CN105442296A - 一种亚麻纤维生物漂白的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种亚麻纤维生物漂白的方法，属于漂白工艺领域。本发明先制备马铃薯提取液制成斜面培养基，将白腐菌、变色栓菌、黄曲霉、木质层孔菌种、紫锻栓菌分别接种到斜面培养基上培养，再挑选菌株得菌液混合，加入过氧化氢混合，将碱煮、酸煮后的亚麻纤维布浸泡漂白，漂白后清洗、干燥即可，本发明用腐菌、变色栓菌、黄曲霉等菌株，在其生长过程中产生多种胞外酶，其中包括半纤维素酶、木聚糖酶、木质素过氧化物酶等，可以使纤维的非纤维部分，特别是木质素得到有效的降解，达到生物漂白的目的，而且漂白工艺简单，绿色环保，对人体无害。

Description

一种亚麻纤维生物漂白的方法

技术领域

本发明公开了一种亚麻纤维生物漂白的方法，属于漂白工艺领域。

背景技术

对于目前的漂白药剂来说，含氯漂白剂主要品种有氯气、次氯酸盐、亚氯酸盐、二氧化氯以及氮氯键化合物。氯和次氯酸盐价格便宜、使用方便、漂白和脱木质素能力很好，对纤维降解能力较小，是一类选择性较好的漂白剂，过去是人们常选的漂白剂，现在人们尽可能地不去用它。将来人们要禁止使用它。由于它们存在的最大问题是在漂白的同时生成了有机氯化物，也就是说在氧化脱色的同时发生了氧化反应，在氧化反应的作用下提高这类漂白剂的作用或是在不经意的情况下产生的附产物，正是这些附产物给人们带来危害。在1985年，美国科学家首先从漂白废液中检出了剧毒物质二噁英。至今已经检出的二噁英类物质达到200多种，另外含有一些强致癌物质，例如：三氯甲烷、卤代醛类等。以致于现在世界各国都在积极地研究不产生有机氯化物的漂白剂。

生物漂白技术是近20年发展起来的一种新技术，由于对无污染漂白技术的近切需要而受到了广泛注意。各国科学家对数以百计的真菌，细菌进行研究，已经发现了几十种具有脱除植物纤维中非纤维素组分功能的菌株，一些已经达到了工业化生产的水平。生物脱除木质素技术巨前要应用于木浆的漂白前处理，常用的菌株主要是白腐担子菌属中的一些菌株，它们在生长过程中产生多种胞外酶，其中包括半纤维素酶、木聚糖酶、木质素过氧化物酶等，一些可以使纤维的非纤维部分，特别是木质素得到有效的降解，达到生物漂白的目的。生物漂白技术目前存在的问题是生产效率低，纤维强度损失较大，因而在现行的木浆漂白中一般用作预处理工艺。今后的研究方向是提高降解木质素的强度，减少对纤维素的损伤。国外对亚麻纺织物生物漂白技术尚处于研究阶段，而中国是没有这方面的研究。

发明内容

本发明主要解决的技术问题：针对目前我国亚麻纤维使用的漂白剂产品主要是含氯漂白剂和含氧漂白剂，含氯漂白剂在使用时不仅带来严重的坏境污染，而且会产生对人体有害物质，含氧漂白剂虽然漂白效果好但是对木质素的去除作用极弱的问题，提供了一种生物漂白的方法，本发明先制备马铃薯提取液制成斜面培养基，将白腐菌、变色栓菌、黄曲霉、木质层孔菌种、紫锻栓菌分别接种到斜面培养基上培养，再挑选菌株得菌液混合，加入过氧化氢混合，将碱煮、酸煮后的亚麻纤维布浸泡漂白，漂白后清洗、干燥即可，本发明用腐菌、变色栓菌、黄曲霉等菌株，在其生长过程中产生多种胞外酶，其中包括半纤维素酶、木聚糖酶、木质素过氧化物酶等，可以使纤维的非纤维部分，特别是木质素得到有效的降解，达到生物漂白的目的，而且漂白工艺简单，绿色环保，对人体无害。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

（1）取100～300g的马铃薯放入1.5L的烧杯中，向其中加入300～400mL的水，

搅拌均匀后放在80～90℃的水浴中加热25～30min，冷却至室温，用纱布包裹挤出汁液，然后向汁液中加入1～3g硫酸镁，0.8～1g氯化钾，10～15g琼脂和0.1～0.3维生素A，放入60～70℃的水浴中在搅拌的条件下加热20～30min，直至固体完全溶解，之后冷却至室温，混合液体用质量分数25～35%的氢氧化钠溶液调节pH值5～6，调节后将混合液体倒入1L的容量瓶中，并向瓶中加入蒸馏水定容，摇匀即可；

