CN110725012A - 一种机械-化学-生物酶技术提取香蕉茎秆纤维的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于天然植物纤维应用领域，具体涉及一种机械‑化学‑生物酶技术提取香蕉茎秆纤维的方法。包括以下步骤：1)将香蕉茎秆压榨脱水，去除芯部，获得香蕉茎秆纤维渣；2)将压榨脱水后的香蕉茎秆进行预碱处理；3)水洗；4)蛋白酶处理；5)水洗；6)半纤维素酶处理7)果胶酶处理；8)水洗；9)漂白；10)打纤；11)烘干获得成品香蕉茎秆纤维。本发明将机械‑化学‑生物酶的三种方法有效结合起来，既能减少了收获香蕉后的香蕉茎秆随意丢弃，造成环境污染和资源浪费的问题，又能获得力学性能良好的香蕉茎秆纤维产品。本发明的香蕉茎秆纤维的提取方法步骤简单，节能环保，所制得的香蕉茎秆纤维适合纺织原料使用。

Description

一种机械-化学-生物酶技术提取香蕉茎秆纤维的方法

技术领域

本发明属于天然植物纤维应用领域，具体涉及一种机械-化学-生物酶技术提取香蕉茎秆纤维的方法。

背景技术

香蕉分布在东、西、南半球的南北纬度30°以内的热带、亚热带地区。世界上栽培香蕉的国家有130个，以中美洲产量最多，其次是亚洲。印度和中国的香蕉年产量在1000万吨以上，是全球两个香蕉生产大国。中国是世界上栽培香蕉的古老国家之一，大多数主栽的香蕉品种是中国传去。中国香蕉产地主要分布在广东、广西、福建、台湾、云南和海南，在贵州、四川、重庆也有少量栽培。海南的香蕉主要分布在在乐东、儋州、澄迈、三亚、东方等地，其中产量最多是东方。香蕉是我国热带农业地区的支柱产业之一。每年香蕉果实成熟采摘后，香蕉茎秆需要砍伐处理；我国香蕉茎秆年产约900多万吨，由于含水量高，体积庞大，工人劳动强度大，目前香蕉茎秆均被直接丢弃在田间地头，非常容易造成香蕉枯萎病菌的传播，直接影响下一年的香蕉种植及果实收成。香蕉茎秆除了含有大量的水分外，还含有丰富的纤维成分，如果能够对香蕉茎秆进行有效利用，既可以保护生态环境又可以提高经济效益。香蕉产地主要集中在发展中国家，技术的落后限制了香蕉茎秆纤维的大规模应用。

香蕉茎秆纤维是一种可再生的天然纤维素纤维，其组成和性质与苎麻、亚麻等天然麻类纤维相似，不仅具有质量轻、吸湿散湿快、抑菌性强、制备的纺织布料挺括等优点，而且含有多种对人体健康有益的微量元素。缺点是柔软性、弹性和可纺性较亚麻黄麻差。

目前香蕉茎秆纤维的提取方法有机械法、化学法、汽爆-生物酶法、生物法。机械法是在印度等不发达国家，由手工剥取制香蕉茎杆纤维，即用刀切割成段后再破片撕开成片状后，然后在简单的设备上反复刮取制得纤维，生产率极低，其工艺过程如下：香蕉茎秆整理拨片→喂麻→碾压→水洗→烘干；中国热带农业科学院农业机械研究所于2001年起开始对香蕉茎杆纤维提取技术及配套设备进行了探索和研究，并研制了纤维提取的关键设备—QP-1800型香蕉茎杆切割破片机和GZ-390型香蕉茎杆刮麻机等。但上述方法分离出的香蕉纤维并不能进行纺纱，还必须经过化学处理。工人的劳动强度大，不利于大规模化生产。化学法主要以碱液煮练为中心的方法，东华大学吴雄英等人发明了香蕉茎纤维制取方法，其工艺如下：预酸处理→碱煮→焖煮→漂白→酸洗，该法的成本非常低，提取效果也很好。但是碱液的浓度较高，排放废液容易造成环境的污染，限制了这种方法的应用。汽爆-生物酶法是由中国热带农业科学院海口试验站盛占武在专利(ZL 201710293576.5)提出的方法，该方法将香蕉茎秆纤维放入汽爆罐中在压力1.3-3MPa下维压70-200s，瞬间释放压力后得到香蕉粗纤维，后续采用复合酶(半纤维素酶、果胶酶和木质素酶)来脱胶，接着再进行一次汽爆脱胶漂白后获得纤维产品，这种方法采用汽爆技术要求高温高压汽爆设备，设备技术要求高，纤维产品质量不高，限制了其推广应用。生物法对环境污染小，但是单纯的生物法脱胶效率低下，目前研制出的酶制剂活性低，只用生物酶脱胶而不经过任何化学处理，纤维强力的损伤虽小，但只能去除41.6％的胶质，含胶量高，不能用于纺纱工艺，制约了其发展。

