专利名称：一种亚麻短纤维的生物处理方法
技术领域：
本发明涉及一种以粗麻为原料制备亚麻短纤维的方法。
背景技术：
目前亚麻短纤维的处理方法主要是机械法和化学脱胶法，现广泛使用的是机械法。机械法加工出的纤维无法去除亚麻纤维的共生物果胶、木质素、半纤维素等，纤维粗、硬，可纺性和染色性差，干纺纯麻纱行业标准最高定7英支(11.85公支)，而实际生产中除少数使用品质优良的原料外，多数只能纺到5英支(8.5公支)，产品结构简单，档次低；生产的坯布，在印染时为提高染色性，不得不使用大量的化学品如烧碱、次氯酸钠等进行强化煮炼与漂白，在去除大量的纤维共生物和麻皮、麻屑等杂质的同时，织物纤维受损失重，强力下降，不仅损失了亚麻纱原有的风格而且造成严重的废水污染；化学脱胶法使用大量的烧碱造成严重的废水污染，且对纤维强力损失多，短绒率高，加工设备和操作方法复杂。
发明内容
针对现有的亚麻短纤维的处理方法存在纤维受损严重、强力下降以及可纺性和染色性差的问题，本发明提供一种不损伤纤维强力、可大幅提高纤维的可纺性和染色性的亚麻短纤维的生物处理方法。一种亚麻短纤维的生物处理方法，它包括以下步骤a.酶催化降解→b.热水溶解→c.萃取→d.热水溶解→e.脱水→f.柔软→g.脱水→h.烘干→i.纤维机械分裂；所述“a.酶催化降解”过程为将软水水温升至15～65℃，在PH＝7～9.5的条件下，加入精炼酶301L，精炼酶301L的加入量占粗麻重量的0.5％～3％；然后加入粗麻，浸泡1～8小时后，排液；浸泡过程需保持水的温度在15～65℃；所述“c.萃取”过程为将软水水温升至50～100℃，加入占原始粗麻重量1.5％～5％、质量浓度在96％以上的NaOH片碱，搅均后，再加入占原始粗麻重量1～5％、模数2.2～2.5的液体硅酸钠搅匀；控制水温在90～100℃，然后放入经过b步骤热水溶解后的粗麻浸泡30～90分钟，然后排液；浸泡过程需保持水的温度在90～100℃；所述“e.脱水”过程为用脱水机将d步骤所得粗麻进行脱水，使其脱水后的含水率为35～60％；所述“f.柔软”过程为将软水水温升至30～50℃，加入占原始粗麻重量1～5％的柔软剂，搅拌均匀后，放入脱水后的粗麻，浸泡20～40分钟，排液；浸泡过程保持水温在30～50℃；所述“g.脱水”过程为用脱水机将f步骤所得粗麻进行脱水，使其脱水后的含水率为35～80％；所述“i.纤维机械分裂”过程为在h步骤的烘干回潮率在10～25％时进行分裂，经开松机、单刺机和清弹机依次机械打击，分裂成亚麻短纤维。本发明用生物技术加工亚麻短纤维的方法，是在常压设备中，利用生物复合酶有针对性地去除大部分纤维共生物，不损伤纤维强力，提高了纤维的分裂度，增加了工艺纤维的可纺性和纺纱支数，同时增加了染料的上染率和色牢度，着色均匀。纤维柔软，其可纺性和染色性大大提高。并且本发明的方法不会造成废水污染，加工设备和操作方法都非常简单，利于推广应用。
具体实施例方式
具体实施方式
一本实施方式为一种亚麻短纤维的生物处理方法，它包括以下步骤a.酶催化降解→b.热水溶解→c.萃取→d.热水溶解→e.脱水→f.柔软→g.脱水→h.烘干→i.纤维机械分裂；所述“a.