本發(fā)明屬于蕁麻脫膠，具體涉及一種蕁麻的低排放脫膠方法。

背景技術(shù)：

1、蕁麻加工中的脫膠過(guò)程是一項(xiàng)關(guān)鍵的工藝，它涉及到從蕁麻韌皮部提取的纖維中去除非纖維素的成分，以提高纖維的紡織性能。這一過(guò)程主要分為化學(xué)脫膠和生物脫膠兩種方法；在化學(xué)脫膠中，傳統(tǒng)的做法是使用氫氧化鈉進(jìn)行蒸煮處理來(lái)去除膠質(zhì)。這種方法雖然有效，但會(huì)產(chǎn)生大量廢水，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。因此，研究者們開(kāi)始轉(zhuǎn)向更加環(huán)保的生物脫膠技術(shù)。生物脫膠利用微生物分泌的酶來(lái)降解蕁麻膠質(zhì)，其中關(guān)鍵的酶包括果膠裂解酶和半纖維素酶。這些酶能有效降解纖維中的果膠和半纖維素，從而實(shí)現(xiàn)脫膠目的；生物脫膠技術(shù)具有節(jié)能、減排、降耗等優(yōu)點(diǎn)，與傳統(tǒng)的化學(xué)脫膠方法相比，更加環(huán)保且高效。例如，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種利用高效菌株進(jìn)行生物脫膠的方法，這種方法不僅減少了資源和能源的消耗，還簡(jiǎn)化了生產(chǎn)流程，提高了產(chǎn)品質(zhì)量；

2、在現(xiàn)有技術(shù)中，蕁麻纖維脫膠方法采用化學(xué)藥劑或熱水煮沸的方式去除纖維中的膠質(zhì)，這些方法不僅耗能高，而且會(huì)產(chǎn)生大量的廢水和廢氣，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種蕁麻的低排放脫膠方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中蕁麻纖維脫膠方法采用化學(xué)藥劑或熱水煮沸的方式去除纖維中的膠質(zhì)，這些方法不僅耗能高，而且會(huì)產(chǎn)生大量的廢水和廢氣，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種蕁麻的低排放脫膠方法，包括如下步驟：

4、s1、將蕁麻放入揉搓機(jī)內(nèi)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)和擠壓的方式，破壞蕁麻纖維束的結(jié)構(gòu)，使膠質(zhì)初步松動(dòng)；

5、s2、將揉搓后的蕁麻纖維浸入含有適量水的槽中，采用超聲波發(fā)生器產(chǎn)生高頻振動(dòng)，頻率范圍優(yōu)選在20khz至100khz之間，以有效破壞膠質(zhì)結(jié)構(gòu)而不損傷纖維，脫膠過(guò)程中使用熱交換器收集熱量，并將熱量用于預(yù)熱洗滌水步驟，槽內(nèi)配備溫控系統(tǒng)，保持水溫在適宜范圍，以提高超聲波處理效果；

6、s3、將蕁麻纖維加入反應(yīng)容器，并向容器內(nèi)加入纖維素酶，根據(jù)選定酶的最佳活性溫度，控制反應(yīng)槽內(nèi)的溫度，調(diào)整反應(yīng)液的ph值至酶的最佳活性范圍，依據(jù)酶活性和膠質(zhì)含量，設(shè)定合理的反應(yīng)時(shí)間；

7、s4、對(duì)蕁麻纖維進(jìn)行循環(huán)水洗；

8、s5、水洗后使用低溫?zé)犸L(fēng)對(duì)蕁麻纖維進(jìn)行干燥。

9、作為本發(fā)明一種優(yōu)選的方案，在步驟s1中，所述揉搓機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度為每分鐘100轉(zhuǎn)至500轉(zhuǎn)，擠壓壓力為0.5mpa至2.0mpa，揉搓時(shí)間為10分鐘至30分鐘。

10、作為本發(fā)明一種優(yōu)選的方案，在步驟s2中，超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的高頻振動(dòng)頻率優(yōu)選為30khz至80khz，槽內(nèi)水溫維持在35℃至45℃，以提高超聲波處理效果；并且在超聲波處理過(guò)程中，持續(xù)時(shí)間優(yōu)選為30分鐘至120分鐘。