发明内容

为解决现有技术中机械法生产率低，化学法对环境污染大，生物酶法含胶量高不能用于纺纱的问题，本发明提供了一种利用机械-化学-生物酶技术提取香蕉茎秆纤维的方法。该方法采用机械-化学-生物酶法联合脱胶充分发挥三种方法脱胶的优势，又能克服各自脱胶的不足，能够充分提取香蕉茎秆纤维，使其作为纺织品原料。

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种机械-化学-生物酶技术提取香蕉茎秆纤维的方法，包括以下步骤：

1)机械法预处理：香蕉茎秆经压榨脱水，将脱水后的香蕉茎秆渣的芯部去除，获得香蕉茎秆纤维渣；

2)碱处理：将香蕉茎秆纤维渣浸泡于2-8g/L的二水合柠檬酸三钠水溶液中，控制溶液的pH值8-10，70-90℃搅拌0.5-2h，水洗；将处理过的香蕉茎秆纤维渣再次加入2-8g/L的二水合柠檬酸三钠水溶液中，调节二水合柠檬酸三钠水溶液pH值11-12，70-90℃，搅拌2-6h；

3)水洗：对预碱处理的香蕉茎秆粗纤维进行冲洗；

4)蛋白酶处理：步骤(3)得到的香蕉茎秆粗纤维置于3-4g/L的二水合柠檬酸三钠水缓冲溶液中，控制溶液pH值8-10，加入蛋白酶，40-70℃，搅拌2-5h；其中蛋白酶质量为香蕉茎秆粗纤维质量的1-8％，香蕉茎秆粗纤维与缓冲溶液的浴比为1:20～1:40；

5)水洗：对蛋白酶处理过的香蕉茎秆纤维进行冲洗；

6)半纤维素酶处理：0.01～0.5mol/L的一水合柠檬酸溶液与0.01～0.5mol/L的二水合柠檬酸三钠溶液混合作为半纤维素酶缓冲液，pH值4～6.5，将半纤维素酶，加入到上述缓冲液中，制成1～5g/L的半纤维素酶溶液，将步骤(5)中香蕉茎秆纤维加入上述半纤维素酶溶液中，45-65℃，搅拌1-5h；

7)果胶酶处理：0.01～0.5mol/L的一水合柠檬酸溶液与0.01～0.5mol/L的二水合柠檬酸三钠溶液作为果胶酶缓冲液，pH值4-6.5，将1-5g/L的果胶酶溶液加入到入上述缓冲液中，将步骤(6)中香蕉茎秆纤维加入上述果胶酶溶液中，45-65℃，搅拌1-5h；

