生物酶前处理在稻秸秆纤维提取中的应用
2011-10-30花兆辉孙卫国
花兆辉,杨 丹,孙卫国
(西安工程大学纺织与材料学院,陕西 西安 710048)
稻秸秆成份包括纤维素、半纤维素、木质素、果胶及灰分等[1]。目前在纺织上对稻秸秆的研究主要有东华大学的俞镇慌教授[2-3]对秸秆纤维成网工艺和秸秆纤维非织布用作无土栽培基质的研究,刘冰和程士润等[4-5]采用碱煮法对稻秸秆纤维提取工艺的探讨。
目前化学脱胶工艺主要以碱液煮炼为主,但化学脱胶工艺普遍存在成本高、污染重,损伤纤维等问题[6]。本文采用生物酶(木聚糖酶、果胶酶)对稻秸秆脱胶进行预处理,这样可以提高脱胶的效率,减少环境污染,同时还可以有效提高纤维的性能。实验分析了生物酶的用量、温度、时间及pH值对稻秸秆脱胶的影响,并得出优化工艺。
1 实验部分
1.1 实验材料
原料:产于西安户县的稻秸秆。
药品:木聚糖酶,果胶酶。H2SO4,氢氧化钠(NaOH),双氧水(H2O2),无水亚硫酸钠(Na2SO3),硅酸钠(Na2SiO3),焦磷酸钠,草酸铵等(以上均为分析纯)。
1.2 仪器与设备
JA1203N 型电子天平;JA-N 型精密扭力天平;Y171-1 型纤维切断器;Y802A 型八篮恒温烘箱;Y321B型手摇捻度仪;DZKW-4 电子恒温水浴锅;JJ-1 型定时电动搅拌器;YG004 型电子单纤维强力仪。
1.3 工艺流程
1.3.1 单独化学碱煮工艺
(1)工艺流程
试样→浸酸→水洗→碱煮→水洗→酸洗→水洗→抖松→脱水→烘干
(2)工艺参数
浸酸:H2SO4质量浓度2 g/L,浴比1∶30;温度 50 ℃;时间 120 min。
碱煮:NaOH用量 40%,H2O28 mL/L,温度 90 ℃,时间 2 h,浴比1 ∶30。
酸洗:H2SO4质量浓度2 g/L,浴比1 ∶50;温度为常温;时间 2 min。
助剂:渗透剂JFC 2 mL/L;Na2SiO33%(owf);Na2SO35%(owf);草酸铵5 g/L;焦磷酸钠 5%(owf)。
注:(owf)为相对稻秸秆重量所用的试剂用量。
1.3.2 生物酶/化学脱胶工艺
(1)工艺流程
试样→浸酸→水洗→生物酶前处理→热水失活→水洗→碱煮→水洗→酸洗→水洗→抖松→脱水→烘干……p>
