專利名稱：一種亞麻短纖維的生物處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以粗麻為原料制備亞麻短纖維的方法。
背景技術(shù)：
目前亞麻短纖維的處理方法主要是機(jī)械法和化學(xué)脫膠法，現(xiàn)廣泛使用的是機(jī)械法。機(jī)械法加工出的纖維無(wú)法去除亞麻纖維的共生物果膠、木質(zhì)素、半纖維素等，纖維粗、硬，可紡性和染色性差，干紡純麻紗行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)最高定7英支(11.85公支)，而實(shí)際生產(chǎn)中除少數(shù)使用品質(zhì)優(yōu)良的原料外，多數(shù)只能紡到5英支(8.5公支)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，檔次低；生產(chǎn)的坯布，在印染時(shí)為提高染色性，不得不使用大量的化學(xué)品如燒堿、次氯酸鈉等進(jìn)行強(qiáng)化煮煉與漂白，在去除大量的纖維共生物和麻皮、麻屑等雜質(zhì)的同時(shí)，織物纖維受損失重，強(qiáng)力下降，不僅損失了亞麻紗原有的風(fēng)格而且造成嚴(yán)重的廢水污染；化學(xué)脫膠法使用大量的燒堿造成嚴(yán)重的廢水污染，且對(duì)纖維強(qiáng)力損失多，短絨率高，加工設(shè)備和操作方法復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有的亞麻短纖維的處理方法存在纖維受損嚴(yán)重、強(qiáng)力下降以及可紡性和染色性差的問題，本發(fā)明提供一種不損傷纖維強(qiáng)力、可大幅提高纖維的可紡性和染色性的亞麻短纖維的生物處理方法。一種亞麻短纖維的生物處理方法，它包括以下步驟a.酶催化降解→b.熱水溶解→c.萃取→d.熱水溶解→e.脫水→f.柔軟→g.脫水→h.烘干→i.纖維機(jī)械分裂；所述“a.酶催化降解”過程為將軟水水溫升至15～65℃，在PH＝7～9.5的條件下，加入精煉酶301L，精煉酶301L的加入量占粗麻重量的0.5％～3％；然后加入粗麻，浸泡1～8小時(shí)后，排液；浸泡過程需保持水的溫度在15～65℃；所述“c.萃取”過程為將軟水水溫升至50～100℃，加入占原始粗麻重量1.5％～5％、質(zhì)量濃度在96％以上的NaOH片堿，攪均后，再加入占原始粗麻重量1～5％、模數(shù)2.2～2.5的液體硅酸鈉攪勻；控制水溫在90～100℃，然后放入經(jīng)過b步驟熱水溶解后的粗麻浸泡30～90分鐘，然后排液；浸泡過程需保持水的溫度在90～100℃；所述“e.脫水”過程為用脫水機(jī)將d步驟所得粗麻進(jìn)行脫水，使其脫水后的含水率為35～60％；所述“f.柔軟”過程為將軟水水溫升至30～50℃，加入占原始粗麻重量1～5％的柔軟劑，攪拌均勻后，放入脫水后的粗麻，浸泡20～40分鐘，排液；浸泡過程保持水溫在30～50℃；所述“g.脫水”過程為用脫水機(jī)將f步驟所得粗麻進(jìn)行脫水，使其脫水后的含水率為35～80％；所述“i.纖維機(jī)械分裂”過程為在h步驟的烘干回潮率在10～25％時(shí)進(jìn)行分裂，經(jīng)開松機(jī)、單刺機(jī)和清彈機(jī)依次機(jī)械打擊，分裂成亞麻短纖維。本發(fā)明用生物技術(shù)加工亞麻短纖維的方法，是在常壓設(shè)備中，利用生物復(fù)合酶有針對(duì)性地去除大部分纖維共生物，不損傷纖維強(qiáng)力，提高了纖維的分裂度，增加了工藝?yán)w維的可紡性和紡紗支數(shù)，同時(shí)增加了染料的上染率和色牢度，著色均勻。纖維柔軟，其可紡性和染色性大大提高。