[发明专利]一种荨麻脱胶工艺

说明书

技术领域

本发明涉及麻类脱胶技术领域，具体涉及一种荨麻脱胶工艺。

背景技术

荨麻是主产于中国南方的野生天然纤维，属于麻类纤维的一种，在我国的西北、华北及东北地区分布广泛，用于中药具有祛风通络、抗炎等特殊功效。荨麻单纤维长度较长，质地洁白、细软，可作为纺织原料。

荨麻纤维与有机合成纤维相比，具有价廉质轻、强度和模量适当等优点，而且属可再生资源，可自然降解。此外，开发和利用荨麻纤维，符合当前国家着力发展生物基材料产业体系和绿色加工等核心技术的政策，有利于降低材料工业对石油资源的过度依赖。

荨麻纤维成分中以纤维素为主，非纤维素成分主要为半纤维素、木质素、果胶等，这些纤维素共生物增加了脱胶的难度。其中荨麻纤维中纤维素的含量较少，只占43％左右。荨麻含有丰富的半纤维素，主要是以聚戊糖类为主，单体为C₅H₈O₄，是脱胶过程中的主要对象之一。荨麻木质素含量约13％，其大分子是由C₆-C₈结构单元的苯丙烷构成。此外，纤维还包含果胶等不溶于水的多糖类物质，与纤维素、半纤维素、木质素等相互网络在一起，形成胶质复合体，增加了脱胶的难度，而脱胶质量的好坏直接影响到纤维的产量和应用价值。

目前工业上主要采用化学脱胶工艺制取麻类纤维，脱胶工艺流程一般采用一次浸酸、二次碱煮技术，为了弥补化学药品作用的不足，往往还辅以一定的机械物理作用，导致脱胶后纤维短纤含率高、脱胶制成率低、手感粗硬，并且裸露出的纤维素被破坏的程度大，纤维强度低，难以达到工艺纤维的要求。

高压水射流技术是近年来在国际上兴起的一门高科技技术。使用高压泵打出高压水，并经过一定管路到达喷嘴，再把高压力低流速的水转换为高压力高流速的射流，然后射流以其很高的冲击动能，连续不断地作用在被冲击物的表面，从而使垢物脱落，最终实现清洗目的。随着现代社会对工作效率、洁净率及环保要求的不断提高，高压水射流技术在我国的普及应用是必然趋势。

将高压水射流技术用于麻类脱胶技术领域，并与传统的微生物脱胶方法相结合，可以形成一种新型的麻类脱胶技术，可以有效制取天然生物纤维，具有成本低、速度快、清净率高、不损伤纤维、不污染环境等特点，所制取的麻纤维具有残胶率低、手感柔软、悬垂性好、亮度好等优点。

发明内容

本发明的第一个目的是针对传统脱胶方法过程中脱胶效率低、纤维损伤大、环境污染严重等问题，提供一种利用高压水射流技术对荨麻纤维进行脱胶的方法，所制取的荨麻纤维质地洁白、细软，可作为纺织原料。该方法大大降低了化学药品的使用量，分纤度更高且纤维损伤率低，能使胶质去除更彻底，缩短了脱胶流程。

本发明的第二个目的是提供一种新型的脱胶工艺配方，该工艺既能够制备一种残胶率低、细度高、手感柔软、可纺性能优良的精细化荨麻纤维，而且能够保留荨麻原麻中的有益成分，具有良好的卫生保健性，提高纺织品的服用性能。

本发明的实现方法如下：

为实现本发明的第一个目的，首先利用高压水射流技术对荨麻纤维进行初步脱胶处理，通过高压产生的多股微细水射流以其很高的冲击动能，连续不断地作用于荨麻韧皮纤维，使韧皮纤维的结构松散，胶质复合体断裂，部分胶质大分子分解成小分子并脱落，大本分胶质被去除。

为实现本发明的第二个目的，将高压水射流处理后的荨麻纤维置于发酵罐中，通过微生物发酵及其产生的生物酶的分解作用去除荨麻纤维中残余的胶质和部分木质素。使脱胶后的荨麻纤维残胶率在2.0％以下，纤维光泽好，柔软，能满足纺织印染等后加工的要求。

本发明提供的高压水射流-微生物发酵脱胶的方法的工艺流程如下：

荨麻原麻→温水浸泡处理→高压水射流处理→微生物发酵处理→水洗→柔软剂处理→脱水→荨麻纤维。

工艺设备：ZX.2268高压水射流清洗机(苏州苏普曼机电设备有限公司)，SPX-250B型生物培养箱，发酵罐，电子天平等。

所述的荨麻原麻为成熟后经机械剥麻分离出的荨麻韧皮，露天放置30天晾干。

将荨麻原麻置于20～30℃左右的水中浸泡12h，取出晾至不滴水为止，然后调节试样含水率为150％。