11、作為本發(fā)明一種優(yōu)選的方案，在步驟s2中，熱交換器收集的熱量可用于預(yù)熱洗滌水，預(yù)熱水溫提升至30℃至50℃，以減少洗滌水加熱所需的能源消耗；此外，通過(guò)熱交換器收集的熱量還可用于預(yù)熱步驟s3中的反應(yīng)容器，使反應(yīng)容器內(nèi)溫度維持在45℃至60℃。

12、作為本發(fā)明一種優(yōu)選的方案，在步驟s3中，所選用的纖維素酶最佳活性溫度為45℃至55℃，ph值為5.5至6.5；反應(yīng)時(shí)間為12小時(shí)至24小時(shí)。

13、作為本發(fā)明一種優(yōu)選的方案，在步驟s4中，循環(huán)水洗系統(tǒng)采用的水溫為20℃至35℃，水洗過(guò)程中循環(huán)次數(shù)為3次至5次，每次循環(huán)時(shí)間為10分鐘至20分鐘。

14、作為本發(fā)明一種優(yōu)選的方案，在步驟s5中，使用的低溫?zé)犸L(fēng)溫度為60℃至80℃，熱風(fēng)干燥時(shí)間為1小時(shí)至2小時(shí)。

15、作為本發(fā)明一種優(yōu)選的方案，在步驟s2中，所述超聲波處理槽內(nèi)還設(shè)有攪拌裝置，攪拌速度為每分鐘50轉(zhuǎn)至150轉(zhuǎn)。

16、作為本發(fā)明一種優(yōu)選的方案，在步驟s3中，反應(yīng)容器內(nèi)還設(shè)有ph值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過(guò)添加酸堿溶液將ph值精確控制在酶的最佳活性范圍內(nèi)，確保酶解過(guò)程高效進(jìn)行；同時(shí)，反應(yīng)容器內(nèi)還設(shè)有攪拌裝置，攪拌速度為每分鐘30轉(zhuǎn)至100轉(zhuǎn)。

17、作為本發(fā)明一種優(yōu)選的方案，在步驟s4中，循環(huán)水洗系統(tǒng)還配備有高效過(guò)濾裝置，過(guò)濾精度為5μm至20μm，以確保洗滌水中的懸浮顆粒被有效去除，洗滌水經(jīng)過(guò)凈化后可循環(huán)使用，減少了水資源的消耗；同時(shí)，洗滌水循環(huán)過(guò)程中，還設(shè)有在線ph值監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)系統(tǒng)，確保洗滌水的ph值維持在6.0至7.5之間。

18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

19、1、本方案中，依據(jù)酶活性和膠質(zhì)含量，設(shè)定合理的反應(yīng)時(shí)間；對(duì)蕁麻纖維進(jìn)行循環(huán)水洗；水洗后使用低溫?zé)犸L(fēng)對(duì)蕁麻纖維進(jìn)行干燥；通過(guò)使用本方案，顯著減少脫膠過(guò)程中的能源消耗和污染物排放，同時(shí)提高纖維的質(zhì)量。

20、2、本方案中，所選用的纖維素酶最佳活性溫度為45℃至55℃，ph值為5.5至6.5；反應(yīng)時(shí)間為12小時(shí)至24小時(shí)，以確保膠質(zhì)被充分分解，同時(shí)保持纖維的完整性和強(qiáng)度。

21、3、本方案中，循環(huán)水洗系統(tǒng)采用的水溫為20℃至35℃，水洗過(guò)程中循環(huán)次數(shù)為3次至5次，每次循環(huán)時(shí)間為10分鐘至20分鐘，以確保纖維表面殘留的膠質(zhì)被徹底清除，同時(shí)最大限度地減少水資源的消耗。

