[发明专利]苎麻韧皮纤维的混菌脱胶方法

说明书

技术领域

本发明属于韧皮纤维制取技术，具体涉及一种苎麻韧皮纤维的混菌脱胶方法。

背景技术

苎麻原产中国，其纤维具有良好的吸湿透气性能和蚕丝般的光泽，是优质的纺织原料，然而，由于苎麻脱胶困难，致使苎麻原料在整个纺织原料中的份额尚不足1％。脱胶是苎麻纺纱的必经工序，目前生产上脱胶主要采用烧碱煮炼，此法能耗高，污染重，污水治理难度大，限制了苎麻产业的发展。生物脱胶利用微生物及其所分泌的胞外酶降解苎麻胶质，不涉及强酸强碱，处理条件温和，节水节能，污染轻，被业内外普遍寄予厚望。

苎麻生物脱胶方法主要有纯培养加菌脱胶、酶脱胶和混菌脱胶三种。我国以纯培养加菌脱胶研究为主，少数已形成了生产工艺：武汉大学用嗜碱芽孢杆菌菌株处理苎麻16～24小时后，再用1～5％的烧碱煮炼1～2小时可得到残胶率小于3％的精干麻(专利号CN97109044.0)；中国农业科学院麻类研究所系统研究了枯草芽孢杆菌和胡萝卜软腐欧文氏杆菌等高效脱胶菌种，并先后发明了“苎麻细菌——化学联合脱胶技术”(专利号CN85103481)、“苎麻生物脱胶工艺技术与设备”(专利号CN95112564.8)和“欧文氏杆菌工厂化发酵快速提取苎麻纤维工艺”(专利号CN200710305340.5)，将异地活化菌剂接种到苎麻韧皮处理5～6小时，再用高压水柱冲洗即可得到纯净的苎麻纤维。酶脱胶包括粗酶液脱胶和复配商品酶脱胶两种形式：前者如湖南沅江麻业有限公司和益阳麻纺厂利用山东大学提供的枯草芽孢杆菌(专利号CN01106884.2)生产粗酶液处理苎麻2～4小时后，再用烧碱与助剂混合液煮沸2小时即可完成脱胶，脱胶率达97.5～98.5％；后者如湖南益阳麻纺厂和洞庭麻纺厂先后采用诺维信(中国)公司提供的复配酶进行苎麻脱胶，也取得了较好的效果。在我国沿用上千年的池塘沤麻是最原始的混菌脱胶形式，其原理是利用自然菌群分泌的胞外酶降解苎麻胶质，由于菌群结构未知，脱胶条件不可控制，导致脱胶速度慢，麻纤维质量不均一，不利于工厂化生产。我国从上世纪五十年代开始有人研究混合菌用于苎麻的工业化生产，1970年，上海工业微生物研究所和株洲苎麻纺织印染厂、上海国棉九厂一起，将不同作用的霉菌混合进行苎麻脱胶试验，但此后少有研究报道，直到最近才被人们重新提起。胡延素等人用1种黑曲霉、1种芽孢杆菌和2种链球菌混合培养处理苎麻的脱胶率达到60％，庞宗文等人用3株芽孢杆菌和1株球菌的混合液处理苎麻，5％的接种量37℃下处理3d可将胶质除净，罗远莉等人用2种黑曲霉联合脱胶的效果优于单菌脱胶，胡国权等人用4种厌氧细菌组合脱胶的效果优于单菌脱胶。

到目前为止，生物脱胶还没有一例能在生产上推广应用，其原因在于：(1)纯培养加菌脱胶菌种生产工艺要求高，菌种易退化或受杂菌污染，加菌脱胶条件严格，在目前脱胶企业的硬件设施和技术人才状况下，脱胶效果不稳定，纤维质量不均一；(2)纯种菌株产酶能力有限，多数菌株胶质去除率不足50％，只能用于化学脱胶之前辅助性地去除少部分胶质，减少化学药剂的用量；(3)脱胶关键酶活力不高，复配酶用量大，酶重复使用效果差，脱胶成本高；(4)混菌脱胶目前尚处于实验室试验阶段，多采用分离优势菌重新组合的办法，忽略了非优势菌和不可培养微生物在苎麻脱胶过程的作用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种苎麻韧皮纤维的混菌脱胶方法，以克服目前纯培养脱胶所面临的技术和设备要求高，成本高，胶质去除率低，易退化和污染杂菌等问题。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：包括原麻胶质养菌产酶、酶脱胶、碱氧清理和脱胶后处理工艺。在原麻胶质养菌产酶的过程中，是以苎麻韧皮为培养基混合培养脱胶菌，菌群利用原麻胶质增殖的同时，分泌胞外酶使培养液中的原麻脱胶；混菌培养3天后，原麻分纤成棉花状，泵出培养液，留下培养液总量体积的10％作为接种体，其余作为粗酶液用于其它原麻的脱胶；所述脱胶菌是指腐烂麻生境的自然菌群经过1～2年定向驯化获得的高度苎麻营养专一性的共生菌群。

在以苎麻韧皮为培养基混合培养脱胶菌生产粗酶液的过程中，其工艺条件可以是：接种体用量占脱胶溶液总体的10％。并且于42℃，起始pH7.5～8.0，每隔24小时将pH调回初始值，原麻干重与脱胶溶液体积之比为1：10条件下，静置培养3天。