專(zhuān)利名稱(chēng)：生物輔助亞麻織物或纖維全無(wú)氯漂白工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬紡織工業(yè)領(lǐng)域。其特點(diǎn)是一種利用微生物降解亞麻織物(纖維) 中木質(zhì)素，然后再用雙氧水完成漂白的全無(wú)氯漂白工藝。
背景技術(shù)：
亞麻是一種品種優(yōu)良的天然纖維，具有穿著舒適、涼爽宜人、透氣性好 的特點(diǎn)，因而在國(guó)內(nèi)外一直作為高檔服裝和裝飾品的原料而深受人們歡 迎。
漂白是亞麻織物生產(chǎn)中的重要過(guò)程，對(duì)亞麻織物的外觀以及加工性起重 要的作用。亞麻屬植物韌皮纖維，原麻中纖維素含量只有70-80%,含有大約
25%的木質(zhì)素。經(jīng)漚麻處理后的亞麻纖維還含有2-5%的木質(zhì)素，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于棉 纖維。由于木質(zhì)素分子是由難氧化的芳環(huán)和烷基側(cè)鏈組成，使亞麻纖維的漂 白難度遠(yuǎn)大于棉纖維。目前，在亞麻織物生產(chǎn)中使用的漂白藥劑主要有兩大 類(lèi)，含氯漂白劑和含氧漂白劑。含氯漂白劑主要品種有氯氣、次氯酸鹽、亞 氯酸鹽、二氧化氯等。由于氯和次氯酸鹽在漂白時(shí)會(huì)產(chǎn)生氯氣，因而把它們 稱(chēng)為含元素氯漂白劑。含元素氯漂白劑價(jià)格便宜、使用方便、漂白和脫木質(zhì) 素能力很好，對(duì)纖維素降解能力較小，是一類(lèi)選擇性較好的漂白劑，其應(yīng)用 技術(shù)也非常成熟，在很長(zhǎng)一段時(shí)間里是亞麻工業(yè)生產(chǎn)中主要使用的漂白劑。
1985年，歐洲科學(xué)家首次從次氯酸鈉漂白廢液中檢出了劇毒物質(zhì)二惡英， 引發(fā)了人們對(duì)含元素氯漂白劑在漂白過(guò)程中對(duì)有機(jī)物氯化作用的注意。至今 科學(xué)家已經(jīng)從亞麻的漂白廢液中檢出的二惡英類(lèi)物質(zhì)達(dá)200多種，另外還有 三氯甲烷、a—鹵代醛類(lèi)等強(qiáng)致癌物質(zhì)。這些有機(jī)鹵化物中相當(dāng)一部分具有 致癌性、致畸變性、致突發(fā)性及多發(fā)性腦神經(jīng)病變等，并且具有積累毒性。 它們或溶解在漂白廢液中、或沉淀在織物纖維表面，給環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的污染。 國(guó)外技術(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家，特別是西方國(guó)家在經(jīng)歷了二惡英對(duì)食物的污染風(fēng)波后，紛紛制定了嚴(yán)格的環(huán)境法規(guī)，限制含氯漂白劑的使用，并把漂白廢液中的
AOX(Absorbable Organic Halogens)含量作為一個(gè)重要的控制標(biāo)準(zhǔn)。從此， 國(guó)外逐漸用無(wú)元素氯漂白工藝取代含氯漂白劑，以減少漂白廢液中的A0X?，F(xiàn) 在，歐洲、美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)基本停止含元素氯漂白劑在紡織上的 應(yīng)用。
含氧漂白劑一般對(duì)木質(zhì)素的作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于含氯漂白劑，所以，要實(shí)現(xiàn)無(wú)氯 漂白，必須開(kāi)發(fā)新的無(wú)污染的去除織物纖維中木質(zhì)素的方法。特別是對(duì)于亞 麻纖維這樣含木質(zhì)素較多的纖維，除去木質(zhì)素是能否有效漂白的關(guān)鍵。
