棉秆皮的复配生物酶脱胶工艺初探

为避免化学脱胶法对环境的严重污染和对纤维造成的损伤,研究了棉秆皮纤维的复配生物酶脱胶方法.采用果胶酶和半纤维素酶复配的方法对棉秆皮进行脱胶处理,通过三元二次正交回归试验优化复配酶处理的工艺条件.结果表明:在复配酶浓度1.98％、脱胶时间15 h、温度54℃时,棉秆皮纤维的残胶率可控制在6％左右,通过纤维性能指标测试测得棉秆皮纤维的细度为3.46 tex,断裂强度为50.8 cN/tex,主体长度70～130 mm,可以作为纺织纤维加工利用.     

棉秆皮的生物脱胶工艺因素分析

针对传统化学蒸煮为主的棉秆皮脱胶方法提取棉秆皮纤维时易产生碱废水污染环境的缺点,采用生物脱胶工艺提取棉秆皮纤维。运用正交试验对棉秆皮的果胶酶脱胶工艺进行了优化,分析了果胶酶制剂的浓度、处理时间、温度、处理的pH值四个因素对生物脱胶的影响。对正交实验的结果进行分析后得出棉秆皮纤维脱胶优化工艺条件是酶制剂浓度12%(owf),温度40℃,时间30h,pH值4.4,浴比1∶30。在优化工艺条件下对棉秆皮纤维的性能进行了测试,结果表明其性能优良。     

棉秆韧皮纤维化学-生物酶联合脱胶工艺研究

参照GB 5889—1986《苎麻化学成分定量分析方法》,测定经正交试验设计的化学-生物酶联合脱胶后棉秆韧皮纤维各组分的质量分数,寻找最优生物酶脱胶工艺;再利用红外光谱仪分析最优工艺条件下,生物酶处理前后棉秆韧皮纤维结构的变化,并对经过化学预处理与经过化学-生物酶处理的棉秆韧皮纤维的力学性能进行测试。研究表明:生物酶浓度4 g/L、p H值11、温度65℃、处理时间18 h,是棉秆韧皮纤维生物酶脱胶的最优工艺组合;化学-生物酶脱胶工艺并未改变棉秆韧皮纤维的纤维素Ⅰ结构,但其承重却提高了近2倍。     

高温脱胶对棉秆皮纤维成分与结构的影响

研究棉秆皮纤维高温脱胶技术,讨论高温时NaOH用量对棉秆皮纤维成分与结构的影响。通过SEM、FT-IR、XRD对棉秆皮纤维高温脱胶前后的表面形态、聚集态结构进行了表征。通过测定脱胶后的黑液残碱量表明反应是否充分。对脱胶后的棉秆皮纤维进行断裂强力测试和热性能分析,从中得出脱胶效果较好的工艺参数。实验结果表明：高温脱胶后的棉秆皮纤维半纤维素和木质素下降明显,纤维素含量提高到接近93%;棉秆皮纤维的断裂强力和热稳定性与碱用量有关。     

棉秆皮高温高压脱胶工艺研究

研究棉秆皮高温高压快速清洁脱胶工艺。介绍了具体的工艺流程,采用二次(几乎正交)旋转组合设计方法,将影响棉秆皮脱胶效果的3个主要工艺因素:NaOH浓度、温度和保温时间进行优化,分析各工艺参数对棉秆皮纤维残胶率、断裂强度和断裂伸长率的影响。试验结果表明:在试验范围内随着NaOH浓度、温度和保温时间的增加,棉秆皮残胶率和纤维断裂强度呈降低趋势;纤维断裂伸长率有所上升。认为:较理想的脱胶工艺为NaOH浓度1.57g/L,温度155℃,保温时间30min。     

棉秸秆提取天然纤维素纤维的工艺及其纤维形态结构

通过对棉秸秆皮外观观察以及定量测定各段棉秆皮成分含量,确定棉秸秆脱胶提取纤维素纤维分为三段脱胶。对棉秸秆一煮法工艺提取纤维素纤维,采用正交实验,以提取纤维的细度、拉伸断裂强度、残胶率、纤维可挠度为评价指标,通过利用模糊正交法综合评价方法,对不同段棉秸秆提取天然纤维素工艺进行研究。实验得到,第一段棉秆脱胶一煮法优化工艺为：NaOH浓度为35g/L,温度为100℃,时间为2.5h,双氧水浓度为10ml/L,第二段棉秆脱胶一煮法优化工艺为：NaOH浓度为30g/L,温度为100℃,时间为2.0h,双氧水浓度为10ml/L,第三段棉秆脱胶一煮法优化工艺为：NaOH浓度为30g/L,温度为90℃,时间为2.5h,双氧水浓度为8ml/L。通过JSM-6460LV扫描电镜观察了各段棉秸秆提取纤维素纤维的外观形态,提取的天然纤维素纤维属工艺纤维,纤维表面不光滑,且纤维表观粗细不均匀     

