专利名称：用生物化学方法提取植物纤维的软化剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及用生物化学方法提取植物纤维的软化剂，也可以说是采用生物酶 方法提取植物纤维，特别是竹纤维的生物酶制剂。
背景技术：
随着工业的发展，植物纤维广泛作为工业原料，如秸杆纤维可以压制成为板 材，亚麻纤维可以作为纺织原料。近年来，特别是竹纤维日益凸显出其重要的工 业用途和巨大的经济价值。竹子是世界第二大森林资源。全世界竹林面积约2200 万公顷。我国是竹资源十分丰富的国家，竹林面积达500万Km2，蓄积约1.3亿 吨，年产量800万吨。竹子的生长期是半年，成林期2—3年，竹子砍伐后自然 产生新竹。如果竹子长时间不砍伐，由于不透气通风，反而会造成整片竹林死亡。 因此合理地采伐利用竹子，有利于竹林的生长。由于竹子生长快，可再生性强， 且不占耕地，因此，竹产业近年来已成为我国林业发展的一个新的经济增长点， 其中，天然竹纤维(竹原纤维)的开发和利用更是科技工作者面临的热点问题。 竹原纤维是直接从竹子里分离提取出来的绿色环保纯天然纤维。它具有透气、除 臭、吸放湿、灭菌、防紫外线、柔滑、光泽好的特点，竹原纤维横截面布满了大 大小小的空隙，可以在瞬间吸收并蒸发水分，固而具有优异的吸湿性、透气性， 由于竹原纤维的中空结构，人们称纤维为"会呼吸"的纤维。
竹原纤维按纤维长度和细度可分为粗原纤维和精竹原纤维，按用途可分为纺 织用竹原纤维，非织造布竹原纤维，新型家用产品竹原纤维，汽车工业竹原纤维， 电子工业竹原纤维等。
竹原纤维是直接从竹子里提取出来的纤维素，是完全可以降解的，是真正意 义上的绿色环保纤维。如纺织用竹原纤维具有天然的抗菌能力，纤维内部布满了 大大小小的空隙，可以在瞬间吸收并蒸发水分，具有优异的吸湿性，透气性，耐 磨性、悬垂性、染色性，是优异的服装用纤维。
从植物中如从竹子中提取竹原纤维的方法中，采用生物酶使竹子中的竹纤维 脱胶(除去果胶、半纤维素和木质素)的生物化学法正在逐步取代原有的化学法
(CN1621580A披露提取粗竹原纤维的软化液含碱、硅酸钠、三聚磷酸纳和硫 化钠，提取精竹原纤维的软化液含氢氧化钠、纯碱、硅酸钠、硫代硫酸钠和硫化 钠。采用酸、碱、亚硫酸铵等化学药品对竹子进行处理，会产生大量难以处理的 污水，造成环境污染)。而生物化学法中有代表性的是，200410046802.2和 200410046835.7采用稻草霉菌对竹子进行生物处理。其最大缺点是霉菌培养过程 要求严格，处理周期长，质量不稳定；200510022616.X公开的酶制剂为果胶 酶、半纤维素酶和木质素酶。它将"预处理过的竹丝，浸入三种酶的混合溶液中 处理7天"。其缺点是加工处理周期长，生产效率低。
发明内容
本发明的目的是提供一种原料易得、加工处理周期短、纤维质量高的采用生 物化学方法提取植物纤维的软化剂。
本发明的目的是这样实现的 一种用生物化学方法提取植物纤维的软化剂， 软化剂中各组分按重量百分比计的组成如下
TX—10， 7.5 10.8%; 磺酸，7.5 8.3%; 平平加O， 5 6.9%; AE—S， 6.5 9.2%; 6501， 8.3 11.3%; 枯草酶，53.5 65.2%。
本发明的另一 目的是提供一种加工周期短、纤维质量高的植物纤维软化剂用 于提取粗竹原纤维的生化处理液。
本发明的另一目的是这样实现的一种上述软化剂用于提取粗竹原纤维的生
化处理液，其按重量百分比计的组成是软化剂1一4%。，亚硫酸钠1%，其余为
水，加碳酸钠调节溶液PH值为9。
本发明的再一 目的是提供一种加工周期短、纤维质量高的软化剂用于提取精 竹原纤维的生化处理液。