8)水洗：对果胶酶处理过的香蕉茎秆纤维进行冲洗；

9)漂白：0.1～0.3％的氢氧化钠与0.1～0.4％的过氧化氢的混合溶液，步骤(8)水洗后的香蕉茎秆纤维放入混合溶液，50～70℃搅拌反应0.5～2h；

10)水洗：对漂白处理过的香蕉茎秆纤维进行冲洗；

11)打纤；

12)烘干：将处理过后的香蕉茎秆纤维放入烘箱中40-65℃干燥3-7h，即得到香蕉茎秆精纤维。

上述技术方案中，进一步地，所述水洗以二次水或超纯水进行冲洗2～5次。

一种由前述制备方法得到的香蕉茎秆精纤维。

上述香蕉茎秆精纤维在纺织品原料中的应用。

与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明方法采用机械法预处理脱去香蕉茎秆大部分的水分，再采用化学法对香蕉茎秆进行初步的脱胶，后续采用的生物酶法去除蛋白质、果胶和部分的半纤维素，更大程度的保留了纤维素，得到的香蕉茎秆纤维力学性能与化学法提取的香蕉茎秆纤维相差不多，含胶量低，能够作为纺织品原料使用，并且使用的碱液浓度低，更加环保。

附图说明

图1本发明方法工艺流程图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不以任何方式限制本发明。

实施例1

制备香蕉茎秆精纤维产品，包括以下步骤：

1)机械法预处理：采收收获香蕉后的香蕉茎秆，经过压榨机压榨脱水，将脱水后的香蕉茎秆渣的芯部去除，获得香蕉茎秆纤维渣；

2)碱处理：将香蕉茎秆纤维渣浸泡于质量浓度为4g/L的二水合柠檬酸三钠水溶液中，控制溶液的pH值在9，恒温水浴加热85℃，搅拌反应1h；取出水洗3次；将处理过的香蕉茎秆纤维渣再次加入4g/L的二水柠檬酸三钠水溶液中，采用氢氧化钠(pH值为11.38)溶液来调节二水柠檬酸三钠水溶液pH值11，恒温水浴85℃，搅拌4h。

3)水洗：用二次水或超纯水对预碱处理的香蕉茎秆粗纤维进行3次冲洗，使香蕉纤维的pH≈7值接近或者达到中性，用以尽量减少对下道工序和纤维的影响；

4)木瓜蛋白酶处理：配置质量浓度为4g/L的二水柠檬酸三钠水缓冲溶液，控制溶液pH值9，加入木瓜蛋白酶的量为为香蕉茎秆粗纤维质量的4％，香蕉茎秆粗纤维与缓冲溶液的浴比1:30，水浴加热控制温度55℃，搅拌3h；

5)水洗：用二次水或超纯水对蛋白酶处理过的香蕉茎秆纤维进行3次冲洗，使香蕉纤维的pH值≈7；

6)半纤维素酶处理：配制0.1mol/L的一水合柠檬酸溶液及0.1mol/L的二水合柠檬酸三钠溶液作为半纤维素酶缓冲液，控制溶液的pH值在5.5，加入半纤维素酶，半纤维素酶溶液浓度为4g/L，水浴加热50℃，水浴加热温度在55℃，搅拌3h；

7)果胶酶处理：配制0.1mol/L的一水合柠檬酸溶液及0.1mol/L的二水合柠檬酸三钠溶液作为果胶酶缓冲液，控制溶液的pH值在6，配置3g/L的果胶酶溶液，将果胶酶溶液放入缓冲液中，水浴加热温度在55℃，搅拌3h；

8)水洗：用二次水或超纯水对果胶酶处理过的香蕉茎秆纤维进行3次冲洗，使香蕉纤维的pH值≈7；

9)漂白：配置0.2％的氢氧化钠与0.35％的过氧化氢的混合溶液，将果胶酶处理过的香蕉茎秆纤维放入混合溶液，置于70℃的水浴锅中，加入磁石搅拌，反应0.5h

10)水洗：用二次水或超纯水对漂白处理过的香蕉茎秆纤维进行3次冲洗，使香蕉纤维的pH值≈7；

11)打纤。

12)烘干：将处理过后的香蕉茎秆纤维放入烘箱中55℃干燥5h，得到香蕉茎秆精纤维产品。

经过该方法获得的香蕉茎秆精纤维产品的含胶率16.46％，残余木质素8.86％，直径约为9.5μm的香蕉纤维。力学性能中拉伸强度为227.02±32.24MPa，杨氏模量21.96±3.47GPa，断裂伸长率1.10±0.19％。