技術(shù)特征：

1.一種蕁麻的低排放脫膠方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蕁麻的低排放脫膠方法，其特征在于，在步驟s1中，所述揉搓機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度為每分鐘100轉(zhuǎn)至500轉(zhuǎn)，擠壓壓力為0.5mpa至2.0mpa，揉搓時(shí)間為10分鐘至30分鐘。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種蕁麻的低排放脫膠方法，其特征在于，在步驟s2中，超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的高頻振動(dòng)頻率優(yōu)選為30khz至80khz，槽內(nèi)水溫維持在35℃至45℃，以提高超聲波處理效果；并且在超聲波處理過(guò)程中，持續(xù)時(shí)間優(yōu)選為30分鐘至120分鐘。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種蕁麻的低排放脫膠方法，其特征在于，在步驟s2中，熱交換器收集的熱量可用于預(yù)熱洗滌水，預(yù)熱水溫提升至30℃至50℃，以減少洗滌水加熱所需的能源消耗；此外，通過(guò)熱交換器收集的熱量還可用于預(yù)熱步驟s3中的反應(yīng)容器，使反應(yīng)容器內(nèi)溫度維持在45℃至60℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種蕁麻的低排放脫膠方法，其特征在于，在步驟s3中，所選用的纖維素酶最佳活性溫度為45℃至55℃，ph值為5.5至6.5；反應(yīng)時(shí)間為12小時(shí)至24小時(shí)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種蕁麻的低排放脫膠方法，其特征在于，在步驟s4中，循環(huán)水洗系統(tǒng)采用的水溫為20℃至35℃，水洗過(guò)程中循環(huán)次數(shù)為3次至5次，每次循環(huán)時(shí)間為10分鐘至20分鐘。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種蕁麻的低排放脫膠方法，其特征在于，在步驟s5中，使用的低溫?zé)犸L(fēng)溫度為60℃至80℃，熱風(fēng)干燥時(shí)間為1小時(shí)至2小時(shí)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種蕁麻的低排放脫膠方法，其特征在于，在步驟s2中，所述超聲波處理槽內(nèi)還設(shè)有攪拌裝置，攪拌速度為每分鐘50轉(zhuǎn)至150轉(zhuǎn)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種蕁麻的低排放脫膠方法，其特征在于，在步驟s3中，反應(yīng)容器內(nèi)還設(shè)有ph值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過(guò)添加酸堿溶液將ph值精確控制在酶的最佳活性范圍內(nèi)，確保酶解過(guò)程高效進(jìn)行；同時(shí)，反應(yīng)容器內(nèi)還設(shè)有攪拌裝置，攪拌速度為每分鐘30轉(zhuǎn)至100轉(zhuǎn)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種蕁麻的低排放脫膠方法，其特征在于，在步驟s4中，循環(huán)水洗系統(tǒng)還配備有高效過(guò)濾裝置，過(guò)濾精度為5μm至20μm，以確保洗滌水中的懸浮顆粒被有效去除，洗滌水經(jīng)過(guò)凈化后可循環(huán)使用，減少了水資源的消耗；同時(shí)，洗滌水循環(huán)過(guò)程中，還設(shè)有在線ph值監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)系統(tǒng)，確保洗滌水的ph值維持在6.0至7.5之間。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種蕁麻的低排放脫膠方法，屬于蕁麻脫膠技術(shù)領(lǐng)域，該蕁麻的低排放脫膠方法包括如下步驟：S1、將蕁麻放入揉搓機(jī)內(nèi)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)和擠壓的方式，破壞蕁麻纖維束的結(jié)構(gòu)，使膠質(zhì)初步松動(dòng)；S2、將揉搓后的蕁麻纖維浸入含有適量水的槽中，采用超聲波發(fā)生器產(chǎn)生高頻振動(dòng)，頻率范圍優(yōu)選在20kHz至100kHz之間，以有效破壞膠質(zhì)結(jié)構(gòu)而不損傷纖維，脫膠過(guò)程中使用熱交換器收集熱量；通過(guò)使用本方案，顯著減少脫膠過(guò)程中的能源消耗和污染物排放，同時(shí)提高纖維的質(zhì)量。

技術(shù)研發(fā)人員：于榮榮,韓鳳波
受保護(hù)的技術(shù)使用者：新疆星博絲路服飾有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23