本发明的再一目的是这样实现的一种上述软化剂用于提取精竹原纤维的生 化处理液，其按重量百分比计的组成是软化剂5%。，亚硫酸钠4%，其余为水，
加碳酸钠调节溶液PH值为8. 5。
本发明提取植物纤维的软化剂是完全基于生物化学技术从植物中提取植物 纤维，可用于甘蔗纤维、麻纤维、芦苇纤维、剑麻纤维、桑树纤维、林木纤维和 竹纤维等的提取，如从竹子中提取竹原纤维。在加工过程中，生化剂起着润湿、 渗透、净化、乳化和软化淀粉的作用，它具有破坏胶体细胞壁和角质细胞壁的性
能；可转化植物内糖，淀粉类物质，它具有表面活性剂的作用，可降低液体的表 面张力，对植物纤维起到润湿、渗透作用。并且，其用量非常小，占整个软化液 的1%。一5%。。如，作为提取粗竹原纤维(长度6cm以上的纤维含量占60%以上， 纤维细度即直径在0.02—0.1mm之间)的软化液中的活性组分的本软化剂仅占软 化液浓度的1—4%。，提取精竹原纤维(长度5—8cm以上的纤维含量占70%以上， 细度为0.01—0.08mm，纤维含水率15 18%)的软化液中的活性组分的本软化剂 仅占软化液浓度的5%。。
整个生产过程是在微碱性条件下，通过生物酶(软化剂)作用使竹纤维速物 质周围的胶体细胞壁破后达到竹纤维脱胶、软化的目的，再运用连续式机械分离 技术，将竹纤维变成了具有透气、除臭、柔滑、光泽好的优秀中空性天然竹纤维。 整个生产过程中，节水、节能、无废水、废渣、废气产生，所用浸液完全循环使 用。本发明解决了化学法处理带来严重污染的问题。
本发明人从1996年开始进行专题研究，2002年进行小试。2003年进行中试， 在大量实验数据基础上，开发出本工艺技术。本工艺技术结合用了竹材生理学、 微生物学、物理学、有机化学、纤维非织造布学、纤维纺织学、机械工程学、给 排水学、电子工程、计算机控制等多学科交叉技术。本工艺技术利用了竹材的生 理特性，竹纤维速蛋白的存在机理和专用生物化学配方(软化剂)使胶体细胞壁 破壁，使连接竹纤维的胶体生物键角质素、半纤维素生物键间的结合力减弱，采 用专用机械设备，使纤维素在物理的机械作用下分离，从而提取竹原纤维。本发 明改变了传统的纤维加工原理和加工工艺技术，具有原理上的突破和方法上的创 新。
本生产工艺不受竹种、竹龄、竹节、竹径限制， 一次性完成竹材纤维的提取， 原材料利用率可达96%以上，纤维提取率可达89%以上，同时，获得的竹纤维 保持天然、绿色、环保特点，纤维损耗小于5%，纤维强度高、韧性好、保持了 竹纤维的天然光泽和弹性。
软化液中竹纤维的浸取时间仅为1_3小时，克服了现有技术加工周期长、 生产效率低的缺点。
具体实施例方式
本发明用生物化学方法提取植物纤维的软化剂，软化剂中各组分按重量百分
比计的组成如下TX—IO， 7.5 10.8%;磺酸，7.5 8.3%; 平平加O， 5 6.9%; AE—S， 6.5 9.2%; 6501， 8.3 11.3%; 枯草酶(即BF7658酶制剂)，53.5 65.2%。本软化剂可用于植物纤维如甘蔗纤维、麻纤维、卢苹纤维、桑树纤维、 林木纤维和竹纤维等的提取，使用时，加水兑制成溶液，并加碱如碳酸钠、或氢 氧化钠调节溶液PH值至8—9.5，纤维浸取时，最好采用蒸汽或电加热，在常压 溶液温度在60 9(TC条件中进行浸泡加工。
软化剂组成一 (重量百分比、下同)TX—IO， 10.8%;磺酸，8.3%;平平加
0， 6.9%; AE—S， 9.2%; 6501， 11.3%;枯草酶，65.2%。
软化剂组成二 TX—IO， 7.5%;磺酸，7.5%;平平加0， 5%; AE—S， 6.5%; 6501， 8.3%;枯草酶，53.5%。
软化剂组成三TX—IO， 9%;磺酸，8%;平平加0， 6%; AE—S， 8%; 6501，
9%;枯草酶，55%。
