【摘 要】
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大叶白麻（Poacynum hendersonii）是一种野生植物,韧皮中富含纤维素,可作为环境友好的植物纤维纺织原料,其纺织品有散湿快、阻挡辐射、抗菌的功能,被称为“野生纤维之王”。目前,由于分布位置以及自身特性,大叶白麻纺织品普及程度不够高,为了实现纺织工业对大叶白麻资源的可持续利用,构建基于生物技术的大叶白麻纤维的绿色制备体系十分必要。包括大叶白麻在内的麻类韧皮纤维脱胶过程是获得可纺性纤维的
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大叶白麻（Poacynum hendersonii）是一种野生植物,韧皮中富含纤维素,可作为环境友好的植物纤维纺织原料,其纺织品有散湿快、阻挡辐射、抗菌的功能,被称为“野生纤维之王”。目前,由于分布位置以及自身特性,大叶白麻纺织品普及程度不够高,为了实现纺织工业对大叶白麻资源的可持续利用,构建基于生物技术的大叶白麻纤维的绿色制备体系十分必要。包括大叶白麻在内的麻类韧皮纤维脱胶过程是获得可纺性纤维的关键步骤,对后续纺纱工艺有重要影响。脱胶即去除韧皮中非纤维素获得纤维的过程。化学脱胶速度快,纤维残胶率低,能够满足工业化生产需求,但化学药品使用量多,排放大量废水,污染环境,不利于绿色环保。微生物脱胶条件温和,能耗小,但存在纤维残胶率高,不利于纺纱的缺点,是需要进一步加大研究力度的课题。大叶白麻含胶量高于其他麻类,仅靠单一脱胶方式难以达到可纺性要求,综合多种方法优势是解决相关问题的重要选择。为此,课题从绿色清洁可持续发展的理念出发,构建了针对分布于我国新疆地区的大叶白麻可纺性纤维制备的化学和微生物联合脱胶体系,旨在减少化学药品使用量,提升脱胶效果,符合纺织工业对大叶白麻纤维可纺性的要求,为大叶白麻纤维的可持续开发提供支撑。课题将联合脱胶过程区分为预处理阶段、微生物脱胶阶段、漂白精制阶段等三个工艺过程。采用正交试验分别测定超声波、氢氧化钠、过氧化氢三种预处理方法单独使用的脱胶预处理效果,响应面试验测定三种预处理方法组合后的脱胶效果,以失重率为评价指标,获得最优条件:超声碱浴55°C、3 g/L、1:25、15 min;过氧化氢65°C、3 g/L、1:20、15 min;失重率22.19%。通过单菌株、混合菌株脱胶比较试验,获得脱胶效果好的是环状芽孢杆菌（Bacillus circulans-DZ002）和枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis-DZ001）混合脱胶,平均果胶酶、木聚糖酶活力分别提高了14.39%和16.47%。微生物脱胶通过单因素和响应面试验,以失重率为评价指标,获得最优条件:浴比1:50,接种量9%,初始p H=8.6,37°C,180 rpm,4.6 d;在最优预处理和微生物脱胶条件下失重率45.26%。漂白过程通过单因素和正交试验,以失重率为评价指标,获得最优条件:H2O2 9 g/L、75 min、90°C、浴比1:20、Na2Si O35 g/L、Na2CO3 3 g/L、Na2SO3 1 g/L、JFC 3 g/L;失重率13.42%。对联合、化学和微生物脱胶方法得到的麻纤维理化性能进行表征分析:从外观上评判化学、联合脱胶得到的纤维松散、柔软、有光泽,微生物脱胶均匀性不足,有胶质残留;红外光谱表明脱胶前后纤维结构未变,各成分含量不同;化学成分分析表明联合脱胶能够达到化学脱胶要求;联合脱胶制备得到的麻纤维平均制成率、白度、细度、回潮率分别为46.63%、55.73%、0.3886 tex、6.19%。经计算每生产1 t精干麻,联合脱胶化学药品使用量减少51.77%,处理化学废水量减少56.23%,明显减轻了环境污染,其中微生物脱胶流程用水约占49.50%,富含有机物废水经后续无害化处理达标后还可能用于农田灌溉。
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