[发明专利]一种苎麻原料用新型生物脱胶剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种苎麻原料用新型生物脱胶剂。

技术背景

苎麻作为一种韧皮纤维组织，苎麻原麻的脱胶工艺一直是研究的重点。传统的苎麻脱胶生产基本上是以烧碱为主的化学脱胶工艺。虽然此生产工艺生产的精干麻能满足苎麻梳纺的要求，但还存在脱胶流程长，工序繁锁、劳动强度大、能耗大、环境污染等缺点。同时由于使用强酸、强碱、高温高压煮练等苛性条件，致使部分纤维素纤维分子链断裂、结晶度增高，造成精干麻制成率低、刚性强、织物手感粗糙等问题。近年来随着环境保护和全程绿色加工成为企业可持续发展的必要条件，出现了很多以降低环境污染，提高苎麻产品质量的脱胶工艺研究，但目前基本没有实现产业化。苎麻生物脱胶技术能有效实现苎麻脱胶生产的节能减排。目前，微生物脱胶在苎麻纺织工业中的应用实验阶段，在生产实际中，往往还需辅以轻度的化学脱胶。

苎麻原料的主要组成为纤维素，除纤维索以外的其他化学组成，主要有果胶、半纤维素和木质素，麻纺行业称为胶质，为了得到苎麻可纺纤维，必须首先脱胶。果胶酶能够提高织物的润湿性，分解果胶质的酶主要有果胶酯酶、聚半乳糖醛酸酶、果胶裂解酶，果胶酯酶催化使聚甲基半乳糖醛酸去酯化生成果胶酸。聚半乳糖醛酸酶切割聚半乳糖醛酸中的α-(1，4)键，根据对聚合物不同的作用模式可分为两类。内切聚半乳糖醛酸酶能任意切割果胶酸内部的键，外切半乳糖醛酸酶能按顺序地从还原端开始切割。果胶裂解酶能通过β-去除化作用在半乳糖醛酸的C-4和C-5之间形成双键来切割聚半乳糖醛酸或者果胶链。

果胶和半纤维索大分子中都包含有游离的羟基及羧基，木质素分子中有游离的羟基。这三种物质作为麻的结壳物质，在纤维细胞间，若无空间阻碍时，就依靠游离的羟基、羧基进行物质结合、氢键连接或化学键结合，使胶质分子之间相互连接，形成更复杂的聚合体。当用单种酶进行脱胶时，由于胶质复合体形成的网络体系，酶分子很难渗透到胶质内部与其中的胶质作用，一部分胶质大分子虽被相应的酶所降解，但由于这些片断与其他大分子连接在一起而不能从胶质体系中游离出来。

用果胶酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶进行联合脱胶，其去除的胶质，比它们单独进行脱胶的总和多，这是由于三种酶的协同作用，使分解的胶质更容易从胶质复合体中释放出来，同时也使脱胶酶进一步向胶质复合体渗透，从而使脱胶作用增强。

漆酶将酚式羟基转化成苯氧自由基，引发自由基反应，从而起到对苎麻本身的色素进行脱色，减少漂白剂的用量。

发明内容

本发明的目的是从本质上降低酸碱的用量，提高产品的品质，降低生产成本，减少环境污染，提供一种苎麻原料用新型生物脱胶剂及应用方法。

本发明具体配方如下，含量为重量百分比的成分：

木聚糖酶15-20％，果胶酶25-45％，半纤维素酶10-15％，漆酶10-15％。纯净水20-25％。

本发明的制备方法为：将原料酶分别经前处理，微滤膜过滤，再按比例进入自动混合机复配，然后通过精滤膜过滤、定量灌装，成为产品。

本发明所述的苎麻原料用新型生物脱胶剂，上述木聚糖酶由以下重量百分比的成分构成：

木聚糖酶80％，葡聚糖酶20％。

本发明所述的苎麻原料用新型生物脱胶剂，上述果胶酶由以下重量百分比的成分构成：

果胶裂解酶60％，果胶酯酶40％。

本发明所述的苎麻原料用新型生物脱胶剂，上述半纤维素酶是甘露聚糖酶

本发明所述的苎麻原料用新型生物脱胶剂，上述漆酶是过氧化物酶。

针对苎麻原料的理化及生物学性质，结合苎麻企业生产工艺的特点，利用苎麻原料用新型生物脱胶剂的方法从植物细胞壁(由果胶、木质素、半纤维素等组成)中把半纤维素和果胶从纤维中剥离开，由各种酶的协同作用，降解果胶及半纤维素。生物复合酶作用条件温和，从根本上解除了果胶降解不完全的问题，避免大量用大量强碱对环境的污染。

本发明用复合酶的原理分析主要是苎麻和酶发生酶促反应，催化大分子物质分解或降解为小分子物质，其反应通式为：

R-R′+HOH→R-OH+R′H

式中R与R′之间的键分别代表糖苷键、酯键、肽键等。

本发明从各种酶的原理上有以下显著特点：

1、足够的木聚糖酶：能够水解原料中的木聚糖，能够破坏其链状结构及其半纤维素构成的网状细胞壁结构，把纤维从果胶和半纤维素中剥离开来

2、足够的果胶酶：通过果胶酶降解苎麻本身果胶含量高，影响纤维的梳理。

3、适量的半纤维素酶：降解苎麻中五碳糖聚合链对纤维素剥离过程中的难度。