CN108588854A - 一种桑皮纤维的制备方法 - Google Patents

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    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01CCHEMICAL TREATMENT OF NATURAL FILAMENTARY OR FIBROUS MATERIAL TO OBTAIN FILAMENTS OR FIBRES FOR SPINNING; CARBONISING RAGS TO RECOVER ANIMAL FIBRES
    • D01C1/00Treatment of vegetable material
    • D01C1/02Treatment of vegetable material by chemical methods to obtain bast fibres

Abstract

本发明公开了一种桑皮纤维的制备方法,该制备方法包括除杂→脱胶→给油;除杂,指桑皮刮青→桑皮晒至胶质干化→用55~60℃除杂液浸泡→水洗、机械捶打;除杂液包括特定比的NaOH、SDS、乙醇和水,除杂浴比1:15~20;脱胶,指将桑皮放至40~45℃脱胶液中处理,水洗除去脱胶液及胶质;脱胶浴比1:10~12;脱胶液通过以下方法制备:将发酵好的复合菌群培养液、聚合氯化铝和硅藻粉按特定比混匀,用NaOH调pH至8.0~8.5;复合菌群包括特定比的假丝酵母菌CGMCC No.3000和嗜麦芽寡养单胞菌CGMCC No.8294;给油,指用给油剂浸泡桑皮,再烘干,具有提高脱胶率的优点。

Description

_种桑皮纤维的制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种桑皮纤维的制备方法。
背景技术
[0002] 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,因此研发出一种提高脱胶率的制备桑皮纤维的方法具有一定的应用价值。
发明内容
[0003] 本发明的目的是提供一种桑皮纤维的制备方法,具有提高脱胶率的优点。
[0004] 本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:
[0005] —种桑皮纤维的制备方法,所述制备方法包括除杂—脱胶—给油;
[0006] 除杂,指桑皮刮青—将桑皮晒至胶质干化—用55〜60°C的除杂液浸泡桑皮12〜 16hr—水洗后机械棰打;除杂液包括3〜5wt %的NaOH、2〜3wt %的SDS、20〜22wt %的乙醇 和70〜75wt %的水,桑皮用除杂液浸泡时浴比为1:15〜20;
[0007] 脱胶,指将除杂后的桑皮放至40〜45°C的脱胶液中处理60〜75min,再水洗除去脱 胶液及胶质;桑皮用脱胶液处理时浴比为1:10〜12;脱胶液通过以下方法制备:将发酵好的 复合菌群培养液、聚合氯化铝和硅藻粉按质量比100: 2〜3:4〜5混匀,用NaOH调节pH至8.0 〜8. 5,即可;复合菌群包括质量比为1 :0. 20〜0. 25的假丝酵母菌(Candida tharmueangensis) CGMCC Νο·3000和嗜麦芽寡养单胞菌(S.maltophilia) CGMCC Νο·8294;
[0008] 给油,指用给油剂浸泡桑皮,再烘干。
[0009] 进一步优选为:所述假丝酵母菌(Candida tharmueangensis) CGMCC No .3000通过 以下方法分离:将榨菜厂污水排放口采集的泥样和经〇. 22μπι滤膜过滤的榨菜废水按质量比 100:25混勾,过滤取上清液待用;取经0.22μπι滤膜过滤的榨菜废水,调节pH至7.0并于120°C 下灭菌,得到稀释用溶剂;用稀释用溶剂将上清液稀释104倍,得到稀释液,吸取稀释液至A 培养基上,涂布均匀,于25 °C下静置培养;
[0010] 所述A培养基通过以下方法制备:取榨菜废水原液,调节pH至7.0,加2wt %的琼脂, 120°C灭菌完全即可;