酶催化降解”过程为将软水水温升至15～65℃，在PH＝7～9.5的条件下，加入精炼酶301L，精炼酶301L的加入量占粗麻重量的0.5％～3％；然后加入粗麻，浸泡1～8小时后，排液；浸泡过程需保持水的温度在15～65℃；具体阐述酶催化降解过程，可以分为以下三个步骤(1)酶激活软水在PH＝7～9.5的条件下，水温保持在15～65℃，加入精炼酶301L，机械搅动使精炼酶301L充分与水混和，使酶进入活性及其催化反应速率最佳的状态，精炼酶301L的加入量占粗麻重量的0.5％～3％；所述精炼酶301L为诺维信(中国)生物技术有限公司销售；(2)粗麻浸润水温保持在15～65℃，将粗麻以蓬松状态逐层均匀加入到“酶激活”过程配制的溶液中，每加入一层，要下压原料，使原料充分被溶液浸润后，再加下一层，至全部加入；(3)共生物降解在“粗麻浸润”过程结束后，水温保持在15～65℃，浸泡1～8小时，中间翻动浸润料1～4次或利用循环水装置使溶液保持流动，在酶的高效催化作用下，亚麻共生物迅速降解，形成可溶性物质；达到浸泡时间后排液；浸泡过程需保持水的温度在15～65℃，水温保持温度的方法可以采用具有较好保温效果的保温箱，也可以采取其他保温方法，最终目的是要严格控制水温在15～65℃之间，即可保证实现本发明的目的；所述粗麻包括亚麻一粗和亚麻二粗；亚麻一粗是指在制取打成麻的过程中，经手工梳理后落下或梳下的紊乱亚麻纤维，俗称一粗。亚麻二粗是指在制取打成麻的过程中，产生的落麻，经过落麻(短麻)处理机械处理后，即成为亚麻二粗，俗称二粗。
所述“c.萃取”过程为将软水水温升至50～100℃，加入占原始粗麻重量1.5％～5％、质量浓度在96％以上的NaOH片碱，搅均后，再加入占原始粗麻重量1～5％、模数2.2～2.5的液体硅酸钠搅匀；控制水温在90～100℃，然后放入经过b步骤热水溶解后的粗麻浸泡30～90分钟，目的是使其溶解大部分共生物降解物，然后排液；浸泡过程需保持水的温度在90～100℃；所述“e.脱水”过程为用脱水机将d步骤所得粗麻进行脱水，使其脱水后的含水率为35～60％；所述“f.柔软”过程为将软水水温升至30～50℃，加入占原始粗麻重量1～5％的柔软剂，搅拌均匀后，放入脱水后的粗麻，浸泡20～40分钟，排液；浸泡过程保持水温在30～50℃；所述“g.脱水”过程为用脱水机将f步骤所得粗麻进行脱水，使其脱水后的含水率为35～80％；所述“i.纤维机械分裂”过程为在h步骤的烘干回潮率在10～25％时进行分裂，经开松机、单刺机和清弹机(俗称双刺机)依次进行机械打击，分裂成亚麻短纤维。h步骤的烘干过程可以采用散毛烘干机进行烘干，也可以采用其他烘干办法，只要能够达到烘干的目的即可。
具体实施例方式
二本实施方式的“b.热水溶解”和“d.热水溶解”时的水温为50～100℃，热水溶解使用的水可以是软水，也可以是硬水，水溶解过程为冲洗、揉搓。b步骤热水溶解的目的在于去掉粗麻上的部分杂质和溶解部分共生物降解物；d步骤的热水溶解具有同样的目的，但在“热水溶解”之后直接进行“e.脱水”过程的，则其热水溶解之后则要达到水溶解液的PH-7。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施例方式
三本实施方式与具体实施方式
二不同之处在于，在“d.热水溶解”过程与“e.脱水”之间加入“冷水溶解”过程，冷水溶解时的水温为10～40℃，可以是软水，也可以是硬水，冷水溶解具有与热水溶解同样的目的，但增加冷水溶解过程可以节省能源的消耗，降低成本。由于在“热水溶解”之后加入“冷水溶解”过程，所以热水溶解之后水溶解液的PH值可以不必控制，但在冷水溶解之后则要达到水溶解液的PH＝7。
具体实施例方式
四本实施方式与前述实施方式不同之处在于，a步骤的精炼酶301L在加入到软水中之前用15～65℃的水稀释1～30倍，先稀释后再加入到软水中的精炼酶可以更好的与水溶合，从而使其更全面的与粗麻接触。
具体实施例方式
五本实施方式与前述实施方式不同之处在于，c步骤中的NaOH加入到软水中之前用0～30℃冷水溶解稀释1～35倍，液体硅酸钠加入到软水中之前用10～100℃水稀释1～35倍；先稀释后再加入到软水中的NaOH和液体硅酸钠可以更好的与水溶合，从而使其更全面的与粗麻接触。