生物漂白技術(shù)是近30年在造紙工業(yè)中發(fā)展起來(lái)的一種新技術(shù)，由于木材纖 維中同樣也含有大量的木質(zhì)素，所以去除木質(zhì)素也同樣是木材纖維漂白工藝 中的關(guān)鍵技術(shù)。1986年芬蘭的Viikari等首次報(bào)道了用白腐菌 (Phanerochaete chrysosporium)分泌的木聚糖酶處理未漂紙漿可增強(qiáng)其可 漂性，這是第一次有關(guān)微生物參與漂白的報(bào)道。由于潛在的應(yīng)用前景，這一 報(bào)道激發(fā)了人們對(duì)這方面的研究廣泛興趣。1989年芬蘭率先進(jìn)行了木聚糖酶 漂白紙漿的工業(yè)化試驗(yàn)，隨后北歐和北美地區(qū)的一些制漿廠開(kāi)始采用這一技 術(shù)。進(jìn)一步的研究工作表明，白腐菌的很多亞種都有分解木質(zhì)素的作用，例 如黃孢原毛平革菌(Phanerochaete Chrysosporium)貝殼狀草耳菌(尸朋ws co"c力ato人雜色云芝菌(Cor/o/ws rer^'co7or )、糙皮側(cè)耳菌(/7e"ro^/s a^r幼t"s)等。除此之外，研究發(fā)現(xiàn)某些黑腐菌屬、細(xì)菌、放線菌也有分泌 諸如木聚糖酶、半纖維素酶能力，這些酶對(duì)紙漿的漂白也有很好的輔助作用。
生物漂白的作用機(jī)制主要是所用菌屬可以產(chǎn)生對(duì)纖維漂白有益的酶系統(tǒng)， 主要由木聚糖酶、半纖維素酶、木質(zhì)素降解酶(包括錳過(guò)氧化氫酶、木質(zhì)素 過(guò)氧化物酶、漆酶等)。木聚糖酶和半纖維素酶改變植物纖維結(jié)構(gòu)，從纖維 素上剝離木質(zhì)素的作用，木質(zhì)素降解酶則直接降解木質(zhì)素。當(dāng)植物纖維中的 木質(zhì)素被脫除，再用上氧水漂白就可以得到滿意的結(jié)果。
國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家紙漿的生物漂白已經(jīng)進(jìn)入工業(yè)化水平，我國(guó)則仍處于研究階 段。紙漿的生物漂白技術(shù)有直接使用微生物發(fā)酵液處理紙漿，也有將各種酶 分離出來(lái)再使用，顯然后者使用成本有較大的提高。
6生物漂白的一個(gè)重大缺陷是微生物在分泌漂白所需酶的同時(shí)還分泌纖維 素降解酶，所以，生物漂白過(guò)程使纖維素的分子量有較大降低。這個(gè)缺點(diǎn)在 對(duì)纖維素強(qiáng)度要求相對(duì)較小的造紙領(lǐng)域還可以接受，但在對(duì)纖維素強(qiáng)度要求 嚴(yán)格的紡織品來(lái)說(shuō)就不可接受了。所以，到目前為止，還沒(méi)有生物漂白技術(shù) 在亞麻纖維的漂白中得到應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明利用微生物在輔以纖維素酶抑制劑，解決了在木質(zhì)素去除過(guò)程中 纖維素的降解問(wèn)題，得到一種生物降解木質(zhì)素的漂白工藝。 上述的目的通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
生物輔助亞麻織物或纖維全無(wú)氯漂白工藝，將亞麻原布經(jīng)堿煮練、酸洗， 經(jīng)生物預(yù)處理后進(jìn)行雙氧水漂白，所述的雙氧水復(fù)漂過(guò)程按以下條件進(jìn)行
雙氧水4-15g/L， ra值7-11,漂白溫度40-80'C，浴比1: 5-20，漂白時(shí)間 0.5-2小時(shí)，漂白后的產(chǎn)品白度可達(dá)80%以上，抗拉強(qiáng)度達(dá)到500-900X 800-1200N，毛效大于8cm，符合現(xiàn)行亞麻織物漂白技術(shù)指標(biāo)要求。
所述的生物輔助亞麻織物或纖維全無(wú)氯漂白工藝，所述的生物預(yù)處理過(guò) 程所用的菌株為貝殼狀草耳菌(尸朋M c朋c力a^ )經(jīng)紫外照射和NTG纖維素 缺陷型變異菌株AB-210，所述的生物預(yù)處理過(guò)程使用菌種的二次培養(yǎng)液，將 亞麻織物浸在10-50倍重量的培養(yǎng)液中所述的生物預(yù)處理過(guò)程時(shí)間為2-8小 時(shí)所述的生物預(yù)處理過(guò)程加入了纖維素酶抑制劑，其用量為2-20g/L。
所述的生物輔助亞麻織物或纖維全無(wú)氯漂白工藝，所述的生物預(yù)處理過(guò) 程所用的菌株為貝殼狀草耳菌(/^/7M co/7c力a"s)經(jīng)紫外照射和NTG纖維素 缺陷型變異菌株AB-210，所述的生物預(yù)處理過(guò)程使用菌種的二次培養(yǎng)液，將 亞麻織物浸在10-50倍重量的培養(yǎng)液中，最好1:20-30，所述的生物預(yù)處理過(guò) 程時(shí)間為3-5小時(shí)，所述的生物預(yù)處理過(guò)程加入了纖維素酶抑制劑，其用量 為8-12g/L。