并且本發(fā)明的方法不會(huì)造成廢水污染，加工設(shè)備和操作方法都非常簡(jiǎn)單，利于推廣應(yīng)用。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式為一種亞麻短纖維的生物處理方法，它包括以下步驟a.酶催化降解→b.熱水溶解→c.萃取→d.熱水溶解→e.脫水→f.柔軟→g.脫水→h.烘干→i.纖維機(jī)械分裂；所述“a.酶催化降解”過程為將軟水水溫升至15～65℃，在PH＝7～9.5的條件下，加入精煉酶301L，精煉酶301L的加入量占粗麻重量的0.5％～3％；然后加入粗麻，浸泡1～8小時(shí)后，排液；浸泡過程需保持水的溫度在15～65℃；具體闡述酶催化降解過程，可以分為以下三個(gè)步驟(1)酶激活軟水在PH＝7～9.5的條件下，水溫保持在15～65℃，加入精煉酶301L，機(jī)械攪動(dòng)使精煉酶301L充分與水混和，使酶進(jìn)入活性及其催化反應(yīng)速率最佳的狀態(tài)，精煉酶301L的加入量占粗麻重量的0.5％～3％；所述精煉酶301L為諾維信(中國(guó))生物技術(shù)有限公司銷售；(2)粗麻浸潤(rùn)水溫保持在15～65℃，將粗麻以蓬松狀態(tài)逐層均勻加入到“酶激活”過程配制的溶液中，每加入一層，要下壓原料，使原料充分被溶液浸潤(rùn)后，再加下一層，至全部加入；(3)共生物降解在“粗麻浸潤(rùn)”過程結(jié)束后，水溫保持在15～65℃，浸泡1～8小時(shí)，中間翻動(dòng)浸潤(rùn)料1～4次或利用循環(huán)水裝置使溶液保持流動(dòng)，在酶的高效催化作用下，亞麻共生物迅速降解，形成可溶性物質(zhì)；達(dá)到浸泡時(shí)間后排液；浸泡過程需保持水的溫度在15～65℃，水溫保持溫度的方法可以采用具有較好保溫效果的保溫箱，也可以采取其他保溫方法，最終目的是要嚴(yán)格控制水溫在15～65℃之間，即可保證實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的；所述粗麻包括亞麻一粗和亞麻二粗；亞麻一粗是指在制取打成麻的過程中，經(jīng)手工梳理后落下或梳下的紊亂亞麻纖維，俗稱一粗。亞麻二粗是指在制取打成麻的過程中，產(chǎn)生的落麻，經(jīng)過落麻(短麻)處理機(jī)械處理后，即成為亞麻二粗，俗稱二粗。
所述“c.萃取”過程為將軟水水溫升至50～100℃，加入占原始粗麻重量1.5％～5％、質(zhì)量濃度在96％以上的NaOH片堿，攪均后，再加入占原始粗麻重量1～5％、模數(shù)2.2～2.5的液體硅酸鈉攪勻；控制水溫在90～100℃，然后放入經(jīng)過b步驟熱水溶解后的粗麻浸泡30～90分鐘，目的是使其溶解大部分共生物降解物，然后排液；浸泡過程需保持水的溫度在90～100℃；所述“e.脫水”過程為用脫水機(jī)將d步驟所得粗麻進(jìn)行脫水，使其脫水后的含水率為35～60％；所述“f.柔軟”過程為將軟水水溫升至30～50℃，加入占原始粗麻重量1～5％的柔軟劑，攪拌均勻后，放入脫水后的粗麻，浸泡20～40分鐘，排液；浸泡過程保持水溫在30～50℃；所述“g.脫水”過程為用脫水機(jī)將f步驟所得粗麻進(jìn)行脫水，使其脫水后的含水率為35～80％；所述“i.纖維機(jī)械分裂”過程為在h步驟的烘干回潮率在10～25％時(shí)進(jìn)行分裂，經(jīng)開松機(jī)、單刺機(jī)和清彈機(jī)(俗稱雙刺機(jī))依次進(jìn)行機(jī)械打擊，分裂成亞麻短纖維。h步驟的烘干過程可以采用散毛烘干機(jī)進(jìn)行烘干，也可以采用其他烘干辦法，只要能夠達(dá)到烘干的目的即可。
具體實(shí)施例方式
