的1/2,强度高于棉,与巧麻 接近,断裂伸长优于棉、麻纤维,而长度仅为细绒棉的1/2~2/3,纯纺困难。
[0003] 制取桑皮纤维的关键是脱胶,脱胶方法不同会影响桑皮纤维的结构性能。最环保 的方法是物理加工法,但此法效率低,效果欠佳。目前国内普遍采用化学脱胶法,但此法对 纤维造成一定程度的损伤,生产中消耗了大量的化学药品、能量和水,且工人劳动强度大, 污染环境。
[0004] 现有技术已有人用酸预处理、脱胶酶对桑皮纤维进行脱胶,但是如果不继续用化 学方法辅助,则桑皮试样中胶质含量仍然高达约为30%。现有技术普遍认为,桑皮的生物酶 脱胶工业生产应用尚未成熟,运是由于尚未找到最佳脱胶效果的脱胶酶和培养脱胶酶的技 术没有成熟,此外脱胶酶的最佳脱胶工艺条件还处于研究阶段;而且也没有关注到微生物 可W对纤维进行改性的问题。
[0005] 本发明旨在提供一种高强度改性桑皮纤维及其制备方法,其充分利用生物发酵工 艺W及生物酶处理,可W对桑皮快速高效脱胶,并同时对桑皮纤维进行改性,得到高强度, 抗菌环保的桑皮纤维,整个过程不需要化学方法辅助,环保,健康,极具市场潜力。
发明内容
[0006] 基于背景技术存在的技术问题,本发明针对现有技术的缺点,提供了一种高强度 改性桑皮纤维的制备方法,其充分利用生物发酵工艺W及生物酶处理,可W对桑皮高效脱 胶,整个过程不需要化学方法辅助,环保,健康,极具市场潜力。 阳007] 本发明的技术方案如下:
[0008] 一种高强度改性桑皮纤维的制备方法,其步骤如下:
[0009] (1)预处理:
[0010] 对摘得的桑皮进行机械捶打除杂,然后进行预处理,处理工艺为:茶皂素4-5g/L, 时间3h,溫度80°C,浴比1:18 ; 柳川 似微生物处理:
[0012] 将地衣芽抱杆菌、EM菌按照数量比为1:0. 8配制成复合菌剂;
[0013] 将预处理后的桑皮均匀喷洒菌剂,于39°C发酵48-52小时,发酵结束后,用溫水洗 净;
[0014] 做酶处理:
[0015] 配备酶溶液:碱性果胶酶1-1. 2g/L,中性蛋白酶0. 6-0. 7g/l,纤维素酶0. 2g/L;
[0016] 所述碱性果胶酶的酶活为350U/g,中性蛋白酶的酶活为3000u/g,纤维素酶的酶 活为 2800u/g
[0017] 处理参数为:浴比1 : 25,时间300-360min,溫度45°C; 阳〇1引 (4)水洗,皂洗;
[0019] 漂洗干净,进行常规皂洗;
[0020] 妨抖松,烘干。
[0021] 本发明的有益之处在于:
[0022] 本发明的桑皮纤维制备工艺天然环保无残留,不会引起环境污染,属绿色技术; 其充分利用生物发酵工艺W及生物酶处理,尤其是对发酵过程中使用独特的热激处理,可 W对桑皮快速脱胶及改性,制得的桑皮纤维各项性能优秀,包括强度大,抗菌性能好。
具体实施方式 阳02引 实施例1 :
[0024] 高强度改性桑皮纤维的制备方法,其步骤如下: 阳02引 (1)预处理:
[00%] 对摘得的桑皮进行机械捶打除杂,然后进行预处理,处理工艺为:茶皂素4g/l,时 间3h,溫度80°C,浴比1:18 ;
[0027] 似微生物处理:
[0028] 将地衣芽抱杆菌、EM菌按照数量比为1:0. 8配制成复合菌剂;
[0029] 将预处理后的桑皮均匀喷洒菌剂,于39°C发酵52小时,发酵结束后,用溫水洗净;
[0030] 做酶处理:
[0031] 配备酶溶液:碱性果胶酶Ig/L,中性蛋白酶0. 7g/l,纤维素酶0. 2g/L;
[0032] 所述碱性果胶酶的酶活为350U/g,中性蛋白酶的酶活为3000u/g,纤维素酶的酶 活为 2800u/g
[0033] 处理参数为:浴比1 : 25,时间SOOmin,溫度45°C。
[0034] 结果:
[0035] 处理后桑皮变得非常柔软有初性,桑皮原样残胶量69. 52%,处理后残胶量为 4. 00%。
[0036] 其中,果胶的去除率高达86. 12%。
[0037] 实施例2 :
[0038] 高强度改性桑皮纤维的制备方法,其步骤如下:
[0039] (1)预处理:
[0040] 对摘得的桑皮进行机械捶打除杂,然后进行预处理,处理工艺为:茶皂素5g/l,时 间3h,溫度80°C,浴比1:18 ;
[0041] (2)微生物处理:
[0042] 将地衣芽抱杆菌、EM菌按照数量比为1:0. 8配制成复合菌剂;
[0043] 将预处理后的桑皮均匀喷洒菌剂,于39°C发酵48小时,发酵结束后,用溫水洗净;
[0044] (3)酶处理: W45] 配备酶溶液:碱性果胶酶1. 2g/L,中性蛋白酶0. 6g/l,纤维素酶0. 2g/L;
[0046] 所述碱性果胶酶的酶活为350U/g,中性蛋白酶的酶活为3000u/g,纤维素酶的酶 活为 2800u/g
[0047] 处理参数为:浴比1 : 25,时间360min,溫度45°C。
[0048] 结果:
[0049] 处理后桑皮变得非常柔软有初性,桑皮原样残胶量69. 52%,处理后残胶量为 2. 98%。
[0050] 其中,果胶的去除率高达95. 21%。 阳0川实施例3:
[0052] 高强度改性桑皮纤维的制备方法,其步骤如下: 阳05引 (1)预处理:
[0054] 对摘得的桑皮进行机械捶打除杂,然后进行预处理,处理工艺为:茶皂素4g/l,时 间3h,溫度80°C,浴比1:18 ; 阳0对 似微生物处理:
[0056] 将地衣芽抱杆菌、EM菌按照数量比为1:0. 8配制成复合菌剂;
[0057] 将预处理后的桑皮均匀喷洒菌剂,于39°C发酵50小时,发酵结束后,用溫水洗净; 阳05引 做酶处理: 阳059] 配备酶溶液:碱性果胶酶1.Ig/L,中性蛋白酶0. 6g/l,纤维素酶0. 2g/L;
[0060] 所述碱性果胶酶的酶活为350U/g,中性蛋白酶的酶活为3000u/g,纤维素酶的酶 活为 2800u/g
[0061] 处理参数为:浴比1 : 25,时间350min,溫度45°C。
[0062] 结果:
[0063] 处理后桑皮变得非常柔软有初性,桑皮原样残胶量69. 52%,处理后残胶量为 3. 71%。
[0064] 其中,果胶的去除率高达90. 71%。 W65] 实施例4 :
[0066] 高强度改性桑皮纤维的制备方法,其步骤如下:
[0067] (1)预处理:
[0068] 对摘得的桑皮进行机械捶打除杂,然后进行预处理,处理工艺为:茶皂素5g/l,时 间3h,溫度80°C,浴比1:18 ; W例 似微生物处理:
[0070] 将地衣芽抱杆菌、EM菌按照数量比为1:0. 8配制成复合菌剂;
[0071] 将预处理后的桑皮均匀喷洒菌剂,于39°C发酵49小时,发酵结束后,用溫水洗净; 阳07引 做酶处理:
[0073] 配备酶溶液:碱性果胶酶Ig/L,中性蛋白酶0. 7g/l,纤维素酶0. 2g/L;
[0074] 所述碱性果胶酶的酶活为350U/g,中性蛋白酶的酶活为3000u/g,纤维素酶的酶 活为 2800u/g 阳ο巧]处理参数为:浴比1 : 25,时间331min,溫度45°C。
[0076] 结果:
[0077] 处理后桑皮变得非常柔软有初性,桑皮原样残胶量69. 52%,处理后残胶量为 3. 56%。
[0078] 其中,果胶的去除率高达93. 01%。
[0079] 实施例5 :
[0080] 高强度改性桑皮纤维的制备方法,其步骤如下: 阳0川 (1)预处理:
[0082] 对摘得的桑皮进行机械捶打除杂,然后进行预处理,处理工艺为:茶皂素4g/l,时 间3h,溫度80°C,浴比1:18 ; 阳〇8引 似微生物处理:
[0084] 将地衣芽抱杆菌、EM菌按照数量比为1:0. 8配制成复合菌剂; 阳0化]将预处理后的桑皮均匀喷洒菌剂,于39°C发酵51小时,发酵结束后,用溫水洗净;
[0086] (3)酶处理:
[0087] 配备酶溶液:碱性果胶酶1. 2g/L,中性蛋白酶0. 6g/l,纤维素酶0. 2g/L;
[0088] 所述碱性果胶酶的酶活为350U/g,中性蛋白酶的酶活为3000u/g,纤维素酶的酶 活为 2800u/g
