竹原纤维的生物酶纤细化处理

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竹原纤维去除了纤维束以外的植物组织,保留了天然的纤维束状态。它的凹槽、空隙与裂纹,似毛细管一样,使其可以在瞬间吸收和蒸发水分,被誉为“会呼吸的纤维”。竹原纤维具有抗紫外线、抑菌和防毒等保健功能,是一种天然环保纤维。在竹原纤维的制取方法中,生物酶法具有催化效率高、专一性强、无污染以及反应条件温和等优点,因此,竹原纤维的生物酶纤细化处理的研究显得极为重要。首先对竹原纤维的四种半成品,进行主要成分测定和性能分析;探讨了竹原纤维的单一酶(漆酶、木聚糖酶、果胶酶以及纤维素酶)的纤细化处理,确定单一酶的最佳工艺条件;探讨了竹原纤维的复合酶二步法以及一步法的纤细化处理,确定复合酶的最佳工艺条件,并且与单一酶的处理效果进行比较,最终确定一个最佳工艺条件。得出结论如下:(1)由单一酶的试验结果得出:漆酶的最佳工艺条件:酶浓度为4%、pH为4.5、时间为2.5h、温度为45℃。木聚糖酶的最佳工艺条件:酶浓度为1%、pH为4.8、时间为2.5h、温度为45℃。果胶酶的最佳工艺条件:酶浓度为4%、pH为5.0、时间为2.5h、温度为50℃。纤维素酶的最佳工艺条件:酶浓度为4%、pH为4.7、时间为50min、温度为50℃。2#、4#和5B样品的最大木质素去除率分别达到:25.03%、29.02%和30.41%;最大半纤维素去除率分别达到:30.76%、31.29%和30.07%;最大果胶去除率分别达到:91.31%、88.49%和90.58%;最大细度缩小率分别达到:41.27%、44.38%和43.68%。(2)由复合酶的试验结果得出:复合酶二步法和一步法的处理效果相差甚微。复合酶一步法的处理时间、人力、物力消耗以及环境污染均较少,其生产成本相对较低,更环保,所以,复合酶一步法更适合应用于实际生产。复合酶一步法的最佳工艺条件为:果胶酶浓度为4%,处理时间为2.5h、纤维素酶浓度为4%,处理时间为50min、pH为4.8、处理温度为50℃。复合酶一步法处理后,2#、4#和5B样品的木质素去除率分别达到26.53%、30.14%和31.76%,半纤维素去除率分别达到33.58%、35.02%和34.29%,果胶去除率分别达到92.44%、89.98%和92.49%,细度缩小率分别达到44.36%、45.66%和45.11%。将单一酶与复合酶的处理效果的比较,可知复合酶的处理效果更好,最终选择复合酶一步法。最佳工艺条件为:果胶酶浓度为4%,处理时间为2.5h、纤维素酶浓度为4%,处理时间为50min、pH为4.8、处理温度为50℃。生物酶处理后,竹原纤维的木质素、半纤维素、果胶和细度均有明显降低,竹原纤维纱线表面的毛羽减少,条干变得均匀,弹性和柔软性也得到改善,接近服装的纺织生产要求。
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