二本實(shí)施方式的“b.熱水溶解”和“d.熱水溶解”時(shí)的水溫為50～100℃，熱水溶解使用的水可以是軟水，也可以是硬水，水溶解過程為沖洗、揉搓。b步驟熱水溶解的目的在于去掉粗麻上的部分雜質(zhì)和溶解部分共生物降解物；d步驟的熱水溶解具有同樣的目的，但在“熱水溶解”之后直接進(jìn)行“e.脫水”過程的，則其熱水溶解之后則要達(dá)到水溶解液的PH-7。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施例方式
三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二不同之處在于，在“d.熱水溶解”過程與“e.脫水”之間加入“冷水溶解”過程，冷水溶解時(shí)的水溫為10～40℃，可以是軟水，也可以是硬水，冷水溶解具有與熱水溶解同樣的目的，但增加冷水溶解過程可以節(jié)省能源的消耗，降低成本。由于在“熱水溶解”之后加入“冷水溶解”過程，所以熱水溶解之后水溶解液的PH值可以不必控制，但在冷水溶解之后則要達(dá)到水溶解液的PH＝7。
具體實(shí)施例方式
四本實(shí)施方式與前述實(shí)施方式不同之處在于，a步驟的精煉酶301L在加入到軟水中之前用15～65℃的水稀釋1～30倍，先稀釋后再加入到軟水中的精煉酶可以更好的與水溶合，從而使其更全面的與粗麻接觸。
具體實(shí)施例方式
五本實(shí)施方式與前述實(shí)施方式不同之處在于，c步驟中的NaOH加入到軟水中之前用0～30℃冷水溶解稀釋1～35倍，液體硅酸鈉加入到軟水中之前用10～100℃水稀釋1～35倍；先稀釋后再加入到軟水中的NaOH和液體硅酸鈉可以更好的與水溶合，從而使其更全面的與粗麻接觸。
具體實(shí)施例方式
六本實(shí)施方式與前述實(shí)施方式不同之處在于，f步驟中的柔軟劑加入到軟水中之前用15～60℃的水稀釋1～20倍，先稀釋后再加入到軟水中的柔軟劑可以更好的與水溶合，從而使其更全面的與粗麻接觸。。
具體實(shí)施例方式
七本實(shí)施方式中，f步驟中的柔軟劑為上海永光化工公司銷售的快速給油劑SS-2005，或者營(yíng)口大泉漿料有限公司銷售的柔軟劑HC。但是本發(fā)明中的柔軟劑不限于上述兩種，只要是能夠使麻、棉等天然纖維具有柔軟、滑爽性能的油劑，都可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，所以都應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
具體實(shí)施例方式
八本實(shí)施方式中，加入到水中的粗麻量為粗麻重量與水的重量之比為1∶10～15，所述粗麻重量是“a.酶催化降解”之前的粗麻重量；也就是說(shuō)，粗麻浴比為1∶10～15，這樣的比例可以使粗麻具有較大的與水中溶解物接觸的空間，從而增加處理效果。
具體實(shí)施例方式
九對(duì)于含有較多共生物的原料，可以進(jìn)行二次處理過程。經(jīng)過二次處理的整體工藝操作步驟如下a.酶催化降解(第一次)→b.熱水溶解→c.萃取(第一次)→d.熱水溶解→a.酶催化降解(第二次)→b.熱水溶解→c.萃取(第二次)→d.熱水溶解→e.脫水→f.柔軟→e.脫水→h.烘干→i.纖維機(jī)械分裂。每一步驟的具體操作過程與具體實(shí)施方式
一中的相應(yīng)步驟過程相同，但第二次a步驟所使用精煉酶的用量只需第一次a步驟處理時(shí)用量的一半；氫氧化鈉和硅酸鈉用量第二次可以與第一次處理用量相同，也可以減少20～50％，都可以實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的。
本實(shí)施方式經(jīng)過二次處理過程精煉酶的使用量與具體實(shí)施方式