实施例2

制备香蕉茎秆精纤维产品，包括以下步骤：

1)机械法预处理：采收收获香蕉后的香蕉茎秆，经过压榨机压榨脱水，将脱水后的香蕉茎秆渣的芯部去除，获得香蕉茎秆纤维渣；

2)碱处理：将香蕉茎秆纤维渣浸泡于质量浓度为5g/L的二水合柠檬酸三钠水溶液中，控制溶液的pH值在8.29，恒温水浴加热80℃，搅拌反应1h；取出水洗3次；将处理过的香蕉茎秆纤维渣再次加入5g/L的二水柠檬酸三钠水溶液中，采用氢氧化钠(pH值为8.29)溶液来调节二水柠檬酸三钠水溶液pH值11，恒温水浴85℃，搅拌5h。

3)水洗：用二次水或超纯水对预碱处理的香蕉茎秆粗纤维进行3次冲洗，使香蕉纤维的pH值≈7，用以尽量减少对下道工序和纤维的影响；

4)蛋白酶处理：配置质量浓度为3.5g/L的二水柠檬酸三钠水缓冲溶液，控制溶液pH值8.5，加入蛋白酶的量为为香蕉茎秆粗纤维质量的6％，香蕉茎秆粗纤维与缓冲溶液的浴比1:35，水浴加热控制温度60℃，搅拌4h；

5)水洗：用二次水或超纯水对蛋白酶处理过的香蕉茎秆纤维进行4次冲洗，使香蕉纤维的pH值≈7；

6)半纤维素酶处理：配制0.2mol/L的一水合柠檬酸溶液及0.2mol/L的二水合柠檬酸三钠溶液作为半纤维素酶缓冲液，控制溶液的pH值在6，加入半纤维素酶，半纤维素酶溶液浓度为5g/L，水浴加热温度在50℃，搅拌4h；

7)果胶酶处理：配制0.2mol/L的一水合柠檬酸溶液及0.2mol/L的二水合柠檬酸三钠溶液作为果胶酶缓冲液，控制溶液的pH值在5.5，配置4g/L的果胶酶溶液，将果胶酶溶液放入缓冲液中，水浴加热温度在50℃，搅拌4h；

8)水洗：用二次水或超纯水对果胶酶处理过的香蕉茎秆纤维进行4次冲洗，使香蕉纤维的pH值≈7；

9)漂白：配置0.25％的氢氧化钠与0.35％的过氧化氢的混合溶液，将果胶酶处理过的香蕉茎秆纤维放入混合溶液，置于55℃的水浴锅中，加入磁石搅拌，反应1h

10)水洗：用二次水或超纯水对漂白处理过的香蕉茎秆纤维进行5次冲洗，使香蕉纤维的pH值≈7；

11)打纤。

12)烘干：将处理过后的香蕉茎秆纤维放入烘箱中60℃干燥4h，得到香蕉茎秆精纤维产品。

经过该方法获得的香蕉茎秆精纤维产品的含胶率18.45％，残余木质素8.95％，直径约为10μm的香蕉纤维。力学性能中拉伸强度为192.02±25.24MPa，杨氏模量19.96±4.47GPa，断裂伸长率0.98±0.20％。

实施例3

制备香蕉茎秆精纤维产品，包括以下步骤：

1)机械法预处理：采收收获香蕉后的香蕉茎秆，经过压榨机压榨脱水，将脱水后的香蕉茎秆渣的芯部去除，获得香蕉茎秆纤维渣；

2)碱处理：将香蕉茎秆纤维渣浸泡于质量浓度为6g/L的二水合柠檬酸三钠水溶液中，控制溶液的pH值在9.1，恒温水浴加热85℃，搅拌反应2h；取出水洗2次；将处理过的香蕉茎秆纤维渣再次加入6g/L的二水柠檬酸三钠水溶液中，采用氢氧化钠(pH值为9.3)溶液来调节二水柠檬酸三钠水溶液pH值12，恒温水浴90℃，搅拌6h。