微波辅助脱胶棉秆皮纤维的性能和潜在应用

介绍了采用微波辅助升温法对棉秆皮纤维进行定向脱胶的工艺,通过优化脱胶工艺参数制备了线密度小、强度高且能用于复合材料增强基的棉秆皮纤维.结果 表明:在900 W的微波功率、质量分数为8％的NaOH溶液、纤维与脱胶溶液质量比1∶2、微波处理20 s的条件下,可制备出线密度为24.5 dtex的脱胶棉秆皮纤维.脱胶棉秆皮纤维的强度较高(4.1 cN/dtex),其内部结构未发生明显改变,表面能减小.经对比可知,脱胶棉秆皮纤维为增强基的复合材料的拉伸强度、弯曲强度和耐冲击强度分别较未处理纤维/PP复合材料提高了43.3％、74.1％和101.1％.因此,微波辅助脱胶后的棉秆皮纤维可用于复合材料的制备.     

棉杆皮纤维高压脱胶工艺研究

棉秆皮纤维是从棉杆表皮中可以获得的天然纤维素纤维,棉秆皮纤维的研究和应用将会大大提高棉花作物的价值。通过实验分析研究,采用棉秆皮高压快速脱胶方法提取纤维,研究高压蒸煮过程中不同碱浓度、蒸煮时间和助剂用量对棉秆皮进行处理时棉秆皮纤维脱胶效果和对纤维基本性能的影响。最终得出结果:用高压脱胶的方式,在氢氧化钠质量浓度7g/L,煮练时间80min,助剂用量1g的条件下,得出棉秆皮脱胶的残胶率为7.07%,由棉杆皮脱胶的残胶率、回潮率、含水率和力学性能都能反映出脱胶效果较好。     

废弃新疆棉秆皮脱胶技术及效果分析

探讨了废弃新疆棉秆皮脱胶技术。对棉秆皮进行了预碱预氧处理,为后续的脱胶打下基础。在脱胶试验中,采用了二次碱煮脱胶方法,并利用均匀试验设计对二次碱煮阶段工艺进行了优化验证。结果表明,棉秆皮的脱胶效果较好,残胶率为3.45%。     

棉杆皮纤维生物化学联合脱胶工艺研究

将生物酶处理技术应用于棉杆皮纤维制取工艺,采用生物化学联合脱胶方法,研究了棉杆皮纤维的脱胶工艺。通过正交试验及模糊综合评价法,确定生物酶脱胶的最佳工艺为果胶酶质量分数12%(按织物质量计算),温度40℃,pH值4.4,时间30h,浴比1:30,化学脱胶处理的最佳工艺为NaOH质量浓度8g/L,H2O2质量浓度7g/L,温度90℃,时间45min,浴比1:50。     

脱胶方法对棉秆皮纤维成分及结构的影响

对原棉秆皮不同部位进行化学成分分析,利用常温水沤、常压脱胶及高压脱胶对棉秆皮进行处理,对脱胶后棉秆皮进行化学成分分析．实验结果表明：高压脱胶后棉秆皮纤维中的半纤维素和木质素含量下降最为明显,纤维素含量提高．对不同方法处理后的棉秆皮纤维的长度、线密度进行测量,用SEM、FT-IR、XRD对处理后的棉秆皮纤维表面形态结构、聚集态结构进行了表征,同时对脱胶后的棉秆皮纤维进行强伸性能等测试并得出断裂曲线．     

脱胶方法对棉秆皮纤维成分及结构的影响

对原棉秆皮不同部位进行化学成分分析,利用常温水沤、常压脱胶及高压脱胶对棉秆皮进行处理,对脱胶后棉秆皮进行化学成分分析.实验结果表明:高压脱胶后棉秆皮纤维中的半纤维素和木质素含量下降最为明显,纤维素含量提高.对不同方法处理后的棉秆皮纤维的长度、线密度进行测量,用SEM、FT-IR、XRD对处理后的棉秆皮纤维表面形态结构、聚集态结构进行了表征,同时对脱胶后的棉秆皮纤维进行强伸性能等测试并得出断裂曲线.     

