目前,在我国大麻脱胶主要采用化学脱胶工艺。但是化学脱胶不但耗水、耗碱多,污染严重.而且处理时间较长。现在环境污染问题为全球所关注.生物技术在麻类脱胶上的应用已引起人们的重视。本文选用了生物酶,再辅以化学处理,进行大麻脱胶工艺研究。
1 大麻原麻化学成分测试
所用大麻原麻由宁夏亚麻纺织印染厂提供。产于宁夏。由于大麻纤维目前无国家标准.因此采用国家标准GB5889-86苎麻化学成分分析方法测试大麻的化学成分。
2 主要脱胶工艺
2.l 预处理工艺
工艺条件为:H2S04浓度3g/L,温度60℃,时间1.5 h,浴比1:14。
2.2 生物酶脱胶工艺
试验中选用的果胶酶为无锡酶制剂厂产品.主要应用于食品加工。选用的纤维素酶为宁夏夏盛实业(集团)有限公司产品,主要用于织物风格调理,也可消除麻类织物的刺痒感。根据酶制剂生产厂提供的使用说明书.选择最佳的pH值和温度。浴比为l:14。通过正交试验确定酶的种类、时间、浓度对脱胶效果的影响及最佳工艺条件。
通过多次不同的浓度、处理时间及比例的摸索试验后,初步确定酶处理时较合适的各因素的水平。
根据选定的因素和水平,选用正交表L16(4S)。
2.3 正交试验结果与分析
与纤维可纺性能相关的因素,主要有纤维(束)的长度、细度和强度,也与晶体结构和纤维束中残余胶质的成分、含量有关。因此选用纤维细度、束纤维强度、断裂伸长率和残胶率等性能指标评价生物酶脱胶效果,由此确定最佳生物酶脱胶工艺。
进行正交试验分析,根据综合比较,确定最佳工艺条件。
用果胶酶、纤维素酶及不同比例两种酶混合进行脱胶,果胶酶脱胶效果最佳。其原因可能有:(1)脱胶的主要作用是果胶酶而不是纤维素酶。(2)在处理时间(6 h)内,纤维素酶还不能进入到纤维内部,不能分解初生胞壁中的纤维素,纤维素酶未起作用。(3)由于酶催化反应的速率不仅显著地受到DH值和温度的影响,而且还受到在处理
由于在试验过程中没有采取剧烈的连续的机械搅拌作用,酶溶液基本上是静止的,这对于脱胶效果和处理时问有很大影响。酶处理采用的加工方式和设备的不同,处理液流动速度或搅拌方式及速度不同,酶处理的反应速度和效果也将不同.而且这些影响因素是相互关联的。一般来说,搅拌速度越快,处理时问越短,效果也越好。所以,在实际生产过程中,工厂要选用合适的脱胶设备(如使用离心式循环泵.保证处理液可循环流动)和流速,来改善脱胶效果,缩短处理时间或降低酶浓度。