一种用于苎麻精干麻生产的生物漂白方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于纺织纤维制造领域，具体涉及一种用于苎麻精干麻生产的生物漂白方 法。
【背景技术】
[0002] 苎麻精干麻生产过程中，经过脱胶与拷打处理的苎麻韧皮纤维，韧皮胶质中的半 纤维素与果胶等成分已经大部分脱除，但木质素通常仍大量保留在韧皮纤维素表面或纤维 缝隙之间，难以被有效降解，从而形成产品精干麻纤维上的有色、不定型粉末，极其影响苎 麻纤维在后续纺纱、织布中的表现；如果制成衣物，亦会使皮肤产生刺痒感，严重影响衣物 性能与档次。
[0003] 传统苎麻化学脱胶工业中，经过高温、高压、碱练的脱胶工序，苎麻韧皮中的木质 素部分与碱结合，生成碱木质素而溶于脱胶碱液中。未与碱发生作用仍残留在韧皮纤维素 表面或纤维缝隙之间的木质素，在后续漂白工序中，木质素分子中存在的大量键能较弱的 醚键被强氧化剂氧化而断裂，有色基团（例如芳香基）脱落，或者有色基团直接被被强氧化 剂氧化脱色，从而消除木质素对精干麻品质的影响。
[0004] 任川荣等在公开号CN1041012A的发明专利中，公开了一种苎麻快速脱胶工艺，其 漂白步骤使用的是有效氯浓度为0. 5~lg/L的化学漂液；刘正初等在公开号CN1130216A 的发明专利中，公开了一种苎麻生物脱胶工艺技术与设备，其漂白工艺条件为〇. 8~I. Sg/ L H2O2、pH值11 ± 0· 5、温度80~100°C;徐梅荣在公开号CNl01037808A的发明专利中，公开 了一种苎麻纤维及其用途以及苎麻纤维的提取和制备方法，其包括两次漂白步骤，分别为 氯漂和氧漂，氯漂使用浓度为3~8g/L NaCIO,氧漂使用4~6g/L H2O2，温度80~KKTC ; 祝洪哲在公开号CN102644195A的发明专利中，公开了一种用于麻纤维改性及同浴漂白的 功能助剂及其制备方法，其漂白步骤使用50~120g/LNa0H及15~35g/L H2O2反应3~ 7h〇
[0005] 以上现有的技术存在的问题主要是在漂白过程中化学试剂用量较大、处理温度 高、时间长，造成污染大、能耗高，危害自然环境，不符合"环境保护"的基本国策，也不能适 应可持续发展的要求。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的技术问题在于：提供一种用于苎麻精干麻生产的生物漂白方 法，解决现有苎麻漂白工艺中化学试剂用量大、工业用水处理困难、环境危害严重等问题。
[0007] 本发明解决上述问题的技术方案是：提供一种用于苎麻精干麻生产的生物漂白方 法，包括如下步骤：
[0008] S1、菌液培养：使用芽孢杆菌Bacillus sp. HG-116作为菌种，经过菌种活化步骤、 扩大培养步骤获得菌液A ;使用芽孢杆菌Bacillus sp. HG-247作为菌种，分别经过菌种活 化步骤、扩大培养步骤获得菌液B ;芽孢杆菌Bacillus sp. HG-116为一株高产木聚糖酶的 菌株，该菌株于2014年9月22日提交给中国典型培养物保藏中心保藏，地址在中国湖北省 武汉市武汉大学，保藏编号为CCTCC No:M 2014438);芽孢杆菌Bacillus sp. HG-247为一 株高产甘露聚糖酶的菌株，该菌株于2014年9月22日提交给中国典型培养物保藏中心保 藏,地址在中国湖北省武汉市武汉大学,保藏编号为CCTCC No:M 2014439)。下面对菌液培 养过程做详细说明：
[0009] I、芽孢杆菌Bacillus sp. HG-116的菌种保存、活化及扩大培养
[0010] 菌种保存：将芽孢杆菌Bacillus sp.HG-116菌种按1 %的接种量接种到盛有80mL 一号培养基的250mL摇瓶中，于36°C、180r/min转速的条件下培养3h，培养后的菌液用甘油 保种方法于-20°C条件下保存，得到HG-116菌种管；
[0011] 活化：将HG-116菌种管于室温下放置3min至菌液融化后，按1. 2%的接种量接 种到盛有250mL-号培养基的IL摇瓶中，于36°C、160r/min转速的条件下培养4h，得到 HG-116活化菌种。
[0012] 扩大培养：活化后的菌株HG-116按3%的接种量接种到装有30L二号培养基的规 格为50L的一级种子罐中，于36°C，120r/min转速和2m 3/h通气量的条件下培养4h。然后 将一级种子罐的菌液按5%的接种量接种到装有600L二号培养基的规格为It的二级种子 罐中，于37°C，70r/min转速和7m 3/h通气量的条件下培养4h。
[0013] -号培养基包括：蔗糖25g/L、蛋白胨6g/L、磷酸二氢钾3g/L、七水合硫酸镁I. 5g/ U硝酸钙0. 7g/L，氯化钠I. lg/L ;用水定容，调节pH为7. 1。
[0014] 二号培养基包括：燕麦木聚糖22g/L、硫酸铵8g/L、磷酸二氢钾4g/L、七水合硫酸 镁2g/L、硝酸钙0. 7g/L，氯化钠3g/L。用水定容，调节pH为7. 1。
[0015] II、芽孢杆菌Bacillus sp. HG-247的菌种保存、活化及扩大培养
