苧麻纖維的脫膠工直接關系著纖維的開發利用。長期以來,苧麻脫膠工采用強酸、強堿、強漂、高溫高壓煮煉的化學脫膠工。因為大量使用化工原料和采用高溫高壓脫膠工,使生產成本高,環境污染嚴重。隨著社會的進步,節約資源、保護環境、可持續發展成為企業的首要任務,因此化學脫膠工的改進迫在眉睫。化學脫膠工使苧麻纖維部分大分子鏈斷裂,纖維剛性大,織物手感粗硬、刺癢、服用性能較差。現代生物技術的進步,為苧麻脫膠展示了一條全新的道路,即用酶促反應取代化學反應,利用生物酶的專一性,作用條件溫和,不產生化學污染來完成苧麻脫膠。從上世紀90年代開始,湖南華升集團公司聯合國內外微生物領域有影響的單位,對苧麻生物脫膠技術進行了大量的科學研究和技術研發工作,現就其工技術條件、產品質量情況、經濟效益和節能減排效果作一探討。
1苧麻生物酶脫膠工技術試驗研究
1.1菌種
本試驗是采用山東大學培育的枯草芽孢桿菌,該菌種培養條件粗放,生長繁殖快,產生果膠酶活性高。經測試,在一同條件下,還產生木聚糖酶,甘露聚糖酶、蛋白酶,a一淀粉酶等,但極少產生纖維素酶,適合苧麻脫膠。該菌種易保藏,產酶活力穩定。
1.2工流程
酶制劑生產工流程:菌種選育-菌種培養-菌種產酶-三級發酵-粗酶液提取
酶脫膠生產工流程:原麻扎把裝籠-浸酶處理-洗麻-拷麻-漂洗-給油-脫水-烘干
l.3工參數
生物脫膠初酶液采用三級發酵,罐壓控制在0.03Mpa,發酵溫度為34±1℃,酶處理浴比l:12—15,溫度45—55℃,pH7—8,時間2-4h。浸酶后用80—100℃熱水滅菌洗麻30分鐘,然后用2.5%的助劑將洗后的麻用常壓沸煮l一2h,拷麻4—6圈,采用氧漂工,正常給油。
1.4技術優勢
生物酶脫膠效率高,酶活可達1000u/ml,脫膠酶液可重復使用。生物酶在堿性條件
2產品質量比較
生物酶脫膠作用條件溫和,生產的精干麻,硬條并絲少,纖維膨松,手感柔軟,光澤柔和,可紡性能優良。生物脫膠苧麻紗線均勻度好,強力高,織造效率提高,布面質量好。經湖南省紡織產品質量監督檢驗授權站檢測,各道產品質量均優于化學脫膠。
2.1精干麻質量指標比較
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2 .2 復精梳條質量指標比較
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2 .3 3 6 Nm苧麻紗質量指標比較
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2 .4 3 6 Nm純苧麻坯布質量比較
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3 綜合經濟效益比較
由于生物酶脫膠精干麻纖維質量好,可紡性提高,使紡織各道工序制成率明顯優于化學脫膠,經濟效益顯著。
3 .1 各道工序制成率比較
3 .1 .1 脫膠制成率比較
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生物酶脫膠精干麻制成率明顯優于化學脫膠,制成率增加2 .5 %,相當于每噸精干麻少用原麻4 1 .7公斤,降低成本2 3 4元。
3 .1 .2 梳紡制成率比較
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生物酶脫膠由于纖維損傷少,纖維長度長,精梳制成率明顯高于化學脫膠,麻條手感極佳,集束性好,麻網均勻、清晰,細紗斷頭少,風箱花少。精梳制成率增加2 .4 4個百分點,紡紗制成率增加1 .1 個百分點,降低成本5 3 1 元。
3 .1 - 3 紡紗千錠時斷頭率比較
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由于酶脫膠纖維柔軟,可紡性提高,斷頭率明顯減少,紡紗效率提高。
3 .1 .4 3 6 Nm 苧麻織布效率比較.
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由于生物酶脫膠紗線質量較好,使整經和織布效率提高。
3 .2 用水、耗能指標比較
與常規化學脫膠相比,生物酶脫膠無需高溫高壓瞧煉,水汽使用量大大減少,能源節約效果顯著,成本比較如下:
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噸精干麻用水、耗能費用,酶脫膠比化學脫膠減少9 2 4元成本,下降幅度為3 5 %。
3 .3 化工料消耗成本比較 <
4 生物脫膠排污情況比較
4 .1 污水處理成本比較
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經環保部門檢測,生物酶脫膠與化學脫膠相比排污量減少8 0 %,所以其廢水處理成本大大降低,噸精干麻污水處理成本減少3 3 0元,下降幅度為7 3 %。
4 .2 生物脫膠污水處理方法
生物脫膠的污水處理可采用分離、沉降技術,用離心機將粗酶液中的原液與殘存物分離,原液用于脫膠,殘存物用作飼料,脫膠后的污水流入沉淀池,沉淀物可用作肥料。
5 目前生物脫膠存在的問題及改進措施
生物酶脫膠雖然具有上述各項優勢,但在實際生產中還存在一定問題,最主要的是工質量穩定性。通過反復研究試驗,認為影響穩定性的因素有以下幾點,必需采取相應的改進措施:
5 .1 現有原麻刮制質量差。達不到生物脫膠的要求
原麻刮制差,麻皮麻殼較多,影響生物酶處理的質量,所以原料是生物脫膠的關鍵,可采取以下措施保證原料質量:
5 .1 .1 建立優質苧麻種植基地,培育高品質苧麻,嚴格控制收割質量。
5 .1 .2 成立原料公司,集中采購原麻,定點優質優價收購。
5 .1 .3 推廣機械剝麻技術,機械剝麻成絲狀,麻皮麻殼少,適合生物脫膠。
5 .2 生物酶制劑活力的一致性。均勻性要進一步提高
通過不斷的菌種優選培育和提純復壯,保證酶活力的提高和穩定,滿足工業化生產。
5 .3 生物酶在發酵過程中容易被雜菌感染
按有關標準建立無菌發酵室,減少雜菌的影響;制訂操作
6 結語
采用生物酶對苧麻進行脫膠處理,無需高溫高壓煮煉,生產過程中也不用強酸強堿,作用條件溫和。生產的精干麻纖維質量好,可紡性能優良,后道工序質量和制成率提高,經濟效益好,特別是節能減排效果顯著。生物酶脫膠技術適合苧麻工業化生產,只要對其存在的問題采取相應改進措施,生物酶脫膠必將結出苧麻紡織技術創新的碩果。
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