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大麻纤维具有纤维细度细,穿着无刺痒感、可抑制细菌、吸湿透气性高、无静电、防霉、保健、能屏蔽紫外线等优良性能,同时因为种植无需施肥、喷撒药物等优点,大麻被认为是21世纪的功能性绿色环保材料。大麻纤维的脱胶是目前比较热门的研究问题,传统的沤麻方法不仅浪费有限的淡水资源,还污染环境。因此本课题研究了海水对大麻纤维浸渍效果,探讨了浸渍的机理及有效菌种,得到具有较强果胶分解能力的菌种,有利于拓展生物技术在纺织领域的应用与发展。
本文的主要工作内容和结论如下:
1.用海水浸渍处理大麻、苎麻和亚麻纤维,比较分析得到大麻纤维的抗海水腐蚀性能要比苎麻纤维和亚麻纤维好;用海水浸渍处理大麻原麻与高温高压脱胶后大麻纤维,确定大麻纤维中抗海水的成分主要为纤维素部分。
2.比较海水和清水浸渍处理的效果得到,经海水、清水浸渍处理后的大麻纤维表面明显变的光滑白洁,纤维束清晰,大麻纤维中果胶、脂蜡质、水溶物等含量都大大降低,木质素的含量也降低较多,但半纤维素的含量下降不明显。大麻纤维用海水浸渍处理的效果虽然不如用清水浸渍的,但其去除木质素效果较好,从环保、经济和节省淡水资源考虑,可以用海水来代替清水对大麻纤维进行浸渍处理来达到脱胶效果。
3.用不同浓度的食盐溶液来浸渍处理大麻原麻纤维,对处理后的大麻纤维进行比较分析表明,高盐度会抑制大麻纤维表面胶质的分解,同时大麻纤维上的微生物在浸渍过程中对纤维表面的胶质有影响,而对纤维素无影响。
4.用灭菌海水或海水浸渍处理大麻纤维或用电离辐射灭菌过的大麻纤维,经实验得到大麻自身带的微生物在海水浸渍过程中起主要作用,同时用0.5mol/L食盐溶液、清水和海水浸渍处理大麻,发现海水中的盐成分会抑制大麻纤维自身带的微生物在海水浸渍大麻过程中的作用。
5.大麻纤维用0.5mol/L食盐溶液、清水、海水和灭菌海水浸渍,对浸渍液中的细菌进行分析,得到具有较强果胶分解能力的细菌分别为1416、2309、3508和4448;经鉴定系统分析:1416为寡养单胞菌属的嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophomnasmaltophilia),革兰氏阴性、氧化酶阴性、无芽孢杆菌,约为0.4μm×1.5μm,以单极毛运动;2309为假单胞菌属(Pseudomonasspp.),革兰氏阴性、氧化酶阳性、直杆菌,约为0.5μm×1.4μm,以数根极毛运动;3508为寡养单胞菌属的嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophomnasmaltophilia),革兰氏阴性、氧化酶阴性、无芽孢杆菌,约为0.3μm×1.4μm,以单极毛运动;4448为苍白杆菌属的人苍白杆菌(Ochrobactrumanthropi),革兰氏阴性、氧化酶阳性、短杆菌,约为0.6μm×0.9μm,以周生鞭毛运动。寡养单胞菌属、假单胞菌属和苍白杆菌属的细菌具有较强的分解果胶能力,适合用于今后大麻微生物脱胶的研究。
6.用0.5mol/L的盐水和海水浸渍处理大麻纤维,浸渍液中具有较强果胶分解能力的细菌1416和3508都为嗜麦芽寡养单胞菌,该菌为嗜盐菌。而且嗜麦芽寡养单胞菌是能引起感染的条件致病菌,用灭菌海水处理大麻纤维的浸渍液中具有较强果胶分解能力的细菌4448为人苍白杆菌,它也是一种条件致病菌,但用清水处理大麻纤维的浸渍液中具有较强果胶分解能力的细菌2309(假单胞菌属)却没有致病性。因此,我们可以得到海水中的盐成分在一定程度上会影响大麻纤维的抗菌性能。
总之,本工作有助于了解海水对大麻纤维浸渍处理的效果,确定一些对大麻纤维上具有较强果胶分解能力的细菌及它们的特性,为今后大麻的微生物脱胶工艺研究打基础。