[發(fā)明專(zhuān)利]一種亞麻粗紗的低共熔溶劑與微生物聯(lián)合脫膠方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110548867.0
• 申請(qǐng)日: 2021-05-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113373527B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余龍江;向夢(mèng)雄;李雁蓉;舒潼;付春華;楊英;王慧慧;李攀登;余天意;胡振華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): D06B3/02
• 分類(lèi)號(hào): D06B3/02;D01C1/04
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專(zhuān)利中心 42201
• 代理人: 孫楊柳

本發(fā)明涉及一種亞麻粗紗的低共熔溶劑與微生物聯(lián)合脫膠方法，屬于生物技術(shù)領(lǐng)域。將亞麻粗紗加入到低共熔溶劑的水溶液中，并進(jìn)行加熱后取出，所述低共熔溶劑的水溶液使亞麻粗紗中的纖維分散，且破壞亞麻粗紗中半纖維素以及果膠分子間的氫鍵，從而促進(jìn)亞麻粗紗中膠質(zhì)的去除；將取出的亞麻粗紗進(jìn)行沖洗以除去表面殘留的低共熔溶劑的水溶液，再接入脫膠微生物進(jìn)行微生物脫膠。本發(fā)明使用低共熔溶劑水溶液對(duì)亞麻粗紗預(yù)處理，低共熔溶劑水溶液能夠有效分散粗紗纖維和去除部分膠質(zhì)，有利于后續(xù)的生物脫膠。該工藝無(wú)需使用酸堿預(yù)處理，環(huán)保且脫膠效果好，其在亞麻粗紗脫膠中具有良好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種亞麻粗紗的低共熔溶劑與微生物聯(lián)合脫膠方法。

背景技術(shù)

亞麻學(xué)名Linum usitatissimum L.，屬于亞麻科，亞麻屬，根據(jù)用途可分為纖維用亞麻、油用亞麻和油纖兩用亞麻。目前，全球亞麻紡織業(yè)使用的亞麻纖維主要來(lái)自纖維用亞麻。亞麻纖維作為人類(lèi)最早使用的天然纖維，早在兩萬(wàn)年以前，古埃及人就已種植并使用。亞麻纖維吸濕好、散熱快，具有防紫外線和防靜電作用，其被廣泛應(yīng)用在紡織領(lǐng)域。近年來(lái)，隨著消費(fèi)者的生活水平提高、環(huán)保觀念的加強(qiáng)、消費(fèi)觀念改變，以亞麻纖維為原料的紡織品消費(fèi)顯著增長(zhǎng)。中國(guó)已經(jīng)成為亞麻紡織品消費(fèi)最主要的國(guó)家之一，亞麻纖維制品具有廣闊的市場(chǎng)前景。

亞麻纖維在紡織前需要經(jīng)過(guò)處理才能進(jìn)入后續(xù)的加工，其中粗紗煮漂工藝是處理中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，粗紗經(jīng)過(guò)化學(xué)煮練處理，去除纖維中含有的果膠、半纖維素、木質(zhì)素等膠質(zhì)成分，進(jìn)一步提高纖維分裂度，利于后期的紡紗。現(xiàn)有工藝中，粗紗煮練過(guò)程中大量使用酸堿和亞氯酸鈉等化學(xué)試劑，存在廢水多、能耗高、纖維品質(zhì)差等問(wèn)題。為了解決化學(xué)脫膠的這些問(wèn)題，生物脫膠技術(shù)逐漸被應(yīng)用于亞麻粗紗煮練過(guò)程中，但生物脫膠仍然存在脫膠時(shí)間長(zhǎng)、效率低的問(wèn)題，因此生物脫膠技術(shù)在亞麻粗紗煮練過(guò)程中受到了限制。低共熔溶劑(DES)是由氫鍵受體和氫鍵供體組合而成的兩組分低共熔混合物，由于DES具有原料來(lái)源廣泛、制備簡(jiǎn)單、無(wú)毒等特點(diǎn)，近年來(lái)被廣泛應(yīng)用于纖維加工領(lǐng)域。

余旺等在公開(kāi)號(hào)為CN110284200A的專(zhuān)利中，公開(kāi)了一種苧麻脫膠的預(yù)處理方法。發(fā)明將苧麻原麻與低共熔溶劑混合，加熱攪拌，水洗過(guò)濾后，得到處理后的苧麻。發(fā)明中采用低共熔溶劑對(duì)苧麻原麻進(jìn)行脫膠預(yù)處理，該方法工藝簡(jiǎn)單、原料易合成、成本低、無(wú)毒、可生物降解、無(wú)污染，且脫膠效率高，但處理過(guò)程中需在120℃油浴中進(jìn)行，大批量生產(chǎn)能耗大，工業(yè)化推廣有一定的難度。相比較與苧麻纖維，亞麻纖維更短，纖維間需要少量膠質(zhì)連接，膠質(zhì)不能完全去除，因此低共熔溶劑在亞麻纖維中的應(yīng)用需要進(jìn)一步研究。

邢彥軍等在公開(kāi)號(hào)為CN104178527B的專(zhuān)利中，公開(kāi)了一種低共熔溶劑熱解纖維素原料的方法。發(fā)明在高極性多元醇中按摩爾比5:1～10:1加入堿金屬碳酸鹽，在80～100℃下加熱攪拌0.5～2小時(shí)，得到均一透明的溶液；然后將經(jīng)過(guò)機(jī)械剪切預(yù)處理或物理化學(xué)組合預(yù)處理的纖維素原料加入到溶液中，在130～180℃下加熱1～6小時(shí)，提取生成的葡萄糖-多元醇溶液。該發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，適合于工業(yè)上分解纖維素生物質(zhì)，但該方法在使用前需對(duì)纖維素原料進(jìn)行物理化學(xué)組合預(yù)處理，仍然對(duì)環(huán)境存在一定的污染。

趙文靜在公開(kāi)號(hào)為CN109468872A的專(zhuān)利中，公開(kāi)了一種采用膽堿類(lèi)低共熔溶劑提取分離絲瓜絡(luò)纖維素的方法。發(fā)明采用苯醇混合液處理得到苯醇抽提后的絲瓜絡(luò)粉，進(jìn)一步采用氯化膽堿和草酸制備膽堿類(lèi)低共熔溶劑處理絲瓜絡(luò)粉，將低共熔溶劑超聲處理、離心得沉淀，水洗、烘干即得到絲瓜絡(luò)纖維素。該發(fā)明制備絲瓜絡(luò)纖維素能量消耗低，污染小，產(chǎn)品得率高，但該方法在預(yù)處理中使用苯醇混合液，存在溶劑殘留的問(wèn)題。

丁若垚等公開(kāi)號(hào)為CN102002468B的專(zhuān)利中，公開(kāi)了一種熒光假單胞菌DA4菌株及其獲得方法和應(yīng)用。該發(fā)明中菌株具有產(chǎn)果膠酶和半纖維素酶能力，具有亞麻脫膠活性，采用其進(jìn)行亞麻微生物脫膠可縮短亞麻脫膠周期、提高亞麻纖維的出麻率、提高亞麻纖維的強(qiáng)度、改善亞麻纖維質(zhì)量。該發(fā)明可以用于亞麻原莖脫膠、粗紗煮練、亞麻織物生物前處理，但脫膠時(shí)間仍需要1-4天，效率有待進(jìn)一步提高。