3)水洗：用二次水或超纯水对预碱处理的香蕉茎秆粗纤维进行5次冲洗，使香蕉纤维的pH值≈7，用以尽量减少对下道工序和纤维的影响；

4)蛋白酶处理：配置质量浓度为4.0g/L的二水柠檬酸三钠水缓冲溶液，控制溶液pH值9.0，加入蛋白酶的量为为香蕉茎秆粗纤维质量的7％，香蕉茎秆粗纤维与缓冲溶液的浴比1:40，水浴加热控制温度65℃，搅拌3.5h；

5)水洗：用二次水或超纯水对蛋白酶处理过的香蕉茎秆纤维进行5次冲洗，使香蕉纤维的pH值≈7；

6)半纤维素酶处理：配制0.3mol/L的一水合柠檬酸溶液及0.3mol/L的二水合柠檬酸三钠溶液作为半纤维素酶缓冲液，控制溶液的pH值在4.5，加入半纤维素酶，半纤维素酶溶液浓度为4.5g/L，水浴加热温度在45℃，搅拌3h；

7)果胶酶处理：配制0.3mol/L的一水合柠檬酸溶液及0.3mol/L的二水合柠檬酸三钠溶液作为果胶酶缓冲液，控制溶液的pH值在6.0，配置5g/L的果胶酶溶液，将果胶酶溶液放入缓冲液中，水浴加热温度在55℃，搅拌5h；

8)水洗：用二次水或超纯水对果胶酶处理过的香蕉茎秆纤维进行5次冲洗，使香蕉纤维的pH值≈7；

9)漂白：配置0.3％的氢氧化钠与0.4％的过氧化氢的混合溶液，将果胶酶处理过的香蕉茎秆纤维放入混合溶液，置于60℃的水浴锅中，加入磁石搅拌，反应1.5h

10)水洗：用二次水或超纯水对漂白处理过的香蕉茎秆纤维进行6次冲洗，使香蕉纤维的pH值≈7；

11)打纤。

12)烘干：将处理过后的香蕉茎秆纤维放入烘箱中57℃干燥5h，得到香蕉茎秆精纤维产品。

经过该方法获得的香蕉茎秆精纤维产品的含胶率15.20％，残余木质素7.89％，直径约为10μm的香蕉纤维。力学性能中拉伸强度为248.48±24.85MPa，杨氏模量23±3.95GPa，断裂伸长率1.34±0.17％。

实施例4

制备香蕉茎秆精纤维产品，包括以下步骤：

1)机械法预处理：采收收获香蕉后的香蕉茎秆，经过压榨机压榨脱水，将脱水后的香蕉茎秆渣的芯部去除，获得香蕉茎秆纤维渣；

2)碱处理：将香蕉茎秆纤维渣浸泡于质量浓度为4g/L的二水合柠檬酸三钠水溶液中，控制溶液的pH值在9.65，恒温水浴加热80℃，搅拌反应1.5h；取出水洗3次；将处理过的香蕉茎秆纤维渣再次加入4.5g/L的二水柠檬酸三钠水溶液中，采用氢氧化钠(pH值为9.78)溶液来调节二水柠檬酸三钠水溶液pH值12，恒温水浴75℃，搅拌4h。

3)水洗：用二次水或超纯水对预碱处理的香蕉茎秆粗纤维进行3次冲洗，使香蕉纤维的pH值≈7，用以尽量减少对下道工序和纤维的影响；

4)蛋白酶处理：配置质量浓度为3.7g/L的二水柠檬酸三钠水缓冲溶液，控制溶液pH值8.75，加入蛋白酶的量为为香蕉茎秆粗纤维质量的8％，香蕉茎秆粗纤维与缓冲溶液的浴比1:25，水浴加热控制温度45℃，搅拌2h；