不同醇及助剂对大麻有机溶剂脱胶效果的影响

为解决传统化学脱胶污染大、损伤纤维等弊端以及生物脱胶成本高、耗时长等问题,使用高沸点醇类有机溶剂对大麻麻皮进行脱胶处理,提高脱胶选择性,确保反应安全环保;同时针对脱胶后大麻纤维残胶率及物理力学性能不足的问题,引入碱性钠盐助剂辅助脱胶。研究了4种不同醇类(乙二醇、1,2-丙二醇、丙三醇和1,4-丁二醇)和3种不同碱性钠盐助剂(碳酸钠、碳酸氢钠及硅酸钠)对大麻麻皮脱胶效果的影响,对脱胶后纤维的各项性能进行了对比。结果表明:经乙二醇脱胶的大麻纤维性能在4种醇类中最好,木质素去除效果最佳,纤维残胶率为8.67%,断裂强度偏低,为3.92 cN/dtex;3种碱性钠盐助剂中,碳酸钠辅助乙二醇脱胶的大麻纤维残胶率为7.71%,断裂强度为4.84 cN/dtex,符合大麻精麻的国家标准。     

Diversity and Characteristics of Kenaf Bast Degumming Microbial Resources

Kenaf is one of the most important natural fiber crops. Traditional degumming with water retting causes serious environmental pollution and reduces the quality of fiber products. The development of kenaf industry is hindered by high production cost. Microbial degumming is suitable for kenaf bast degumming because of its high efficiency, energy conservation, low pollution, and high quality, among others. Through enrichment and screening from water sample, soil sample, and humus sample, we concentrated and identified 92 bacterial strains that could degrade kenaf bast colloid. The strains belonged to 11 genera and 16 species. Five of these strains did not produce cellulase and the weight loss rate of the kenaf bast fiber raw material was more than 20%. These strains belonged to Bacillus subtilis, Paenibacillus polymyxa, Clostridium acetobutylicum, Bacillus alcalophilus, and Erwinia chrysanthemi and were assigned with serial numbers from K1–K5, respectively. This study is the first to report the function of Bacillus pumilus, B. alcalophilus, Clostridium tertium, Brevibacillus brevis, Pectobacterium carotovora, E. chrysanthemi, and Tyromyces subcaesius in kenaf bast degumming. Pectinase and mannanase were the key enzymes in the degumming of kenaf bast.     

红麻粗纱酶解效果测定及其分析

对红麻韧皮纤维经生物酶一浴法脱胶改性处理后,运用咔唑比色法测定红麻粗纱果胶和木质素的残留量,定量测定果胶的去除率。分析了酶浓度、温度、pH值和作用时间对酶解后果胶及木质素去除率的影响。实验表明,复合酶对红麻粗纱中果胶和木质素去除效果较好,所得纤维质量明显改善。     

罗布麻中黄酮的超临界CO2萃取及其抗菌性

为解决传统脱胶工艺罗布麻韧皮纤维中黄酮化合物的浪费问题,对罗布麻韧皮纤维采取超临界脱胶预处理的同时,利用超临界CO2 提取其黄酮有效成分,研究分析影响罗布麻中黄酮萃取的4个主要因素,然后对萃取液进行了高效液相色谱分析和抗菌实验。结果表明：助溶剂主要影响超临界流体的极性,随着助溶剂含量的增加,超临界流体极性的增加提高了黄酮萃取率,但助溶剂含量过高时,过多水分易造成萃取管路堵塞,使黄酮的萃取效率降低;在45 ℃、20 MPa时黄酮萃取率较高,升高或降低压力与温度均会影响黄酮萃取效果;随着超临界CO2流量的增加,黄酮萃取率逐渐增加,但对萃取设备要求更高;罗布麻中黄酮化合物具有良好的抗菌效果,是罗布麻纤维具有抗菌性能的原因之一。     

酶在纺织品湿加工中的应用前景

文章分别介绍了酶在纺织品湿加工中的各种应用。即：淀粉酶用作高效退浆和洗除浆料；蛋白酶用于脱除柞蚕丝胶、缫丝前的煮茧以及毛纺织品的前后处理，果胶酶用于麻类脱胶和棉织物处理可代替高温碱煮，能获得较好的渗透性；过氧化物酶可作为双氧水练漂的一种有效稳定剂；还原酶用于靛蓝染色。     

Degumming of ramie bast fibers by Ca2+-activated composite enzyme

In recent years, special attention has been paid to the application of biotechnology in the textile industry. In this study, composite enzyme (contained pectatelyase/hemicellulase/laccase) was employed to degum the ramie bast successfully. Interestingly, the activities of enzymes were enhanced by promotion of Ca²⁺ activated remarkably. The test of degummed ramie fiber performance demonstrated that fiber fineness, breaking strength, whiteness, and residual gum of fibers have greatly improved. Further, the structure and morphous of the fibers before and after degumming was examined and analyzed. The results showed that the gum, hemicellulose, and lignin were removed effectively and treated fibers had the typical cellulose I structure suitable for direct textile and other applications. These outcomes suggested that Ca²⁺-activated composite enzyme could degum the gum of ramie bast effectively, which provided a method to improve the quality of ramie fibers and a theoretical basis for flax degumming technique on an environmentally-friendly basis.