[0011] 所述嗜麦芽寡养单胞菌(S.maltophilia) CGMCC No.8294通过以下方法分离:将含 50mM过氧化氢的废水用海生菌肉汤2216液体培养基培养得到对数期菌液,将对数期菌液放 入含I OOmM过氧化氢的海生菌肉汤2216液体培养基中进行培养。
[0012] 进一步优选为:所述给油剂包括20〜25wt %的芦荟油、65〜72wt%的甘油和8〜 10wt%的乙二醇;给油剂浸泡桑皮处理的温度为45〜50 °C,给油剂浸泡桑皮处理的时间为8 〜l〇min,桑皮用给油剂处理时浴比为1:8〜10;给油后烘干温度为40〜45°C。
[0013] 综上所述,本发明具有以下有益效果:
[0014] 脱胶率高至90%以上,大大提高桑皮纤维的纤维素含量并大大降低半纤维素和木 质素的含量;
[0015] 桑皮纤维对对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均大于85%,表明桑皮纤维具 有优异的抗菌和抑菌性能,且显著高于桑皮原样;
[0016] 桑皮纤维的断裂强度和初始模量较处理前均显著提高,而断裂伸长有一定程度的 下降;桑皮纤维的细度显著下降,纤维长度大大提高,可纺性大大提高。
具体实施方式
[0017] 本具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人 员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本 发明的保护范围内都受到专利法的保护。
[0018] 实施例 1: 一种假丝酵母菌(Candida tharmueangensis) CGMCC No · 3000,其通过以 下方法分离:
[0019] 将榨菜厂污水排放口采集的泥样和经0.22μπι滤膜过滤的榨菜废水按质量比100: 25混匀,过滤取上清液待用;取经0.22μπι滤膜过滤的榨菜废水,调节pH至7.0并于120°C下灭 菌,得到稀释用溶剂;用稀释用溶剂将上清液稀释104倍,得到稀释液,吸取稀释液至A培养 基上,涂布均匀,于25 °C下静置培养得到。
[0020] A培养基通过以下方法制备:取榨菜废水原液,调节pH至7.0,加2wt %的琼脂,120 °(:灭菌完全即可。
[0021] 实施例2:—种嗜麦芽寡养单胞菌(3.111&1切?11丨1丨&)061〇:如.8294,其通过以下方 法分呙:
[0022] 将含50mM过氧化氢的废水用海生菌肉汤2216液体培养基培养得到对数期菌液,将 对数期菌液放入含I OOmM过氧化氢的海生菌肉汤2216液体培养基中进行培养得到。
[0023] 实施例3:—种桑皮纤维的制备方法,其包括除杂—脱胶—给油;
[0024] 除杂,指桑皮刮青—将桑皮晒至胶质干化—用55°C的除杂液浸泡桑皮16hr—水洗 后机械棰打;除杂液包括3wt %的NaOH、2wt %的SDS、20wt %的乙醇和75wt %的水,桑皮用除 杂液浸泡时浴比为1:20;
[0025] 脱胶,指将除杂后的桑皮放至40°C的脱胶液中处理75min,再水洗除去脱胶液及胶 质;桑皮用脱胶液处理时浴比为1:12;脱胶液通过以下方法制备:将发酵好的复合菌群培养 液、聚合氯化铝和硅藻粉按质量比100:2:4混匀,用NaOH调节pH至8.0,即可;复合菌群包括 质量比为1:0.20的假丝酵母菌(Candida tharmueangensis) CGMCC No .3000 (来源于实施例 1)和嗜麦芽寡养单胞菌(S.maltophilia) CGMCC No.8294(来源于实施例2);
[0026] 给油,指用给油剂浸泡桑皮,再烘干;给油剂包括20wt %的芦荟油、72wt %的甘油 和Swt %的乙二醇;给油剂浸泡桑皮处理的温度为45°C,给油剂浸泡桑皮处理的时间为 l〇min,桑皮用给油剂处理时浴比为1:10;给油后烘干温度为40 °C。
[0027] 脱胶率为98 %。
[0028] 实施例4: 一种桑皮纤维的制备方法,其包括除杂—脱胶—给油;
[0029] 除杂,指桑皮刮青—将桑皮晒至胶质干化—用60 °C的除杂液浸泡桑皮12hr—水洗 后机械棰打;除杂液包括5wt %的NaOH、3wt %的SDS、22wt %的乙醇和70wt %的水,桑皮用除 杂液浸泡时浴比为1:15;