所述的生物輔助亞麻織物或纖維全無(wú)氯漂白工藝，所述的纖維素酶包括 殼聚糖、甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素。
所述的生物輔助亞麻織物或纖維全無(wú)氯漂白工藝，所述的堿煮練過(guò)程按以下條件進(jìn)行每升溶液中含堿8-25g/L，所述的堿為氫氧化鈉和/或碳酸鈉和/或磷酸鈉，煮練助劑為非離子表面活性劑+陰離子表面活性劑混合物，混合物加入的總量5-20g/L,浴比為1: 1-10,煮練溫度80-105'C,煮練時(shí)間0. 5-4小時(shí)。
所述的生物輔助亞麻織物或纖維全無(wú)氯漂白工藝，所述的堿煮練過(guò)程按以下條件進(jìn)行混合堿，包括氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸鈉的混合物三者的混合物比例為氫氧化鈉5g/L,碳酸鈉8g/L，磷酸鈉4g/L,加入量為15-20g/L;
煮練助劑為非離子表面活性劑+陰離子表面活性劑，6-12g/L;浴比為1: 8-10;
煮練溫度80-90°C;煮練時(shí)間1-1. 5小時(shí)。
所述的生物輔助亞麻織物或纖維全無(wú)氯漂白工藝，所述的煮練助劑配方中非離子表面活性劑為烷基醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚或脂肪酸聚氧
乙烯酯，其例為2: 1: 1;煮練助劑配方中的銀離子表面活性劑為烷基苯磺酸鹽、烷基磺酸鹽、烷基硫酸鹽以及脂肪酸鹽其比例為1: 0.5,非離子表面活性劑與陰離子表面活性劑的比例在l: 2-5。
所述的生物輔助亞麻織物或纖維全無(wú)氯漂白工藝，所述的煮練助劑配方中非離子表面活性劑為JFC、 OP-10和AEO-9的混合物，其例為2: 1: 1;煮練助劑配方中的銀離子表面活性劑LAS和AES的混合物，其比例為1: 0. 5，非離子表面活性劑與陰離子表面活性劑的比例在l: 2-5。
所述的生物輔助亞麻織物或纖維全無(wú)氯漂白工藝，所述的雙氧水復(fù)漂過(guò)
程按以下條件進(jìn)行雙氧水6-8g/L; ra值9-10;漂白溫度60-70'C;浴比1:
10-15;漂白時(shí)間l-1.5小時(shí)。本發(fā)明效果
為進(jìn)一步降低木質(zhì)素降解過(guò)程纖維素的損傷，本發(fā)明選用殼聚糖、甲基纖維素，羥乙基纖維素等于纖維素分子相近的物質(zhì)作為纖維素酶的競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑。研究結(jié)果表明，在生物降解亞麻織物中木質(zhì)素的體系中加入1%的殼聚糖，
可以使纖維素酶的活力降低43%，有效地提髙了經(jīng)白腐菌處理的亞麻織物的強(qiáng)度。
本發(fā)明范圍內(nèi)采用不同的技術(shù)方案所能達(dá)到的技術(shù)效果，包括白度、抗拉強(qiáng)度、毛效，見(jiàn)相應(yīng)不同的實(shí)施例。本發(fā)明的
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1:
生物輔助亞麻織物或纖維全無(wú)氯漂白工藝，將亞麻原布經(jīng)堿煮練、酸洗，經(jīng)生物預(yù)處理后進(jìn)行雙氧水漂白，所述的雙氧水復(fù)漂過(guò)程按以下條件進(jìn)行
雙氧水4-15g/L, ra值7-11,漂白溫度40-80'C，浴比1: 5-20,漂白時(shí)間0.5-2小時(shí)，漂白后的產(chǎn)品白度可達(dá)80%以上，抗拉強(qiáng)度達(dá)到500-900X800-1200N，毛效大于8cm，符合現(xiàn)行亞麻織物漂白技術(shù)指標(biāo)要求。實(shí)施例2:
所述的生物輔助亞麻織物或纖維全無(wú)氯漂白工藝，所述的生物預(yù)處理過(guò)程所用的菌株為貝殼狀草耳菌(尸朋"s c朋c力a^s)經(jīng)紫外照射和NTG纖維素缺陷型變異菌株AB-210，所述的生物預(yù)處理過(guò)程使用菌種的二次培養(yǎng)液，將亞麻織物浸在10-50倍重量的培養(yǎng)液中所述的生物預(yù)處理過(guò)程時(shí)間為2-8小時(shí)所述的生物預(yù)處理過(guò)程加入了纖維素酶抑制劑，其用量為2-20g/L。
實(shí)施例3:
所述的生物輔助亞麻織物或纖維全無(wú)氯漂白工藝，所述的生物預(yù)處理過(guò)程所用的菌株為貝殼狀草耳菌(P朋"s c朋c力a"s)經(jīng)紫外照射和NTG纖維素缺陷型變異菌株AB-210,所述的生物預(yù)處理過(guò)程使用菌種的二次培養(yǎng)液，將亞麻織物浸在10-50倍重量的培養(yǎng)液中，最好1:20-30,所述的生物預(yù)處理過(guò)程時(shí)間為3-5小時(shí)，所述的生物預(yù)處理過(guò)程加入了纖維素酶抑制劑，其用量為8-12g/L。
實(shí)施例4:
所述的生物輔助亞麻織物或纖維全無(wú)氯漂白工藝，所述的纖維素酶包括殼聚糖或者甲基纖維素或者羧甲基纖維素或者羥乙基纖維素。實(shí)施例5:
所述的生物輔助亞麻織物或纖維全無(wú)氯漂白工藝，所述的堿煮練過(guò)程按以下條件進(jìn)行每升溶液中含堿8-25g/L，所述的堿為氫氧化鈉和/或碳酸鈉和/或磷酸鈉，煮練助劑為非離子表面活性劑+陰離子表面活性劑混合物，混
9合物加入的總量5-20g/L,浴比為1: 1-10，煮練溫度80-105'C，煮練時(shí)間0. 5-4小時(shí)。實(shí)施例6:
所述的生物輔助亞麻織物或纖維全無(wú)氯漂白工藝，所述的堿煮練過(guò)程按以下條件進(jìn)行混合堿，包括氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸鈉的混合物三者的混合物比例為氫氧化鈉5g/L，碳酸鈉8g/L，磷酸鈉4g/L，加入量為15-20g/L;
煮練助劑為非離子表面活性劑+陰離子表面活性劑，6-12g/L;浴比為1: 8-10;
煮練溫度80-90匸；煮練時(shí)間1-1.5小時(shí)。
實(shí)施例7:
所述的生物輔助亞麻織物或纖維全無(wú)氯漂白工藝，所述的煮練助劑配方中非離子表面活性劑為烷基醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚或脂肪酸聚氧
乙烯酯，其例為2: 1: 1;煮練助劑配方中的銀離子表面活性劑為烷基苯磺酸鹽、垸基磺酸鹽、垸基硫酸鹽以及脂肪酸鹽其比例為1: 0.5，非離子表面活性劑與陰離子表面活性劑的比例在1: 2-5。實(shí)施例8:
所述的生物輔助亞麻織物或纖維全無(wú)氯漂白工藝，所述的煮練助劑配方中非離子表面活性劑為JFC、 0P-10和AE0-9的混合物，其例為2: 1: 1;煮練助劑配方中的銀離子表面活性劑LAS和AES的混合物，其比例為1: 0. 5，
非離子表面活性劑與陰離子表面活性劑的比例在l: 2-5。實(shí)施例9:
所述的生物輔助亞麻織物或纖維全無(wú)氯漂白工藝，所述的雙氧水復(fù)漂過(guò)
程按以下條件進(jìn)行雙氧水6-8g/L; ra值9-10;漂白溫度60-7(TC;浴比l:
10-15;漂白時(shí)間1-1.5小時(shí)。
實(shí)施例10:
本發(fā)明以上實(shí)施例使用的原始菌株是由中科院微生物研究所提供的對(duì)木漿中木質(zhì)素有較好降解能力的4株白腐菌菌種，分別為黃孢原毛平革菌
(5.776)、貝殼狀草耳(5.154)、變色栓菌(5.48)和木質(zhì)層孔菌(5.132)原始菌株的培養(yǎng)采用固體斜面培養(yǎng)和液體培養(yǎng)結(jié)合的方法。各菌株降解木質(zhì)素的能力直接用亞麻原布來(lái)測(cè)試，即將培養(yǎng)液濾除菌體(或不濾除菌體)后加入已知木質(zhì)素含量的亞麻原布，再培養(yǎng)一段時(shí)間后測(cè)定亞麻原布中殘余木質(zhì)素含量，以此來(lái)評(píng)價(jià)菌株的降解木質(zhì)素能力。菌株的培養(yǎng)條件如下
固體斜面培養(yǎng)土豆200g,加水l升，文火煮沸30min,冷卻后擠出汁液，在汁液中加入葡萄糖加g, KH2P04 3g， MgS0a.5g,瓊脂15g和微量VB"加熱溶解后定容至1000ml,用H2S04或NaOH溶液調(diào)節(jié)PH:6，倒入試管中(試管的1/4高度為宜)，高壓滅菌P-O. lMPa， 30min，取出后制成斜面。把試驗(yàn)菌種接到固體斜面培養(yǎng)基上，放入恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)，培養(yǎng)溫度28'C,培養(yǎng)時(shí)間72小時(shí)。
