[发明专利]一种棉秆韧皮复合生物酶水溶液生物脱胶反应釜

说明书

本申请是一个分案申请，原申请的申请日为2012年05月16日，申请号为201210150218.6，发明名称为“生物技术制备棉秆韧皮纺织工艺纤维的方法及脱胶反应釜”。

技术领域

本发明涉及一种棉秆韧皮复合生物酶水溶液生物脱胶反应釜。

背景技术

据统计，我国年产皮棉600万吨，种植棉花产生棉秆约900万吨，棉秆皮年产量约500万吨，而资源丰富、价格低廉的棉秆一般被丢弃或者焚烧，造成较大的浪费。在较长的时间内，棉秆韧皮与棉秆一起作为棉花副产品（废弃物）用于农村的燃料，并未能够得以充分利用。近年来，随着环境保护与自然资源深度利用热潮的高涨，人们开始加大了对棉秆开发利用的研究，比如中国专利 CN1068866中公开了一种棉秆纤维预处理的方法；中国专利 CN1052484中公开了以棉秆为原料制造硝化纤维素的方法；尽管他们在利用棉秆的方面迈出了积极的一大步,但是用他们的方法不能制出适用于纺织用途的纺织纤维。1998年山东菏泽发明专利《棉秆皮提取纺织纤维的方法》；2005年刘 磊发明专利《棉杆皮纤维及其加工方法》化学+鞣制脱胶；天维纺织科技（深圳）有限公司2006年申请了化学脱胶专利，工艺流程：剥皮→除渣→脱胶→养生→切断→鞣制→打纤→梳理→分离→烘干→分箱分级；2009浙江理工、广东溢达专利《一种高温低碱棉杆皮纤维快速脱胶方法 》；大多数专利技术集中于化学脱胶上，明显与发展低碳经济不相符合，且缺乏综合利用，基本上没有实现产业化。以至于棉秆韧皮纤维在纺织领域的应用研究很少。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种生物技术制备棉秆韧皮纺织工艺纤维的方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的生物技术制备棉秆韧皮纺织工艺纤维的方法，将棉秆依次进行如下步骤的处理：（1）自然法脱胶：脱胶后经清水洗涤，脱水后自然晾干，后打纤；（2）复合生物酶水溶液生物脱胶：将步骤（1）得到的棉秆皮脱胶后经清水洗涤，脱水后自然晾干得脱胶后粗纤维；（3）去除棉秆韧皮纤维中木质素；（4）脱胶后的漂白及给油处理；所述步骤（2）的工艺是：采用复合生物酶Scourzyme301L，复合生物酶溶液浓度为2-6g/L、pH值8-10、溶液温度45-55℃、保温时间8-12h。

所述步骤（3）的工艺是：将步骤（2）得到的生物酶脱胶后棉秆韧皮粗纤维经浸酸、一次煮炼、水洗、二煮炼、水洗涤、脱水、烘干、打纤，其中浸酸浴比为1：28-32，pH = 5；一次煮炼的煮炼液组成为FD-ZT02助剂 3 g/ L、NaOH 13 g/ L，浴比为1∶8-12 ；常压100℃、保温100-140 min；二次煮炼煮炼液组成为FD-ZT02助剂1 g/ L、NaOH 5 g/ L，浴比1∶8-12；常压100℃，保温时间50-70min。

所述步骤（1）的工艺是：普通池塘水，棉秆：水浴比1：30、水温度控制16~22℃、脱胶时间18~22d。

所述步骤（4）的工艺是：棉秆韧皮纤维经漂白、给油、自然晾干、打纤开松、牵切得到棉秆韧皮纺织工艺纤维，漂白液的组成为：H₂O₂  10g/l、H₂NCONH₂  10g/l、Na₂SiO₃.9H₂O  2%、Na₅P₃O₁₀  3%，NaOH调节pH值8.5、纤维：溶液浴比1:20；给油工艺参数：硅油:水＝1:2、纤维：溶液浴比1：20、温度90℃、时间2-4h。

本发明上述技术方案中所用到的设备均可采用现有技术中的现有设备。

本发明还提供一种棉秆韧皮复合生物酶水溶液生物脱胶反应釜，包括釜体，釜体顶部设有釜盖及进料口，釜盖上设有注水口和观测口；釜体下部设有加热管和出料口，底部设有排污口，釜体一侧回流管，釜体中部设有温度控制传感器。

釜体顶部设有时间控制器。优选在排污口的上部设有隔污栅。

该反应釜设计有传感器控制的加热及循环装置、脱胶水能够循环重复使用。

本发明还提出了棉秆皮产业化综合利用工艺流程设计：即将棉秆切除两端及枝杈，切除掉的部分棉秆两端及枝杈初步粉碎，压缩为饼状体作为燃料。棉秆中间段经浸泡后脱皮，无皮棉秆经粉碎后用于造纸/板，棉秆韧皮采用本发明的工艺制备成纺织工艺纤维。