[0030] 脱胶,指将除杂后的桑皮放至45°C的脱胶液中处理60min,再水洗除去脱胶液及胶 质;桑皮用脱胶液处理时浴比为1:10;脱胶液通过以下方法制备:将发酵好的复合菌群培养 液、聚合氯化铝和硅藻粉按质量比100:3:5混匀,用NaOH调节pH至8.5,即可;复合菌群包括 质量比为1:0.25的假丝酵母菌(Candida tharmueangensis) CGMCC No .3000 (来源于实施例 1)和嗜麦芽寡养单胞菌(S.maltophilia) CGMCC No.8294(来源于实施例2);
[0031] 给油,指用给油剂浸泡桑皮,再烘干;给油剂包括25wt %的芦荟油、65wt %的甘油 和10 w t %的乙二醇;给油剂浸泡桑皮处理的温度为5 0 °C,给油剂浸泡桑皮处理的时间为 8min,桑皮用给油剂处理时浴比为1:8;给油后烘干温度为45°C。
[0032] 脱胶率为97 %。
[0033] 实施例5:—种桑皮纤维的制备方法,与实施例3的区别是:给油处理时,给油剂选 用市售的大豆油。
[0034] 脱胶率为91 %。
[0035] 性能测试
[0036] 1、对照组:参照CN104032380B的实施例1,即:将桑皮进行初步去杂、扎把装笼处 理,然后将其浸泡在硫酸溶液中,浴比1:10,其中硫酸的浓度为3g/L,在室温下处理30min, 然后l°C/min加热至40°C处理30min,然后l°C/min加热至60°C,再处理60min;完成后水洗至 中性。然后将其投入到碱氧处理溶液中,其中双氧水浓度为30%双氧水40g/L,硼氢化钠3g/ U焦磷酸钠lg/L,rC/min升温至温度为70°C,处理时间为45min。完成后接着进行超临界二 氧化碳流体脱胶处理,将桑皮纤维放入超临界流体处理装置中,先在压力18MPa,温度IHTC 的条件下处理l〇min,在压力12MPa,温度100°C的条件下处理lOmin,然后再在压力25MPa,温 度120°C的条件下,处理10min。进一步,采用生物酶脱胶处理,其中果胶酶、漆酶和半纤维素 酶,三者的重量比为4.5:1:1,总浓度为lg/L,温度为45°C,处理3h,完成脱胶处理之后在80 °C热水中浸泡15min,然后再用65 °C的热水冲洗;水洗,是用15倍重量于桑皮纤维的清水在 煮练锅搅拌5min,然后冲洗,重复三次;脱水采用离心脱水装置进行;在浴比1:10的给油浴 中浸泡桑皮纤维,其中给油浴中太古油2g/L,精炼矿物油2g/L,平平加0 0.5g/L,浸泡 30min,然后在乳车上压乳,带液率为50 % ;梳理采用麻梳理机进行;烘干采用95 °C热风烘 干。脱胶率81 %。
[0037] 2、桑皮纤维成分分析
[0038] 分别以桑皮原样、经实施例3处理后的桑皮纤维、经实施例4处理后的桑皮纤维、经 实施例5处理后的桑皮纤维和经对照组处理后的桑皮纤维为样品,测试样品的纤维素、半纤 维素和木质素主要成分的含量,测试结果如表1所示,测试采用GB/T 5889-1986《苎麻化学 成分定量分析方法》作为参考标准。
[0039] 表1显示,经实施例3-5和对照组的处理后的桑皮纤维的纤维素含量均有提高,经 实施例3、实施例4、实施例5、对照组处理后的桑皮纤维的纤维素含量分别从27.1 %升至 47.4%、46.7%、44.0%和35.1 %,而半纤维素和木质素的含量显著减少。
[0040] 表1桑皮纤维的化学成分
[0041]
Figure CN108588854AD00061
[0042] 3、抗菌性能测试
[0043] 参照FZ/T 73023-2006《抗菌针织品》,以振荡法测定样品的抗菌、抑菌性能,所用 菌种为革兰氏阴性菌(大肠杆菌)和革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌),样品的抗菌性能以其 抑菌率来表征。
[0044] 测试结果如表2所示。表2显示,桑皮原样对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率 分别为(67.1 ± 3.0) %和(53.0 ±4.5) %,抑菌率均大于50 %,具有良好的抗菌和抑菌性能; 而桑皮纤维对两种菌种的抑菌率均大于80%,表明桑皮纤维具有优异的抗菌和抑菌性能, 且显著高于桑皮原样,这是由于在提取桑皮纤维过程中桑皮原样的果胶等被除掉(果胶等 可为菌种提供养分),其中经实施例3或实施例4处理后的桑皮纤维的抗菌抑菌性最佳。