一所述的一次處理精煉酶的使用量只增加了20～50％，氫氧化鈉和硅酸鈉用量只增加了20～50％。經(jīng)過二次處理過程可以更好的清潔原料，從而可以提高纖維分裂度，增加纖維的細(xì)度，降低超倍長(zhǎng)纖維，提高短纖維的質(zhì)量。
具體實(shí)施例方式
十本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
九不同之處在于，在兩個(gè)“c.萃取→d.熱水溶解”步驟之后加入“冷水溶解”過程，冷水溶解具有與熱水溶解同樣的目的，但增加冷水溶解過程可以節(jié)省能源的消耗，降低成本。
具體實(shí)施例方式
十一對(duì)于粗麻中的共生物含量較高時(shí)，可以將“a.酶催化降解”過程與“c.萃取”過程順序調(diào)換，即先進(jìn)行“c.萃取”過程，然后進(jìn)行“b.熱水溶解”過程，再進(jìn)行“a.酶催化降解”過程，后續(xù)過程與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施例方式
十二本實(shí)施方式與前述實(shí)施方式區(qū)別在于，軟水的硬度在100PPM以下，符合該條件的軟水可以避免鐵、鈣和鎂等多價(jià)金屬離子影響亞麻共生物的降解，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量。
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，用本發(fā)明所述方法處理的亞麻短纖維可紡性大大提高(主要體現(xiàn)在抱合性好)，已通過用普通棉紡設(shè)備(環(huán)錠紡)紡出純麻紗達(dá)到24公支。
用本發(fā)明方法得到的亞麻短纖維紡出的15公支和24公支干紡環(huán)錠純麻紗經(jīng)10次以上測(cè)試，成紗指標(biāo)均可達(dá)到如下參數(shù)，完全可以滿足織造需要。

權(quán)利要求
1.一種亞麻短纖維的生物處理方法，其特征在于它包括以下步驟a.酶催化降解→b.熱水溶解→c.萃取→d.熱水溶解→e.脫水→f.柔軟→g.脫水→h.烘干→i.纖維機(jī)械分裂；所述“a.酶催化降解”過程為將軟水水溫升至15～65℃，在PH＝7～9.5的條件下，加入精煉酶301L，精煉酶301L的加入量占粗麻重量的0.5％～3％；然后加入粗麻，浸泡1～8小時(shí)后，排液；浸泡過程需保持水的溫度在15～65℃；所述“c.萃取”過程為將軟水水溫升至50～100℃，加入占原始粗麻重量1.5％～5％、質(zhì)量濃度在96％以上的NaOH片堿，攪均后，再加入占原始粗麻重量1～5％、模數(shù)2.2～2.5的液體硅酸鈉攪勻；控制水溫在90～100℃，然后放入經(jīng)過b步驟熱水溶解后的粗麻浸泡30～90分鐘，然后排液；浸泡過程需保持水的溫度在90～100℃；所述“e.脫水”過程為用脫水機(jī)將d步驟所得粗麻進(jìn)行脫水，使其脫水后的含水率為35～60％；所述“f.柔軟”過程為將軟水水溫升至30～50℃，加入占原始粗麻重量1～5％的柔軟劑，攪拌均勻后，放入脫水后的粗麻，浸泡20～40分鐘，排液；浸泡過程保持水溫在30～50℃；所述“g.脫水”過程為用脫水機(jī)將f步驟所得粗麻進(jìn)行脫水，使其脫水后的含水率為35～80％；所述“i.纖維機(jī)械分裂”過程為在h步驟的烘干回潮率在10～25％時(shí)進(jìn)行分裂，經(jīng)開松機(jī)、單刺機(jī)和清彈機(jī)依次機(jī)械打擊，分裂成亞麻短纖維。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種亞麻短纖維的生物處理方法，其特征在于還包括二次處理過程，二次處理的整體工藝操作步驟如下a.酶催化降解→b.熱水溶解→c.萃取→d.熱水溶解→a.酶催化降解→b.