[0089] 处理参数为:浴比1 : 25,时间308min,溫度45°C。
[0090] 结果:
[0091] 处理后桑皮变得非常柔软有初性,桑皮原样残胶量69. 52%,处理后残胶量为 3. 99%。
[0092] 其中,果胶的去除率高达87. 23%。
[0093] 由此可见,本发明提供的高强度改性桑皮纤维的制备方法,其充分利用生物发酵 工艺W及生物酶处理,可W对桑皮高效脱胶,处理后的桑皮胶残量在4%W下,并且可W使 桑皮变得更加柔软,整个过程不需要化学方法辅助,环保,健康,极具市场潜力。
[0094] 实施例6 : 阳0巧]抗菌实验
[0096] 参照FZ/T73023-2006《抗菌针织品》,W振荡法测定桑皮纤维的抗菌性能。所用菌 种为金黄色葡萄球菌,样品的抗菌性能W抑菌率表示。
[0097] 物理力学性能测试
[0098] 利用美国Instron3365型强伸度测试仪测定桑皮纤维的拉伸性能,测试前样品在 恒溫恒湿室(溫度为20°C,湿度为70% )平衡2地。实验条件为:夹持长度15mm,拉伸速度 15mm/min,得到受力和伸长数据,测试30根纤维试样数据取平均值。
[0099] 实验结果如下表所示:
[0100] 表 1
[0101]
Figure CN105239167AD00071
阳102] 由此可见,本发明的桑皮纤维制备工艺天然环保无残留,不会引起环境污染,属 绿色技术;其充分利用生物发酵工艺W及生物酶处理,尤其是对发酵过程中使用独特的热 激处理,可W对桑皮快速脱胶及改性,制得的桑皮纤维各项性能优秀,其强度大,抗菌性能 好。 阳103]W上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此, 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明掲露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其 发明构思加W等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1. 一种高强度改性桑皮纤维的制备方法,其步骤如下: (1) 预处理: 对摘得的桑皮进行机械棰打除杂,然后进行预处理,处理工艺为:茶皂素4-5 g /L,时 间3h,温度80 °C,浴比1:18 ; (2) 微生物处理: 将地衣芽孢杆菌、EM菌按照数量比为1:0. 8配制成复合菌剂; 将预处理后的桑皮均匀喷洒菌剂,于39°C发酵48-52小时,发酵结束后,用温水洗净; (3) 酶处理: 配备酶溶液:碱性果胶酶卜1. 2 g/L,中性蛋白酶0. 6-0. 7g/L,纤维素酶0. 2g/L; 处理参数为:浴比1 : 25,时间300-360min,温度45 °C; (4) 水洗,皂洗; 漂洗干净,进行常规皂洗; (5) 抖松,烘干。
2. 权利要求1所述的高强度改性桑皮纤维的制备方法,其特征在于: 所述碱性果胶酶的酶活为350 U/g,中性蛋白酶的酶活为3000u/g,纤维素酶的酶活为 2800u/g〇
3. 权利要求1-2所述的高强度改性桑皮纤维的制备方法,其特征在于: (1) 预处理: 对摘得的桑皮进行机械棰打除杂,然后进行预处理,处理工艺为:茶皂素5 g /L,时间 3h,温度 80 °C,浴比 1:18 ; (2) 微生物处理: 将地衣芽孢杆菌、EM菌按照数量比为1:0. 8配制成复合菌剂; 将预处理后的桑皮均匀喷洒菌剂,于39°C发酵48小时,发酵结束后,用温水洗净; (3) 酶处理: 配备酶溶液:碱性果胶酶I. 2 g/L,中性蛋白酶0. 6g/L,纤维素酶0. 2g/L; 所述碱性果胶酶的酶活为350 U/g,中性蛋白酶的酶活为3000u/g,纤维素酶的酶活为 2800u/g 处理参数为:浴比1 : 25,时间360min,温度45 °C。
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