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竹纤维生物脱胶探索

蔡丽丽  
【摘要】:近年来,人们越来越重视对新型纤维的开发利用,对获取天然纤维的研究也越来越广泛深入。竹纤维作为一种新型纤维,对其开发利用也越来越受到人们的关注,且竹资源为可再生资源,我国又是竹资源大国,将竹资源引入到纺织纤维开发中有较好的应用前景。本论文拟通过生物酶脱胶的方法从竹材中提取纤维。 论文首先根据GB5889-86《苎麻化学成分定量分析方法》定量分析了竹材的主要成分,测得竹材的纤维素含量为42.13%,木质素含量为25.67%,果胶质含量0.55%。根据定量分析结果及天然竹纤维分离方法原理,确定了脱胶工艺流程:预处理→热裂解→水洗→复合生物酶脱胶→水洗→白腐菌脱胶→水洗→复合生物酶处理→水洗→漂白→给油处理→水洗→梳理→烘干。通过对热裂解后失重率的测定,确定热裂解时间为2.5h,利用单因子、正交设计试验,确定各因子试验范围,对比分析影响脱胶效果的因素,确定酶法脱胶的优化工艺为:酶浓度4g/L,pH=7.5,时间t=10h,温度T=55℃。通过均匀设计试验,确定白腐菌脱胶的优化工艺:时间20天,菌浓度10g/L,温度36.5℃,pH=5.5。 对所得纤维的电镜观察,得到竹纤维的横截面为不规则腰圆形,表面有孔洞,纵向有沟槽,粗细分布不均匀。测定纤维长度细度,得到最长纤维为67.9mm,最短8.2mm,平均长度为27.6mm,线密度均值为66.6dtex,断裂强度15.76cN/tex,可以满足纺粗特纱要求。用红外光谱分析法分析了纤维内部结构并与竹浆粘胶纤维进行了对比。最后用热重分析法分析了纤维的热学性能,其热稳定性与其他天然纤维素纤维相近。 用纯生物方法从竹材中提取竹纤维于生态环保有益,但是从试验效果上看,木质素的去除效果比较差,国内外对用白腐菌脱除木质素的研究已有几十年的历史,现对草本植物木质素的脱除研究已取得一定进展,但对木本植物木质素的去除未能找到特别有效的菌种,因此,在此方面的研究还有待深入。


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