5)水洗：用二次水或超纯水对蛋白酶处理过的香蕉茎秆纤维进行3次冲洗，使香蕉纤维的pH值≈7；

6)半纤维素酶处理：配制0.4mol/L的一水合柠檬酸溶液及0.4mol/L的二水合柠檬酸三钠溶液作为半纤维素酶缓冲液，控制溶液的pH值在5.3，加入半纤维素酶，半纤维素酶溶液浓度为3.5g/L，水浴加热温度在48℃，搅拌4h；

7)果胶酶处理：配制0.25mol/L的一水合柠檬酸溶液及0.25mol/L的二水合柠檬酸三钠溶液作为果胶酶缓冲液，控制溶液的pH值在5.15，配置4g/L的果胶酶溶液，将果胶酶溶液放入缓冲液中，水浴加热温度在45℃，搅拌4h；

8)水洗：用二次水或超纯水对果胶酶处理过的香蕉茎秆纤维进行3次冲洗，使香蕉纤维的pH值≈7；

9)漂白：配置0.1％的氢氧化钠与0.1％的过氧化氢的混合溶液，将果胶酶处理过的香蕉茎秆纤维放入混合溶液，置于50℃的水浴锅中，加入磁石搅拌，反应2h

10)水洗：用二次水或超纯水对漂白处理过的香蕉茎秆纤维进行3次冲洗，使香蕉纤维的pH值≈7；

11)打纤。

12)烘干：将处理过后的香蕉茎秆纤维放入烘箱中65℃干燥10h，得到香蕉茎秆精纤维产品。

经过该方法获得的香蕉茎秆精纤维产品的含胶率17.62％，残余木质素9.18％，直径约为12μm的香蕉纤维。力学性能中拉伸强度为235.74±28.16MPa，杨氏模量18±4.59GPa，断裂伸长率1.2±0.18％。

实施例5

制备香蕉茎秆精纤维产品，包括以下步骤：

1)机械法预处理：采收收获香蕉后的香蕉茎秆，经过压榨机压榨脱水，将脱水后的香蕉茎秆渣的芯部去除，获得香蕉茎秆纤维渣；

2)碱处理：将香蕉茎秆纤维渣浸泡于质量浓度为7g/L的二水合柠檬酸三钠水溶液中，控制溶液的pH值在9.52，恒温水浴加热85℃，搅拌反应2h；取出水洗2次；将处理过的香蕉茎秆纤维渣再次加入8.0g/L的二水柠檬酸三钠水溶液中，采用氢氧化钠(pH值为12.28)溶液来调节二水柠檬酸三钠水溶液pH值12，恒温水浴70℃，搅拌3h。

3)水洗：用二次水或超纯水对预碱处理的香蕉茎秆粗纤维进行5次冲洗，使香蕉纤维的pH值≈7，用以尽量减少对下道工序和纤维的影响；

4)蛋白酶处理：配置质量浓度为0.32g/L的二水柠檬酸三钠水缓冲溶液，控制溶液pH值9.67，加入蛋白酶的量为为香蕉茎秆粗纤维质量的7.5％，香蕉茎秆粗纤维与缓冲溶液的浴比1:30，水浴加热控制温度50℃，搅拌5h；

5)水洗：用二次水或超纯水对蛋白酶处理过的香蕉茎秆纤维进行5次冲洗，使香蕉纤维的pH值≈7；

6)半纤维素酶处理：配制0.5mol/L的一水合柠檬酸溶液及0.5mol/L的二水合柠檬酸三钠溶液作为半纤维素酶缓冲液，控制溶液的pH值在5.7，加入半纤维素酶，半纤维素酶溶液浓度为4.6g/L，水浴加热温度在52℃，搅拌2h；

7)果胶酶处理：配制0.36mol/L的一水合柠檬酸溶液及0.36mol/L的二水合柠檬酸三钠溶液作为果胶酶缓冲液，控制溶液的pH值在6.1，配置5g/L的果胶酶溶液，将果胶酶溶液放入缓冲液中，水浴加热温度在50℃，搅拌5h；