（2）将上述容量瓶中液体分别倒入5只试管中，将试管放入预真空压力灭菌器

中在0.15～0.2MPa压力下灭菌25～30min，灭菌后取出制成斜面，得到5个斜面培养基；

（3）将白腐菌、变色栓菌、黄曲霉、木质层孔菌种、紫锻栓菌分别接种到上述

斜面培养基上，放入培养箱中进行培养，设置温度为26～28℃，培养8～10h，培养后从斜面培养基上挑取菌株接种到含有80～90mL培养液的250mL锥形瓶中，每个菌株挑选4～6株，将其放入震荡培养箱中培养10～12h，控制培养温度为26～28℃，将培养完成后的5瓶锥形瓶中的菌液进行混合，留取备用；

（4）取预漂白的10cm×10cm亚麻纤维布，先将其浸泡在1.5～2L的水中，向

水中加入15～25g氢氧化钠、6～8g碳酸钠和10～12g脂肪醇聚氧乙烯醚，进行沸煮，设置温度为100～105℃，时间为2～4h，沸煮后将亚麻纤维布过滤取出，加入1.5～2L水，向其中缓慢加入10～15mL质量分数为95%的硫酸，在80～90℃下沸煮1～3h，沸煮后过滤取出亚麻纤维布；

（5）取上述步骤（3）中的混合菌液和质量分数30%的过氧化氢溶液按体积比

1:10进行混合，用质量分数30%的氢氧化钠调节pH值为9～10，将上述的亚麻纤维布放入混合液中，在70～75℃温度下漂白40～50min，漂白后过滤，将亚麻纤维布浸泡在清水中，用1mol/L的盐酸溶液调节pH值至中性，过滤取出，用清水漂洗2～4次，之后过滤，在65～70℃下干燥5～6h，即可。

本发明的应用方法：取预漂白的10cm×10cm、原白度为30～40%的亚麻纤维布，先将其浸泡在1.5～2L的水中，向水中加入15～25g氢氧化钠、6～8g碳酸钠和10～12g脂肪醇聚氧乙烯醚，进行沸煮，设置温度为100～105℃，时间为2～4h，沸煮后将亚麻纤维布过滤取出，加入1.5～2L水，向其中缓慢加入10～15mL质量分数为95%的硫酸，在80～90℃下沸煮1～3h，沸煮后过滤取出亚麻纤维布；

取白腐菌、变色栓菌、黄曲霉、木质层孔菌种、紫锻栓菌的混合菌液和质量分数30%的过氧化氢溶液按体积比1:10进行混合，用质量分数30%的氢氧化钠调节pH值为9～10，将上述的亚麻纤维布放入混合液中，在70～75℃温度下漂白40～50min，漂白后过滤，将亚麻纤维布浸泡在清水中，用1mol/L的盐酸溶液调节pH值至中性，过滤取出，用清水漂洗2～4次，之后过滤，在65～70℃下干燥5～6h，测量其白度为88～90%。

本发明的有益效果是：

（1）本发明用腐菌、变色栓菌、黄曲霉等菌株，在其生长过程中产生多种胞外酶，其中包括半纤维素酶、木聚糖酶、木质素过氧化物酶等，可以使纤维的非纤维部分，特别是木质素得到有效的降解，达到生物漂白的目的；