熱水溶解→c.萃取→d.熱水溶解→e.脫水→f.柔軟→e.脫水→h.烘干→i.纖維機(jī)械分裂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種亞麻短纖維的生物處理方法，其特征在于“a.酶催化降解”過程與“c.萃取”過程順序調(diào)換。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種亞麻短纖維的生物處理方法，其特征在于“a.酶催化降解”過程與“c.萃取”過程順序調(diào)換。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的一種亞麻短纖維的生物處理方法，其特征在于在“d.熱水溶解”過程與“e.脫水”之間加入“冷水溶解”過程，冷水溶解時(shí)的水溫為10～40℃；“冷水溶解”過程之后的液體PH＝7。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的一種亞麻短纖維的生物處理方法，其特征在于“b.熱水溶解”和“d.熱水溶解”時(shí)的水溫為50～100℃；“d.熱水溶解”過程之后的液體PH＝7。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的一種亞麻短纖維的生物處理方法，其特征在于所述軟水的硬度在100PPM以下。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的一種亞麻短纖維的生物處理方法，其特征在于a步驟的精煉酶301L在加入到軟水中之前用15～65℃的水稀釋1～30倍；c步驟中的NaOH加入到軟水中之前用0～30℃冷水溶解稀釋1～35倍，液體硅酸鈉加入到軟水中之前用10～100℃水稀釋1～35倍；f步驟中的柔軟劑加入到軟水中之前用15～60℃的水稀釋1～20倍。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的一種亞麻短纖維的生物處理方法，其特征在于加入到水中的粗麻量為粗麻重量與水的重量之比為1∶10～15，所述粗麻重量是“a.酶催化降解”之前的粗麻重量。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的一種亞麻短纖維的生物處理方法，其特征在于f步驟中的柔軟劑為快速給油劑SS-2005，或者是柔軟劑HC。
全文摘要
一種亞麻短纖維的生物處理方法，涉及一種制備亞麻短纖維的方法?，F(xiàn)有亞麻短纖維的處理方法存在纖維受損失重、強(qiáng)力下降以及可紡性和染色性差的問題。一種亞麻短纖維的生物處理方法，它依次包括以下步驟a.酶催化降解→b.熱水溶解→c.萃取→d.熱水溶解→e.脫水→f.柔軟→g.脫水→h.烘干→i.纖維機(jī)械分裂。本發(fā)明用生物技術(shù)加工亞麻短纖維的方法，是在常壓設(shè)備中，利用生物復(fù)合酶有針對(duì)性地去除大部分纖維共生物，不損傷纖維強(qiáng)力，提高了纖維的分裂度，增加了工藝?yán)w維的可紡性和紡紗支數(shù)，同時(shí)增加了染料的上染率和色牢度，著色均勻。纖維柔軟，其可紡性和染色性大大提高。并且本發(fā)明的方法不會(huì)造成廢水污染，加工設(shè)備和操作方法都非常簡(jiǎn)單，利于推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)D06M101/04GK1752337SQ20051001046
公開日2006年3月29日 申請(qǐng)日期2005年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月21日
發(fā)明者邢玉紅 申請(qǐng)人:黑龍江圓寶紡織股份有限公司