液體一次培養(yǎng)土豆200g，加水1升煮沸30min，軋出汁液，在汁液中加入葡萄糖20g, KH2P04 3g, MgSO丄5g, VBi微量，溶解后定容至1000ml，用H2S04或NaOH溶液調(diào)節(jié)PH二6。在500ml錐形瓶中加入250ml培養(yǎng)基，在P=0. IMPa壓力下滅菌30min后冷卻備用。在滅菌后的液體培養(yǎng)基中介入兩環(huán)菌種，28'C下培養(yǎng)72小時(shí)。
液體二次培養(yǎng)培養(yǎng)基組成同上。取一次培養(yǎng)液40ml，接入200ml液體培養(yǎng)基中，28'C下培養(yǎng)一定時(shí)間后用于亞麻p布中木質(zhì)素降解試驗(yàn)。
亞麻原布的木質(zhì)素含量為3. 89%,亞麻原布與二次培養(yǎng)液的浴比為1: 20，亞麻原布加入后的培養(yǎng)溫度為28-C，培養(yǎng)時(shí)間4小時(shí)，木質(zhì)素含量分析采用硫酸重量法。具體結(jié)果見(jiàn)表l。
表l四種白腐菌對(duì)亞麻原布中木質(zhì)素的降解率
二次培養(yǎng)時(shí)間 (h)木質(zhì)素降解率％
黃孢原毛平革變色栓菌貝殼狀草耳菌木質(zhì)層孔菌
菌
4842.338.255.448.3
7249.447.461.252.9
9653.645.368.349.7
12055.747.871.455.4
11試驗(yàn)結(jié)果表明，4種白腐菌株均對(duì)亞麻原布中的木質(zhì)素有一定的降解作用，其中以貝殼狀草耳菌效果最好，二次培養(yǎng)120小時(shí)后的菌液在4小時(shí)內(nèi)可以使亞麻原布中的木質(zhì)素含量降低71. 4%，基本上可以滿足漂白的要求。但由于纖維素酶的作用，亞麻原布的強(qiáng)度也有較大的下降，要使該菌株在工業(yè)上得到應(yīng)用，最好降低纖維素酶的活性。
本發(fā)明對(duì)貝殼狀草耳菌進(jìn)行了處理，具體操作如下
取一環(huán)在斜面培養(yǎng)i上培養(yǎng)72小時(shí)的菌體，接種至100ml培養(yǎng)液中，振蕩培養(yǎng)24小時(shí)，取出10ml離心分離，收集沉淀物，洗滌，用滅菌的玻璃珠打碎，過(guò)濾，用無(wú)菌水稀釋至5ml作為原菌液。將原菌液稀釋1000倍，用平板計(jì)數(shù)法計(jì)算菌體濃度，然后稀釋至107ml作為處理用的懸菌液。
基本培養(yǎng)基:磷酸二氫鉀0. 5g、磷酸氫二鉀2g、硫酸鎂0. 5g、氯化鈣0. 2g、硫酸錳0.05g、硫酸鈉0.5g、硫酸亞鐵0.05g、加水1000ml，如用固體培養(yǎng)基再加入15—20g瓊脂，在P=0. IMPa壓力下滅菌30min即可。
取3滴懸浮液平涂在固體培養(yǎng)基平面上，用40W、 253. 7nm紫外燈照射2、3、 5min。停止照射后繼續(xù)培養(yǎng)48小時(shí)。取一環(huán)接種到40ml液體培養(yǎng)基中，振蕩培養(yǎng)20小時(shí)。取10ml培養(yǎng)液離心分離，用無(wú)菌水洗滌沉淀，稀釋至5ml，取3滴均勻涂在含有2%葡萄糖的基本培養(yǎng)基平面上，培養(yǎng)48小時(shí)。將生長(zhǎng)旺盛的菌落取出，再接種到液體培養(yǎng)基中搖瓶培養(yǎng)48小時(shí)，取10ml離心分離，無(wú)菌水洗滌沉淀，然后稀釋至5ml，加入20ml基本培養(yǎng)基培養(yǎng)6小時(shí)(消耗內(nèi)源物質(zhì))，再離心分離。將沉淀加到含2%超細(xì)纖維素的基本培養(yǎng)基中振蕩培養(yǎng)6小時(shí)，加入200單位/ml的青霉素G，繼續(xù)培養(yǎng)24小時(shí)。取3滴培養(yǎng)液置于固體培養(yǎng)基平板上，培養(yǎng)24小時(shí)，然后用印模法將固體培養(yǎng)基上的菌落分別印在固體培養(yǎng)基平板和含超細(xì)纖維素的基本培養(yǎng)基平板上。培養(yǎng)48小時(shí)后對(duì)照二者，在固體培養(yǎng)基上生長(zhǎng)良好而在含超細(xì)纖維素的基本培養(yǎng)基上不生長(zhǎng)的菌株為纖維素分解酶缺陷菌株。將其逐個(gè)挑下，接種到斜面培養(yǎng)基上培養(yǎng)，就得到了缺陷型菌株。