（2）本发明漂白工艺简单，绿色环保，对人体无害。

具体实施方式

首先取100～300g的马铃薯放入1.5L的烧杯中，向其中加入300～400mL的水，

搅拌均匀后放在80～90℃的水浴中加热25～30min，冷却至室温，用纱布包裹挤出汁液，然后向汁液中加入1～3g硫酸镁，0.8～1g氯化钾，10～15g琼脂和0.1～0.3维生素A，放入60～70℃的水浴中在搅拌的条件下加热20～30min，直至固体完全溶解，之后冷却至室温，混合液体用质量分数25～35%的氢氧化钠溶液调节pH值5～6，调节后将混合液体倒入1L的容量中，并向瓶中加入蒸馏水至刻度线，并摇均即可；将容量瓶中液体分别倒入5只试管中，将试管放入预真空压力灭菌器中在0.15～0.2MPa压力下灭菌25～30min，灭菌后取出制成斜面，得到5个斜面培养基；将白腐菌、变色栓菌、黄曲霉、木质层孔菌种、紫锻栓菌分别接种到上述斜面培养基上，放入培养箱中进行培养，设置温度为26～28℃，培养8～10h，培养后从斜面培养基上挑取菌株接种到含有80～90mL培养液的250mL锥形瓶中，每个菌株挑选4～6株，将其放入震荡培养箱中培养10～12h，控制培养温度为26～28℃，将培养完成后的5瓶锥形瓶中的菌液进行混合，留取备用；取预漂白的10cm×10cm亚麻纤维布，先将其浸泡在1.5～2L的水中，向水中加入15～25g氢氧化钠、6～8g碳酸钠和10～12g脂肪醇聚氧乙烯醚，进行沸煮，设置温度为100～105℃，时间为2～4h，沸煮后将亚麻纤维布过滤取出，加入1.5～2L水，向其中缓慢加入10～15mL质量分数为95%的硫酸，在80～90℃下沸煮1～3h，沸煮后过滤取出亚麻纤维布；取混合菌液和质量分数30%的过氧化氢溶液按体积比1:10进行混合，用质量分数30%的氢氧化钠调节pH值为9～10，将上述的亚麻纤维布放入混合液中，在70～75℃温度下漂白40～50min，漂白后过滤，将亚麻纤维布浸泡在清水中，用1mol/L的盐酸溶液调节pH值至中性，过滤取出，用清水漂洗2～4次，之后过滤，在65～70℃下干燥5～6h，即可。

实例1

首先取100g的马铃薯放入1.5L的烧杯中，向其中加入300mL的水，搅拌均匀后放在80℃的水浴中加热25min，冷却至室温，用纱布包裹挤出汁液，然后向汁液中加入1g硫酸镁，0.8g氯化钾，10g琼脂和0.1维生素A，放入60℃的水浴中在搅拌的条件下加热20min，直至固体完全溶解，之后冷却至室温，混合液体用质量分数25%的氢氧化钠溶液调节pH值5，调节后将混合液体倒入1L的容量中，并向瓶中加入蒸馏水至刻度线，并摇均即可；将容量瓶中液体分别倒入5只试管中，将试管放入预真空压力灭菌器中在0.15MPa压力下灭菌25min，灭菌后取出制成斜面，得到5个斜面培养基；将白腐菌、变色栓菌、黄曲霉、木质层孔菌种、紫锻栓菌分别接种到上述斜面培养基上，放入培养箱中进行培养，设置温度为26℃，培养8h，培养后从斜面培养基上挑取菌株接种到含有80mL培养液的250mL锥形瓶中，每个菌株挑选4株，将其放入震荡培养箱中培养10h，控制培养温度为26℃，将培养完成后的5瓶锥形瓶中的菌液进行混合，留取备用；取预漂白的10cm×10cm亚麻纤维布，先将其浸泡在1.5L的水中，向水中加入15g氢氧化钠、6g碳酸钠和10g脂肪醇聚氧乙烯醚，进行沸煮，设置温度为100℃，时间为2h，沸煮后将亚麻纤维布过滤取出，加入1.5L水，向其中缓慢加入10mL质量分数为95%的硫酸，在80℃下沸煮1h，沸煮后过滤取出亚麻纤维布；取混合菌液和质量分数30%的过氧化氢溶液按体积比1:10进行混合，用质量分数30%的氢氧化钠调节pH值为9，将上述的亚麻纤维布放入混合液中，在70℃温度下漂白40min，漂白后过滤，将亚麻纤维布浸泡在清水中，用1mol/L的盐酸溶液调节pH值至中性，过滤取出，用清水漂洗2次，之后过滤，在65℃下干燥5h，即可。

本发明的应用方法：取预漂白的10cm×10cm、原白度为30%的亚麻纤维布，先将其浸泡在1.5L的水中，向水中加入15g氢氧化钠、6g碳酸钠和10g脂肪醇聚氧乙烯醚，进行沸煮，设置温度为100℃，时间为2h，沸煮后将亚麻纤维布过滤取出，加入1.5L水，向其中缓慢加入10mL质量分数为95%的硫酸，在80℃下沸煮1h，沸煮后过滤取出亚麻纤维布；取白腐菌、变色栓菌、黄曲霉、木质层孔菌种、紫锻栓菌的混合菌液和质量分数30%的过氧化氢溶液按体积比1:10进行混合，用质量分数30%的氢氧化钠调节pH值为9.0，将上述的亚麻纤维布放入混合液中，在70℃温度下漂白40min，漂白后过滤，将亚麻纤维布浸泡在清水中，用1mol/L的盐酸溶液调节pH值至中性，过滤取出，用清水漂洗2次，之后过滤，在65℃下干燥5h，测量其白度为88%。

