[发明专利]一种亚麻粗纱的低共熔溶剂与微生物联合脱胶方法

说明书

本发明涉及一种亚麻粗纱的低共熔溶剂与微生物联合脱胶方法，属于生物技术领域。将亚麻粗纱加入到低共熔溶剂的水溶液中，并进行加热后取出，所述低共熔溶剂的水溶液使亚麻粗纱中的纤维分散，且破坏亚麻粗纱中半纤维素以及果胶分子间的氢键，从而促进亚麻粗纱中胶质的去除；将取出的亚麻粗纱进行冲洗以除去表面残留的低共熔溶剂的水溶液，再接入脱胶微生物进行微生物脱胶。本发明使用低共熔溶剂水溶液对亚麻粗纱预处理，低共熔溶剂水溶液能够有效分散粗纱纤维和去除部分胶质，有利于后续的生物脱胶。该工艺无需使用酸碱预处理，环保且脱胶效果好，其在亚麻粗纱脱胶中具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于生物技术领域，更具体地，涉及一种亚麻粗纱的低共熔溶剂与微生物联合脱胶方法。

背景技术

亚麻学名Linum usitatissimum L.，属于亚麻科，亚麻属，根据用途可分为纤维用亚麻、油用亚麻和油纤两用亚麻。目前，全球亚麻纺织业使用的亚麻纤维主要来自纤维用亚麻。亚麻纤维作为人类最早使用的天然纤维，早在两万年以前，古埃及人就已种植并使用。亚麻纤维吸湿好、散热快，具有防紫外线和防静电作用，其被广泛应用在纺织领域。近年来，随着消费者的生活水平提高、环保观念的加强、消费观念改变，以亚麻纤维为原料的纺织品消费显著增长。中国已经成为亚麻纺织品消费最主要的国家之一，亚麻纤维制品具有广阔的市场前景。

亚麻纤维在纺织前需要经过处理才能进入后续的加工，其中粗纱煮漂工艺是处理中的关键环节，粗纱经过化学煮练处理，去除纤维中含有的果胶、半纤维素、木质素等胶质成分，进一步提高纤维分裂度，利于后期的纺纱。现有工艺中，粗纱煮练过程中大量使用酸碱和亚氯酸钠等化学试剂，存在废水多、能耗高、纤维品质差等问题。为了解决化学脱胶的这些问题，生物脱胶技术逐渐被应用于亚麻粗纱煮练过程中，但生物脱胶仍然存在脱胶时间长、效率低的问题，因此生物脱胶技术在亚麻粗纱煮练过程中受到了限制。低共熔溶剂(DES)是由氢键受体和氢键供体组合而成的两组分低共熔混合物，由于DES具有原料来源广泛、制备简单、无毒等特点，近年来被广泛应用于纤维加工领域。

余旺等在公开号为CN110284200A的专利中，公开了一种苎麻脱胶的预处理方法。发明将苎麻原麻与低共熔溶剂混合，加热搅拌，水洗过滤后，得到处理后的苎麻。发明中采用低共熔溶剂对苎麻原麻进行脱胶预处理，该方法工艺简单、原料易合成、成本低、无毒、可生物降解、无污染，且脱胶效率高，但处理过程中需在120℃油浴中进行，大批量生产能耗大，工业化推广有一定的难度。相比较与苎麻纤维，亚麻纤维更短，纤维间需要少量胶质连接，胶质不能完全去除，因此低共熔溶剂在亚麻纤维中的应用需要进一步研究。

邢彦军等在公开号为CN104178527B的专利中，公开了一种低共熔溶剂热解纤维素原料的方法。发明在高极性多元醇中按摩尔比5:1～10:1加入碱金属碳酸盐，在80～100℃下加热搅拌0.5～2小时，得到均一透明的溶液；然后将经过机械剪切预处理或物理化学组合预处理的纤维素原料加入到溶液中，在130～180℃下加热1～6小时，提取生成的葡萄糖-多元醇溶液。该发明工艺简单，成本低廉，适合于工业上分解纤维素生物质，但该方法在使用前需对纤维素原料进行物理化学组合预处理，仍然对环境存在一定的污染。

赵文静在公开号为CN109468872A的专利中，公开了一种采用胆碱类低共熔溶剂提取分离丝瓜络纤维素的方法。发明采用苯醇混合液处理得到苯醇抽提后的丝瓜络粉，进一步采用氯化胆碱和草酸制备胆碱类低共熔溶剂处理丝瓜络粉，将低共熔溶剂超声处理、离心得沉淀，水洗、烘干即得到丝瓜络纤维素。该发明制备丝瓜络纤维素能量消耗低，污染小，产品得率高，但该方法在预处理中使用苯醇混合液，存在溶剂残留的问题。

丁若垚等公开号为CN102002468B的专利中，公开了一种荧光假单胞菌DA4菌株及其获得方法和应用。该发明中菌株具有产果胶酶和半纤维素酶能力，具有亚麻脱胶活性，采用其进行亚麻微生物脱胶可缩短亚麻脱胶周期、提高亚麻纤维的出麻率、提高亚麻纤维的强度、改善亚麻纤维质量。该发明可以用于亚麻原茎脱胶、粗纱煮练、亚麻织物生物前处理，但脱胶时间仍需要1-4天，效率有待进一步提高。