8)水洗：用二次水或超纯水对果胶酶处理过的香蕉茎秆纤维进行4次冲洗，使香蕉纤维的pH值≈7；

9)漂白：配置0.3％的氢氧化钠与0.4％的过氧化氢的混合溶液，将果胶酶处理过的香蕉茎秆纤维放入混合溶液，置于65℃的水浴锅中，加入磁石搅拌，反应1.5h

10)水洗：用二次水或超纯水对漂白处理过的香蕉茎秆纤维进行3次冲洗，使香蕉纤维的pH值≈7；

11)打纤。

12)烘干：将处理过后的香蕉茎秆纤维放入烘箱中64℃干燥12h，得到香蕉茎秆精纤维产品。

经过该方法获得的香蕉茎秆精纤维产品的含胶率16.85％，残余木质素8.34％，直径约为10μm的香蕉纤维。力学性能中拉伸强度为195±34.15MPa，杨氏模量20±4.62GPa，断裂伸长率0.86±0.26％。

对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (4)

1.一种机械-化学-生物酶技术提取香蕉茎秆纤维的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)机械法预处理：香蕉茎秆经压榨脱水，将脱水后的香蕉茎秆渣的芯部去除，获得香蕉茎秆纤维渣；

2)碱处理：将香蕉茎秆纤维渣浸泡于2-8g/L的二水合柠檬酸三钠水溶液中，控制溶液的pH值8-10，70-90℃搅拌0.5-2h，水洗；将处理过的香蕉茎秆纤维渣再次加入2-8g/L的二水合柠檬酸三钠水溶液中，调节二水合柠檬酸三钠水溶液pH值11-12，70-90℃，搅拌2-6h；

3)水洗：对预碱处理的香蕉茎秆粗纤维进行冲洗；

4)蛋白酶处理：步骤(3)得到的香蕉茎秆粗纤维置于3-4g/L的二水合柠檬酸三钠水缓冲溶液中，控制溶液pH值8-10，加入蛋白酶，40-70℃，搅拌2-5h；其中蛋白酶质量为香蕉茎秆粗纤维质量的1-8％，香蕉茎秆粗纤维与缓冲溶液的浴比为1:20～1:40；

5)水洗：对蛋白酶处理过的香蕉茎秆纤维进行冲洗；

6)半纤维素酶处理：0.01～0.5mol/L的一水合柠檬酸溶液与0.01～0.5mol/L的二水合柠檬酸三钠溶液混合作为半纤维素酶缓冲液，pH值4～6.5，将半纤维素酶，加入到上述缓冲液中，制成1～5g/L的半纤维素酶溶液，将步骤(5)中香蕉茎秆纤维加入上述半纤维素酶溶液中，45-65℃，搅拌1-5h；

7)果胶酶处理：0.01～0.5mol/L的一水合柠檬酸溶液与0.01～0.5mol/L的二水合柠檬酸三钠溶液作为果胶酶缓冲液，pH值4-6.5，将1-5g/L的果胶酶溶液加入到入上述缓冲液中，将步骤(6)中香蕉茎秆纤维加入上述果胶酶溶液中，45-65℃，搅拌1-5h；

8)水洗：对果胶酶处理过的香蕉茎秆纤维进行冲洗；

9)漂白：0.1～0.3％的氢氧化钠与0.1～0.4％的过氧化氢的混合溶液，步骤(8)水洗后的香蕉茎秆纤维放入混合溶液，50～70℃搅拌反应0.5～2h；

10)水洗：对漂白处理过的香蕉茎秆纤维进行冲洗；

11)打纤；

12)烘干：将处理过后的香蕉茎秆纤维放入烘箱中40-65℃干燥3-7h，即得到香蕉茎秆精纤维。

2.根据权利要求1所述的一种机械-化学-生物酶技术提取香蕉茎秆纤维的方法，其特征在于，所述水洗以二次水或超纯水进行冲洗2～5次。

3.一种由权利要求1所述的方法制备得到的香蕉茎秆精纤维。

4.权利要求3所述的香蕉茎秆精纤维在纺织品原料中的应用。

Images