实例2

首先取200g的马铃薯放入1.5L的烧杯中，向其中加入350mL的水，搅拌均匀后放在85℃的水浴中加热27min，冷却至室温，用纱布包裹挤出汁液，然后向汁液中加入2g硫酸镁，0.9g氯化钾，13g琼脂和0.2维生素A，放入65℃的水浴中在搅拌的条件下加热25min，直至固体完全溶解，之后冷却至室温，混合液体用质量分数28%的氢氧化钠溶液调节pH值5.5，调节后将混合液体倒入1L的容量中，并向瓶中加入蒸馏水至刻度线，并摇均即可；将容量瓶中液体分别倒入5只试管中，将试管放入预真空压力灭菌器中在0.18MPa压力下灭菌28min，灭菌后取出制成斜面，得到5个斜面培养基；将白腐菌、变色栓菌、黄曲霉、木质层孔菌种、紫锻栓菌分别接种到上述斜面培养基上，放入培养箱中进行培养，设置温度为27℃，培养9h，培养后从斜面培养基上挑取菌株接种到含有85mL培养液的250mL锥形瓶中，每个菌株挑选5株，将其放入震荡培养箱中培养11h，控制培养温度为27℃，将培养完成后的5瓶锥形瓶中的菌液进行混合，留取备用；取预漂白的10cm×10cm亚麻纤维布，先将其浸泡在1.8L的水中，向水中加入20g氢氧化钠、7g碳酸钠和11g脂肪醇聚氧乙烯醚，进行沸煮，设置温度为103℃，时间为3h，沸煮后将亚麻纤维布过滤取出，加入1.8L水，向其中缓慢加入13mL质量分数为95%的硫酸，在85℃下沸煮2h，沸煮后过滤取出亚麻纤维布；取混合菌液和质量分数30%的过氧化氢溶液按体积比1:10进行混合，用质量分数30%的氢氧化钠调节pH值为9.5，将上述的亚麻纤维布放入混合液中，在73℃温度下漂白45min，漂白后过滤，将亚麻纤维布浸泡在清水中，用1mol/L的盐酸溶液调节pH值至中性，过滤取出，用清水漂洗3次，之后过滤，在68℃下干燥5.5h，即可。

本发明的应用方法：取预漂白的10cm×10cm、原白度为35%的亚麻纤维布，先将其浸泡在1.8L的水中，向水中加入20g氢氧化钠、7g碳酸钠和11g脂肪醇聚氧乙烯醚，进行沸煮，设置温度为103℃，时间为3h，沸煮后将亚麻纤维布过滤取出，加入1.8L水，向其中缓慢加入13mL质量分数为95%的硫酸，在85℃下沸煮2h，沸煮后过滤取出亚麻纤维布；取白腐菌、变色栓菌、黄曲霉、木质层孔菌种、紫锻栓菌的混合菌液和质量分数30%的过氧化氢溶液按体积比1:10进行混合，用质量分数30%的氢氧化钠调节pH值为9.5，将上述的亚麻纤维布放入混合液中，在73℃温度下漂白45min，漂白后过滤，将亚麻纤维布浸泡在清水中，用1mol/L的盐酸溶液调节pH值至中性，过滤取出，用清水漂洗3次，之后过滤，在68℃下干燥5.5h，测量其白度为89%。

实例3

首先取1300g的马铃薯放入1.5L的烧杯中，向其中加入400mL的水，搅拌均匀后放在90℃的水浴中加热30min，冷却至室温，用纱布包裹挤出汁液，然后向汁液中加入3g硫酸镁，1g氯化钾，15g琼脂和0.3维生素A，放入70℃的水浴中在搅拌的条件下加热30min，直至固体完全溶解，之后冷却至室温，混合液体用质量分数35%的氢氧化钠溶液调节pH值6，调节后将混合液体倒入1L的容量中，并向瓶中加入蒸馏水至刻度线，并摇均即可；将容量瓶中液体分别倒入5只试管中，将试管放入预真空压力灭菌器中在0.2MPa压力下灭菌30min，灭菌后取出制成斜面，得到5个斜面培养基；将白腐菌、变色栓菌、黄曲霉、木质层孔菌种、紫锻栓菌分别接种到上述斜面培养基上，放入培养箱中进行培养，设置温度为28℃，培养10h，培养后从斜面培养基上挑取菌株接种到含有90mL培养液的250mL锥形瓶中，每个菌株挑选6株，将其放入震荡培养箱中培养12h，控制培养温度为28℃，将培养完成后的5瓶锥形瓶中的菌液进行混合，留取备用；取预漂白的10cm×10cm亚麻纤维布，先将其浸泡在2L的水中，向水中加入25g氢氧化钠、8g碳酸钠和12g脂肪醇聚氧乙烯醚，进行沸煮，设置温度为105℃，时间为4h，沸煮后将亚麻纤维布过滤取出，加入2L水，向其中缓慢加入15mL质量分数为95%的硫酸，在90℃下沸煮3h，沸煮后过滤取出亚麻纤维布；取混合菌液和质量分数30%的过氧化氢溶液按体积比1:10进行混合，用质量分数30%的氢氧化钠调节pH值为10，将上述的亚麻纤维布放入混合液中，在75℃温度下漂白50min，漂白后过滤，将亚麻纤维布浸泡在清水中，用1mol/L的盐酸溶液调节pH值至中性，过滤取出，用清水漂洗4次，之后过滤，在70℃下干燥6h，即可。