具体实施例方式
六本实施方式与前述实施方式不同之处在于，f步骤中的柔软剂加入到软水中之前用15～60℃的水稀释1～20倍，先稀释后再加入到软水中的柔软剂可以更好的与水溶合，从而使其更全面的与粗麻接触。。
具体实施例方式
七本实施方式中，f步骤中的柔软剂为上海永光化工公司销售的快速给油剂SS-2005，或者营口大泉浆料有限公司销售的柔软剂HC。但是本发明中的柔软剂不限于上述两种，只要是能够使麻、棉等天然纤维具有柔软、滑爽性能的油剂，都可以实现本发明的目的，所以都应在本发明的保护范围之内。
具体实施例方式
八本实施方式中，加入到水中的粗麻量为粗麻重量与水的重量之比为1∶10～15，所述粗麻重量是“a.酶催化降解”之前的粗麻重量；也就是说，粗麻浴比为1∶10～15，这样的比例可以使粗麻具有较大的与水中溶解物接触的空间，从而增加处理效果。
具体实施例方式
九对于含有较多共生物的原料，可以进行二次处理过程。经过二次处理的整体工艺操作步骤如下a.酶催化降解(第一次)→b.热水溶解→c.萃取(第一次)→d.热水溶解→a.酶催化降解(第二次)→b.热水溶解→c.萃取(第二次)→d.热水溶解→e.脱水→f.柔软→e.脱水→h.烘干→i.纤维机械分裂。每一步骤的具体操作过程与具体实施方式
一中的相应步骤过程相同，但第二次a步骤所使用精炼酶的用量只需第一次a步骤处理时用量的一半；氢氧化钠和硅酸钠用量第二次可以与第一次处理用量相同，也可以减少20～50％，都可以实现发明目的。
本实施方式经过二次处理过程精炼酶的使用量与具体实施方式
一所述的一次处理精炼酶的使用量只增加了20～50％，氢氧化钠和硅酸钠用量只增加了20～50％。经过二次处理过程可以更好的清洁原料，从而可以提高纤维分裂度，增加纤维的细度，降低超倍长纤维，提高短纤维的质量。
具体实施例方式
十本实施方式与具体实施方式
九不同之处在于，在两个“c.萃取→d.热水溶解”步骤之后加入“冷水溶解”过程，冷水溶解具有与热水溶解同样的目的，但增加冷水溶解过程可以节省能源的消耗，降低成本。
具体实施例方式
十一对于粗麻中的共生物含量较高时，可以将“a.酶催化降解”过程与“c.萃取”过程顺序调换，即先进行“c.萃取”过程，然后进行“b.热水溶解”过程，再进行“a.酶催化降解”过程，后续过程与具体实施方式
一相同。
具体实施例方式
十二本实施方式与前述实施方式区别在于，软水的硬度在100PPM以下，符合该条件的软水可以避免铁、钙和镁等多价金属离子影响亚麻共生物的降解，从而提高产品质量。
实验验证，用本发明所述方法处理的亚麻短纤维可纺性大大提高(主要体现在抱合性好)，已通过用普通棉纺设备(环锭纺)纺出纯麻纱达到24公支。
用本发明方法得到的亚麻短纤维纺出的15公支和24公支干纺环锭纯麻纱经10次以上测试，成纱指标均可达到如下参数，完全可以满足织造需要。
权利要求
1.一种亚麻短纤维的生物处理方法，其特征在于它包括以下步骤a.酶催化降解→b.热水溶解→c.萃取→d.热水溶解→e.脱水→f.柔软→g.脱水→h.烘干→i.纤维机械分裂；所述“a.酶催化降解”过程为将软水水温升至15～65℃，在PH＝7～9.5的条件下，加入精炼酶301L，精炼酶301L的加入量占粗麻重量的0.5％～3％；然后加入粗麻，浸泡1～8小时后，排液；浸泡过程需保持水的温度在15～65℃；所述“c.萃取”过程为将软水水温升至50～100℃，加入占原始粗麻重量1.5％～5％、质量浓度在96％以上的NaOH片碱，搅均后，再加入占原始粗麻重量1～5％、模数2.2～2.5的液体硅酸钠搅匀；控制水温在90～100℃，然后放入经过b步骤热水溶解后的粗麻浸泡30～90分钟，然后排液；浸泡过程需保持水的温度在90～100℃；所述“e.