提取粗竹原纤维的r生化处理液按重量百分比计的组成是生化剂1一4%。，
亚硫酸钠1%，其余为水，加碳酸钠调节溶液PH值为9。
提取精竹原纤维的2"生化处理液按重量百分比计的组成是生化剂5%。，亚
硫酸钠战，其余为水，加碳酸钠调节溶液PH值为9.5。 亚硫酸钠一般为七水物，计量时以无水物计。
实施例1 (提取粗竹原纤维)
将破节后的原竹装入r生化处理器、浸泡在r生化处理液中，并通入蒸汽加
热，在常压和温度7(TC条件下，浸泡处理2小时；
从r生化处理器中取出原竹，采用开纤机进行物理开纤；
采用多级分级机对竹原纤维进行分级，分出其中的粗竹原纤维，其中，6cm 以上的纤维素含量占60%以上、纤维细度在0.02—0. lmm之间，作为粗竹原纤维 产品进行包装；
实施例2 (提取精竹原纤维)
以粗竹原纤维为原料、放入2"生化处理器中、并浸泡在2-生化处理液中，通 入蒸汽加热，在常压和温度60'C条件下，浸泡时间2小时；从2"生化处理器中 取出纤维原料，进行气流干燥，使纤维含水率降至15%—18%;对干燥后的纤维 原料采用梳理机进行解纤梳理;采用多级分级机对梳理后的纤维进行分级，其中，
长度在5—8cm、纤维细度在0. Ol—O. 08mm之间的作为精竹原产品，进行包装。 本发明软化剂是应用生物化学原理，以生物酶作为活性组分分解植物中的木 质素、半纤维素、果胶。加工过程中，软化剂起着润湿、渗透、净化、乳化和转 化淀粉的作用，它破坏胶体细胞壁和角质细胞壁，转化植物内的糖、淀粉类物质。 最终获取植物纤维。与现有化学加工方式不同，本发明不需化学处理，不产生污 染环境的废液，又能使产品质量提高。
权利要求
1、一种用生物化学方法提取植物纤维的软化剂，其特征是所述软化剂中各组分按重量百分比计的组成如下TX—10，7. 5～10.8％；磺酸，7.5～8.3％； 平平加0，5～6.9％；AE—S，6. 5～9.2％； 6501，8.3～11.3％；枯草酶，53.5～65.2％。
2、 根据权利要求2所述用生物化学方法提取植物纤维的软化剂，其特征是: 所述软化剂组成如下TX—10， 10.8%;磺酸，8.3%;平平加O， 6.9%; AE—S， 9.2%; 6501， 11.3%;枯草酶，65.2%。
3、 根据权利要求2所述用生物化学方法提取植物纤维的软化剂，其特征是: 所述软化剂组成如下TX—10， 7.5%;磺酸，7.5%;平平加0， 5%; AE—S， 6.5%; 6501， 8.3%;枯草酶，53.5%。
4、 根据权利要求2所述用生物化学方法提取植物纤维的软化剂，其特征是: 所述软化剂组成如下:TX—10， 9%;磺酸，8%;平平加0， 6%; AE—S， 8%; 6501，9%;枯草酶，55%。
5、 一种如权1所述软化剂用于提取粗竹原纤维的生化处理液，其按重量百分比计的组成是软化剂1—4%。，亚硫酸钠1%，其余为水，加碳酸钠调节溶液PH值为9。
6、 一种如权1所述软化剂用于提取精竹原纤维的生化处理液，其按重量百 分比计的组成是软化剂5%。，亚硫酸钠4%，其余为水，加碳酸钠调节溶液PH 值为8.5。
全文摘要
一种用生物化学方法提取植物纤维的软化剂，软化剂中各组分按重量百分比计的组分如下TX-10，7.5～10.8％；磺酸，7.5～8.3％；平平加O，5～6.9％；AE-S，6.5～9.2％；6501，8.3～11.3％；枯草酶，53.5～65.2％。本发明还公开了该软化剂用于提取粗竹原纤维和精竹原纤维的生化处理液的组成。本发明具有原料易得，加工周期短，纤维质量高的优点。
文档编号D01C1/00GK101392410SQ200710050069
公开日2009年3月25日 申请日期2007年9月20日 优先权日2007年9月20日
发明者兰 刘 申请人:兰 刘