經(jīng)分解木質(zhì)素的篩選，確定其中20株作為原菌株。將原菌株反復(fù)接種IO次復(fù)壯，取2ml懸浮液，加入一定量的NTG使其濃度達(dá)到200mg/l，培養(yǎng)3小時(shí)，加入無(wú)菌水離心洗滌3次。然后將其轉(zhuǎn)接至固體培養(yǎng)基上培養(yǎng)48小時(shí)。其余操作同上處理。獲得纖維素酶養(yǎng)缺陷型菌株400株，進(jìn)一步作分解木質(zhì)素的篩選。經(jīng)篩選性能較好的10株菌降解木質(zhì)素性能見(jiàn)表2。
, 表2誘變菌株對(duì)亞麻原布中木質(zhì)素及纖維素的作用'_
^ _木質(zhì)素含量％ (抗拉強(qiáng)度N)_
培 AB-7 AB-29 AB-64 AB-77 AB-103 AB-210 旭-324 旭-325 旭-344 AB-387
養(yǎng)
時(shí)
_^_
48 56(850) 65(785) 54(810) 68(788) 60(690) 66(880) 50(890) 55(875) 58(798) 54(910)
72 62(743) 71(732) 58(760) 76(755) 65(645)' 70(865) 56(834) 63(825; 64(765) 62(845)
96 68(685) 76(688) 61(745) 79(710) 69(611) 77(850) 61(765) 68(764) 71(720) 71(786)
120 67(621) 79(670) 60(712) 77(655) 74(588) 83(810) 65(700) 75(733) 76(658) 76(720)
*亞麻原布木質(zhì)素含量3. 89%,抗拉強(qiáng)度1220N (經(jīng)向)。
從試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看到，貝殼狀草耳菌經(jīng)處理后降解木質(zhì)素的能力有較大提
高，纖維素酶的活力大大降低，特別是AB-210菌株，木質(zhì)素降解能力提髙17%，
處理后的纖維強(qiáng)度提高2倍以上，基本達(dá)到了工業(yè)化應(yīng)用的水平。
本發(fā)明利用白腐菌株輔助亞麻織物的漂白，其工藝過(guò)程如下亞麻原布經(jīng)
堿煮練、酸洗、生物處理、雙氧水漂白，得到的產(chǎn)品白度和抗拉強(qiáng)度均符合
工藝要求。
亞麻織物的抗拉強(qiáng)度按GB/T3923. 1-1997《紡織品織物拉伸性能斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)率的測(cè)定》規(guī)定的方法測(cè)定，亞麻織物的白度按GB/T8421-2001《紡織品相對(duì)白度的儀器評(píng)定方法》規(guī)定的方法測(cè)定。實(shí)施例11:
亞麻原布按堿煮練一酸洗一微生物預(yù)處理一雙氧水漂白的工藝流程進(jìn)行漂白。其中堿煮練條件如下，氫氧化鈉5g/L，碳酸鈉8g/L，磷酸鈉等4g/L,煮練助劑8g/L，浴比為l: 10，煮練溫度95'C，煮練時(shí)間l小時(shí)。堿煮練結(jié)束后再按下列條件進(jìn)行酸洗，硫酸8g/L,浴比為l: 10,酸洗溫度401C,酸洗時(shí)間1小時(shí)。酸洗結(jié)束后用水洗至中性。
本發(fā)明用貝殼狀草耳菌的菌株AB-210對(duì)亞麻原布進(jìn)行生物預(yù)處理。AB-210置于固體斜面培養(yǎng)基上保存。在使用時(shí)將保存在斜面培養(yǎng)基上的菌種取一環(huán)接種于200ml液體培養(yǎng)基上，28'C培養(yǎng)72小時(shí)為一次培養(yǎng)液。取一次培養(yǎng)液20ml接種于400ml液體培養(yǎng)基中，28C培養(yǎng)72小時(shí)為二次培養(yǎng)液，二次培養(yǎng)液過(guò)濾除去菌絲體，濾液作為亞麻原布漂白的預(yù)處理液。
再上述生物預(yù)處理液中按20: l的浴比加入亞麻原布，28'C放置4小時(shí)，取出后水洗一次進(jìn)入雙氧水漂白工藝。雙氧水漂白條件如下，雙氧水8g/L，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)漂白液PH值至9，漂白溫度80"C,浴比l: 20，漂白時(shí)間1小時(shí)。漂白結(jié)束后用水洗滌除去漂白殘液，所得產(chǎn)品的物理性能指標(biāo)如下白度80.5%,抗拉強(qiáng)度560X865N,毛效9. lcm。實(shí)施例12:
各種試驗(yàn)條件同實(shí)施例11，只是二次培養(yǎng)液的培養(yǎng)時(shí)間改為48小時(shí)，所得產(chǎn)品的物理性能指標(biāo)如下白度78.5%，抗拉強(qiáng)度650X880N，毛效8. lcm。實(shí)施例13
各種試驗(yàn)條件同實(shí)施例11，只是二次培養(yǎng)液的培養(yǎng)時(shí)間改為96小時(shí)，所得產(chǎn)品的物理性能指標(biāo)如下白度80.1%，抗拉強(qiáng)度530X850N,毛效9. 5cm。實(shí)施例14
各種試驗(yàn)條件同實(shí)施例11，只是二次培養(yǎng)液的培養(yǎng)時(shí)間改為120小時(shí)，所得產(chǎn)品的物理性能指標(biāo)如下白度81%，抗拉強(qiáng)度540X810N,毛效9.0cm。實(shí)施例15
各種試驗(yàn)條件同實(shí)施例11，只是在生物預(yù)處理液中加入5g/L的殼聚糖作為纖維素酶抑制劑，所得產(chǎn)品的物理性能指標(biāo)如下白度81%,抗拉強(qiáng)度680X970N,毛效9.5cm。實(shí)施例16
各種試驗(yàn)條件同實(shí)施例ll，只是在生物預(yù)處理液中加入10g/L的殼聚糖作為纖維素酶抑制劑，所得產(chǎn)品的物理性能指標(biāo)如下白度80.5%，抗拉強(qiáng)度
14675X980N,毛效9. 4cm。實(shí)施例17
各種試驗(yàn)條件同實(shí)施例15，只是生物預(yù)處理時(shí)間由4小時(shí)縮短為2小時(shí),所得產(chǎn)品的物理性能指標(biāo)如下白度70%,抗拉強(qiáng)度720X990N,毛效7. 5cm。實(shí)施例18
各種試驗(yàn)條件同實(shí)施例15,只是在雙氧水漂白時(shí)雙氧水的濃度為10g/L,所得產(chǎn)品的物理性能指標(biāo)如下白度81. 5%，抗拉強(qiáng)度630X925N,毛效9. 4cm。實(shí)施例19
各種試驗(yàn)條件同實(shí)施例15,只是在雙氧水漂白時(shí)雙氧水的濃度為6g/L,所得產(chǎn)品的物理性能指標(biāo)如下白度78%，抗拉強(qiáng)度645X965N,毛效9. 3cm。
1權(quán)利要求
1.一種生物輔助亞麻織物或纖維全無(wú)氯漂白工藝，將亞麻原布經(jīng)堿煮練、酸洗，其特征是經(jīng)生物預(yù)處理后進(jìn)行雙氧水漂白，所述的雙氧水復(fù)漂過(guò)程按以下條件進(jìn)行雙氧水4-15g/L，PH值7-11，漂白溫度40-80℃，浴比1∶5-20，漂白時(shí)間0.5-2小時(shí)，漂白后的產(chǎn)品白度可達(dá)80％以上，抗拉強(qiáng)度達(dá)到500-900×800-1200N，毛效大于8cm，符合現(xiàn)行亞麻織物漂白技術(shù)指標(biāo)要求。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的生物輔助亞麻織物或纖維全無(wú)氯漂白工藝，其特征 是所述的生物預(yù)處理過(guò)程所用的菌株為貝殼狀草耳菌(尸a/^c朋cAs"s) 經(jīng)紫外照射和NTG纖維素缺陷型變異菌株AB-210,所述的生物預(yù)處理過(guò)程 使用菌種的二次培養(yǎng)液，將亞麻織物浸在10-50倍重量的培養(yǎng)液中所述的 生物預(yù)處理過(guò)程時(shí)間為2-8小時(shí)所述的生物預(yù)處理過(guò)程加入了纖維素酶抑 制劑，其用量為2-20g/L。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的生物輔助亞麻織物或纖維全無(wú)氯漂白工藝，其特征 是所述的生物預(yù)處理過(guò)程所用的菌株為貝殼狀草耳菌(/^^c如c力a"s) 經(jīng)紫外照射和NTG纖維素缺陷型變異菌株AB-210,所述的生物預(yù)處理過(guò)程 使用菌種的二次培養(yǎng)液，將亞麻織物浸在10-50倍重量的培養(yǎng)液中，最好 1:20-30,所述的生物預(yù)處理過(guò)程時(shí)間為3-5小時(shí)，所述的生物預(yù)處理過(guò) 程加入了纖維素酶抑制劑，其用量為8-12g/L。