[0045] 表2桑皮纤维的抗菌性能
[0046]
Figure CN108588854AD00062
[0047] 4、可纺性测试
[0048] 利用美国Instr〇n3365型强伸度测试仪测定桑皮纤维的拉伸性能,样品在测试前 放在恒温恒湿室(20 °C/70 % RH)下平衡24hr。测试条件为夹持长度150mm,拉伸速度150mm/ min,得到受力和伸长数据,测试30根纤维试样,取平均值。
[0049] 测试结果如表3所示。表3显示,经实施例3-5或对照组处理后,桑皮纤维的断裂强 度和初始模量较处理前均显著提高,而断裂伸长有一定程度的下降,这是由于经处理后桑 皮纤维中半纤维素、木质素和果胶等非结晶成分的去除,导致纤维的结晶度和稳定性提高; 另外,经实施例3-5或对照组处理后,桑皮纤维的细度显著下降,纤维长度大大提高,可纺性 大大提1¾ 〇
[0050] 表3桑皮纤维的可纺性
[0051]
Figure CN108588854AD00071
[0052] 以上内容不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明,对于本发明所属技术领 域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换, 都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (3)

1. 一种桑皮纤维的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括除杂4脱胶4给油; 除杂,指桑皮刮青4将桑皮晒至胶质干化4用55〜60 °C的除杂液浸泡桑皮12〜16hr—水 洗后机械棰打;除杂液包括3〜5wt%的NaOH、2〜3wt%的SDS、20〜22wt%的乙醇和70〜75wt%的水, 桑皮用除杂液浸泡时浴比为1:15〜20; 脱胶,指将除杂后的桑皮放至40〜45°C的脱胶液中处理60〜75min,再水洗除去脱胶液及 胶质;桑皮用脱胶液处理时浴比为1:10〜12;脱胶液通过以下方法制备:将发酵好的复合菌 群培养液、聚合氯化铝和硅藻粉按质量比100: 2〜3:4〜5混匀,用NaOH调节pH至8.0〜8.5,即 可;复合菌群包括质量比为1:0.20〜0.25的假丝酵母菌(Candida tharmueangensis) CGMCC No.3000和嗜麦芽寡养单胞菌(S.maltophilia) CGMCC No.8294; 给油,指用给油剂浸泡桑皮,再烘干。
2. 根据权利要求1所述的一种桑皮纤维的制备方法,其特征在于, 所述假丝酵母菌(Candida tharmueangensis) CGMCC No.3000通过以下方法分离:将 榨菜厂污水排放口采集的泥样和经〇. 22μπι滤膜过滤的榨菜废水按质量比100:25混匀,过滤 取上清液待用;取经〇. 22μπι滤膜过滤的榨菜废水,调节pH至7.0并于120Γ下灭菌,得到稀释 用溶剂;用稀释用溶剂将上清液稀释104倍,得到稀释液,吸取稀释液至A培养基上,涂布均 匀,于25 °C下静置培养; 所述A培养基通过以下方法制备:取榨菜废水原液,调节pH至7.0,加2wt%的琼脂,120 °C 灭菌完全即可; 所述嗜麦芽寡养单胞菌(S.maltophilia) CGMCC No.8294通过以下方法分离:将含 50mM过氧化氢的废水用海生菌肉汤2216液体培养基培养得到对数期菌液,将对数期菌液放 入含I OOmM过氧化氢的海生菌肉汤2216液体培养基中进行培养。
3. 根据权利要求2所述的一种桑皮纤维的制备方法,其特征在于,所述给油剂包括20〜 25wt%的芦荟油、65〜72wt%的甘油和8〜10wt%的乙二醇;给油剂浸泡桑皮处理的温度为45〜50 °C,给油剂浸泡桑皮处理的时间为8〜lOmin,桑皮用给油剂处理时浴比为1:8〜10;给油后烘 干温度为40〜45 °C。
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