[0016] 菌种保存：将芽孢杆菌Bacillus sp. HG-247菌种按1. 5 %的接种量接种到盛有 80mL三号培养基的250mL摇瓶中，于36°C、160r/min转速的条件下培养4h，培养后的菌液 用甘油保种方法于_20°C条件下保存，得到HG-247菌种管。
[0017] 活化：将HG-247菌种管于室温下放置3min至菌液融化后，按1. 5%的接种量接种 到盛有250mL三号培养基的IL摇瓶中，于36°C、16r/min转速的条件下培养4h，得到HG-247 活化菌种。
[0018] 扩大培养：将HG-247活化菌种按3 %的接种量接种到装有30L四号培养基的规格 为50L的一级种子罐中，于36°C，120r/min转速和2. 5m3/h的通气量的条件下培养5h ;然后 将一级种子罐的菌液按4%的接种量接种到装有600L四号培养基的规格为It的二级种子 罐中，于36°C、80r/min转速和8. 5m3/h通气量的条件下培养4h ;
[0019] 三号培养基包括：葡萄糖32g/L、蛋白胨12g/L、酵母浸粉7g/L、磷酸二氢钾4g/L、 硝酸钙〇. 7g/L。用水定容，调节pH为7.0。
[0020] 四号培养基包括：魔芋粉35g/L、蛋白胨14g/L、酵母浸粉7g/L、磷酸二氢钾7g/L、 〇.6g/L。用水定容，调节pH为7. 1。
[0021] S2、生物漂白液制备：将所述菌液A和菌液B按照体积比1 : 1~3. 75 : 1混和 得到混和菌液，将所述混和菌液加水稀释3~35倍得到稀释混和菌液，将所述稀释混和菌 液作为苎麻生物漂白过程中的生物漂白液；
[0022] S3、生物漂白：将所述生物漂白液注入漂白池内，经脱胶及拷打处理并浙干后的苎 麻浸没于所述生物漂白液中，所述苎麻与所述生物漂白液的料液比为I : 8~I : 30,在温 度40~60°C下生物漂白5~30min得到漂白苎麻。
[0023] 在本发明的生物漂白方法中，所述步骤S3中，所述生物漂白液循环使用25~30 次，每次循环使用时添加体积分数为〇. 5%~5%的所述混和菌液。
[0024] 在本发明的生物漂白方法中，所述步骤S2中，所述漂白池为条形漂白池，所述条 形漂白池的两端分别为进麻端和出麻端，在所述条形漂白池内设置有从所述进麻端向所述 出麻端移动的第一传送履带。第一传送履带浸没于生物漂白液中，起到牵引苎麻移动的作 用，这样苎麻可以从进麻端放入条形漂白池、从出麻端捞出，形成连续的进样、出样过程，在 此期间完成漂白过程。
[0025] 在本发明的生物漂白方法中，所述苎麻在所述进麻端被放入所述条形漂白池后， 在所述第一传送履带的带动下移动至所述出麻端。此种连续的漂白过程中苎麻分散性好、 处理量大、与生物漂白液接触充分，并且自动化程度高，大大减少工人的劳动强度。
[0026] 在本发明的生物漂白方法中，所述第一传送履带的移动速度为0. 1~5m/min，所 述第一传送履带靠近所述出麻端的一侧逐渐抬高并高于所述条形漂白池的壁面，携带所述 漂白苎麻离开所述条形漂白池进入收集框。逐渐抬高的第一传送履带将漂白苎麻托出水 面，漂白苎麻上的大部分的生物漂白液会浙出流回条形漂白池，减少生物漂白液的损失；同 时，逐渐抬高的第一传送履带越过条形漂白池的壁面，将漂白苎麻带离条形漂白池并自动 脱落，进入收集框，无需工人手动收集，简单、方便。
[0027] 在本发明的生物漂白方法中，从所述进麻端向所述条形漂白池内注入稀释混和菌 液，注入速度为0. 5~2m3/min。随着出麻端不断的有漂白芒麻被带出，会携带有生物漂白 液，因此应当及时补充。为了防止长时间的连续处理，苎麻本身携带的水分稀释生物漂白 液，还可适当添加混和菌液以增加生物漂白液中的菌体浓度。
[0028] 在本发明的生物漂白方法中，所述步骤S3后还包括：
[0029] S4、清洗：所述漂白苎麻与水按料液比1 : 20~1 : 120混和于清洗池中，浸泡 3~20min后取出、浙干。生物漂白液中的微生物菌体及其分泌物（例如蛋白质）会吸附在 漂白苎麻的表面，清洗步骤对其予以去除，避免其对精干麻的品质产生影响。
[0030] 在本发明的生物漂白方法中，所述清洗池为条形清洗池，所述条形清洗池内设置 有第二传送履带，所述漂白苎麻在所述条形清洗池的一端移入并充分浸没入水中，在第二 传送履带的传送下经3~20min移动到所述条形漂白池的另一端后捞起。条形清洗池与前 述条形漂白池具有类似的结构，其本身具有一定的水容量，漂白苎麻收到第二传送履带的 带动作用，从条形清洗池的一端移入、另一端移除，达到清洗的作用。
[0031 ] 在本发明的生物漂白方法中，所述条形清洗池包括有入水口和出水口，从入水口 注入的水流经所述条形清洗池从所述出水口流出，所述水流方向与所述第二传送履带的移 动方向相反。因为漂白苎麻在条形清洗池的出水口一侧持续加入，漂白苎麻运动方向与水 流方向相反，构成了一种逆流关系，因此出水口菌体浓度或者蛋白浓度较高，然后直接流 出，入水口菌体浓度或者蛋白浓度较低，并持续的有清水补充进条形清洗池。此种设计可以 减少用水量、并使清洗更彻底。
[0032] 在本发明的生