脱水”过程为用脱水机将d步骤所得粗麻进行脱水，使其脱水后的含水率为35～60％；所述“f.柔软”过程为将软水水温升至30～50℃，加入占原始粗麻重量1～5％的柔软剂，搅拌均匀后，放入脱水后的粗麻，浸泡20～40分钟，排液；浸泡过程保持水温在30～50℃；所述“g.脱水”过程为用脱水机将f步骤所得粗麻进行脱水，使其脱水后的含水率为35～80％；所述“i.纤维机械分裂”过程为在h步骤的烘干回潮率在10～25％时进行分裂，经开松机、单刺机和清弹机依次机械打击，分裂成亚麻短纤维。
2.根据权利要求1所述的一种亚麻短纤维的生物处理方法，其特征在于还包括二次处理过程，二次处理的整体工艺操作步骤如下a.酶催化降解→b.热水溶解→c.萃取→d.热水溶解→a.酶催化降解→b.热水溶解→c.萃取→d.热水溶解→e.脱水→f.柔软→e.脱水→h.烘干→i.纤维机械分裂。
3.根据权利要求1所述的一种亚麻短纤维的生物处理方法，其特征在于“a.酶催化降解”过程与“c.萃取”过程顺序调换。
4.根据权利要求2所述的一种亚麻短纤维的生物处理方法，其特征在于“a.酶催化降解”过程与“c.萃取”过程顺序调换。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的一种亚麻短纤维的生物处理方法，其特征在于在“d.热水溶解”过程与“e.脱水”之间加入“冷水溶解”过程，冷水溶解时的水温为10～40℃；“冷水溶解”过程之后的液体PH＝7。
6.根据权利要求1、2、3或4所述的一种亚麻短纤维的生物处理方法，其特征在于“b.热水溶解”和“d.热水溶解”时的水温为50～100℃；“d.热水溶解”过程之后的液体PH＝7。
7.根据权利要求1、2、3或4所述的一种亚麻短纤维的生物处理方法，其特征在于所述软水的硬度在100PPM以下。
8.根据权利要求1、2、3或4所述的一种亚麻短纤维的生物处理方法，其特征在于a步骤的精炼酶301L在加入到软水中之前用15～65℃的水稀释1～30倍；c步骤中的NaOH加入到软水中之前用0～30℃冷水溶解稀释1～35倍，液体硅酸钠加入到软水中之前用10～100℃水稀释1～35倍；f步骤中的柔软剂加入到软水中之前用15～60℃的水稀释1～20倍。
9.根据权利要求1、2、3或4所述的一种亚麻短纤维的生物处理方法，其特征在于加入到水中的粗麻量为粗麻重量与水的重量之比为1∶10～15，所述粗麻重量是“a.酶催化降解”之前的粗麻重量。
10.根据权利要求1、2、3或4所述的一种亚麻短纤维的生物处理方法，其特征在于f步骤中的柔软剂为快速给油剂SS-2005，或者是柔软剂HC。
全文摘要
一种亚麻短纤维的生物处理方法，涉及一种制备亚麻短纤维的方法。现有亚麻短纤维的处理方法存在纤维受损失重、强力下降以及可纺性和染色性差的问题。一种亚麻短纤维的生物处理方法，它依次包括以下步骤a.酶催化降解→b.热水溶解→c.萃取→d.热水溶解→e.脱水→f.柔软→g.脱水→h.烘干→i.纤维机械分裂。本发明用生物技术加工亚麻短纤维的方法，是在常压设备中，利用生物复合酶有针对性地去除大部分纤维共生物，不损伤纤维强力，提高了纤维的分裂度，增加了工艺纤维的可纺性和纺纱支数，同时增加了染料的上染率和色牢度，着色均匀。纤维柔软，其可纺性和染色性大大提高。并且本发明的方法不会造成废水污染，加工设备和操作方法都非常简单，利于推广应用。
文档编号D06M101/04GK1752337SQ20051001046
公开日2006年3月29日 申请日期2005年10月21日 优先权日2005年10月21日
发明者邢玉红 申请人:黑龙江圆宝纺织股份有限公司