本发明的应用方法：取预漂白的10cm×10cm、原白度为40%的亚麻纤维布，先将其浸泡在2L的水中，向水中加入25g氢氧化钠、8g碳酸钠和12g脂肪醇聚氧乙烯醚，进行沸煮，设置温度为105℃，时间为4h，沸煮后将亚麻纤维布过滤取出，加入2L水，向其中缓慢加入15mL质量分数为95%的硫酸，在90℃下沸煮3h，沸煮后过滤取出亚麻纤维布；取白腐菌、变色栓菌、黄曲霉、木质层孔菌种、紫锻栓菌的混合菌液和质量分数30%的过氧化氢溶液按体积比1:10进行混合，用质量分数30%的氢氧化钠调节pH值为10，将上述的亚麻纤维布放入混合液中，在75℃温度下漂白50min，漂白后过滤，将亚麻纤维布浸泡在清水中，用1mol/L的盐酸溶液调节pH值至中性，过滤取出，用清水漂洗4次，之后过滤，在70℃下干燥6h，测量其白度为90%。

Claims (1)

1.一种亚麻纤维生物漂白的方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）取100～300g的马铃薯放入1.5L的烧杯中，向其中加入300～400mL的水，

搅拌均匀后放在80～90℃的水浴中加热25～30min，冷却至室温，用纱布包裹挤出汁液，然后向汁液中加入1～3g硫酸镁，0.8～1g氯化钾，10～15g琼脂和0.1～0.3维生素A，放入60～70℃的水浴中在搅拌的条件下加热20～30min，直至固体完全溶解，之后冷却至室温，混合液体用质量分数25～35%的氢氧化钠溶液调节pH值5～6，调节后将混合液体倒入1L的容量瓶中，并向瓶中加入蒸馏水定容，摇匀即可；

（2）将上述容量瓶中液体分别倒入5只试管中，将试管放入预真空压力灭菌器

中在0.15～0.2MPa压力下灭菌25～30min，灭菌后取出制成斜面，得到5个斜面培养基；

将白腐菌、变色栓菌、黄曲霉、木质层孔菌种、紫锻栓菌分别接种到上述

（3）斜面培养基上，放入培养箱中进行培养，设置温度为26～28℃，培养8～10h，培养后从斜面培养基上挑取菌株接种到含有80～90mL培养液的250mL锥形瓶中，每个菌株挑选4～6株，将其放入震荡培养箱中培养10～12h，控制培养温度为26～28℃，将培养完成后的5瓶锥形瓶中的菌液进行混合，留取备用；

（4）取预漂白的10cm×10cm亚麻纤维布，先将其浸泡在1.5～2L的水中，向

水中加入15～25g氢氧化钠、6～8g碳酸钠和10～12g脂肪醇聚氧乙烯醚，进行沸煮，设置温度为100～105℃，时间为2～4h，沸煮后将亚麻纤维布过滤取出，加入1.5～2L水，向其中缓慢加入10～15mL质量分数为95%的硫酸，在80～90℃下沸煮1～3h，沸煮后过滤取出亚麻纤维布；

（5）取上述步骤（3）中的混合菌液和质量分数30%的过氧化氢溶液按体积比

1:10进行混合，用质量分数30%的氢氧化钠调节pH值为9～10，将上述的亚麻纤维布放入混合液中，在70～75℃温度下漂白40～50min，漂白后过滤，将亚麻纤维布浸泡在清水中，用1mol/L的盐酸溶液调节pH值至中性，过滤取出，用清水漂洗2～4次，之后过滤，在65～70℃下干燥5～6h，即可。