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的生物輔助亞麻織物或纖維全無(wú)氯漂白工藝， 其特征是所述的纖維素酶包括殼聚糖、甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥 乙基纖維素。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的生物輔助亞麻織物或纖維全無(wú)氯漂白工藝，其特征是所述的堿煮練過(guò)程按以下條件進(jìn)行每升溶液中含堿 8-25g/L，所述的堿為氫氧化鈉和/或碳酸鈉和/或磷酸鈉，煮練助劑為非離子表面活性劑+陰離子表面活性劑混合物，混合物加入的總量5-20g/L， 浴比為l: 1-10，煮練溫度80-105°C,煮練時(shí)間0.5-4小時(shí)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的生物輔助亞麻織物或纖維全無(wú)氯漂白工藝，其特征是所述的堿煮練過(guò)程按以下條件進(jìn)行混合堿，包括氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸鈉的混合物三者的混合物比例為氫氧化鈉5g/L,碳酸 鈉8g/L,磷酸鈉4g/L，加入量為15-20g/L;煮練助劑為非離子表面活性 劑+陰離子表面活性劑，6-12g/L;浴比為1: 8-10;煮練溫度80-90*C; 煮練時(shí)間1-1. 5小時(shí)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5或6所述的生物輔助亞麻織物或纖維全 無(wú)氯漂白工藝，其特征是所述的煮練助劑配方中非離子表面活性劑為烷基醇聚氧乙烯醚、垸基酚聚氧乙烯醚或脂肪酸聚氧乙烯酯，其例為2: 1: 1;煮練助劑配方中的銀離子表面活性劑為垸基苯磺酸鹽、垸基磺酸鹽、 烷基硫酸鹽以及脂肪酸鹽其比例為1: 0.5,非離子表面活性劑與陰離子表 面活性劑的比例在l: 2-5。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l或2或3或4或5或6所述的生物輔助亞麻織物或纖維全 無(wú)氯漂白工藝，其特征是所述的煮練助劑配方中非離子表面活性劑為 JFC、 0P-10和AE0-9的混合物，其例為2: 1: 1;煮練助劑配方中的銀離 子表面活性劑LAS和AES的混合物，其比例為l: 0.5,非離子表面活性劑 與陰離子表面活性劑的比例在l: 2-5。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5或6所述的生物輔助亞麻織物或纖維全 無(wú)氯漂白工藝，其特征是所述的雙氧水復(fù)漂過(guò)程按以下條件進(jìn)行雙氧水6-8g/L; PH值9-10;漂白溫度60-70'C;浴比1: 10-15;漂白時(shí)間1-1.5小時(shí)。
全文摘要
生物輔助亞麻織物或纖維全無(wú)氯漂白工藝，含氧漂白劑一般對(duì)木質(zhì)素的作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于含氯漂白劑，要實(shí)現(xiàn)無(wú)氯漂白必須開(kāi)發(fā)新的無(wú)污染的去除織物纖維中木質(zhì)素的方法。特別是對(duì)于亞麻纖維這樣含木質(zhì)素較多的纖維，除去木質(zhì)素是能否有效漂白的關(guān)鍵。本發(fā)明將亞麻原布經(jīng)堿煮練、酸洗，經(jīng)生物預(yù)處理后進(jìn)行雙氧水漂白，所述的雙氧水復(fù)漂過(guò)程按以下條件進(jìn)行雙氧水4-15g/L，pH值7-11，漂白溫度40-80℃，浴比1∶5-20，漂白時(shí)間0.5-2小時(shí)，漂白后的產(chǎn)品白度可達(dá)80％以上，抗拉強(qiáng)度達(dá)到500-900×800-1200N，毛效大于8cm，符合現(xiàn)行亞麻織物漂白技術(shù)指標(biāo)要求。本發(fā)明用于無(wú)氯條件下亞麻織物或纖維處理。
文檔編號(hào)D06M16/00GK101581034SQ20081006450
公開(kāi)日2009年11月18日 申請(qǐng)日期2008年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月14日
發(fā)明者波 劉, 輝 張, 王柏臣, 黃文清 申請(qǐng)人:哈爾濱理工大學(xué)