[发明专利]一种废液中COD含量低的麻纤维脱胶方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种废液中COD含量低的麻纤维脱胶方法，特别是涉及等离子体酸在麻纤维脱胶中的应用。

背景技术

麻纤维的形态与化学组分使其纺织品具有许多优良的性能。如大麻纺织品具有良好的吸湿透气、抗菌抑菌、屏蔽辐射等天然保健功能。因此麻纺织品有较好的市场前景。由于麻纤维的加工技术不完善，麻类纺织产品的品质不高。脱胶是链接麻种植与纺织加工的桥梁和纽带，脱胶质量的好坏直接影响着麻纤维的产量、质量乃至农民、企业的经济收入。

脱胶处理主要是去除麻韧皮纤维中的果胶、木质素和半纤维素等伴生物。由于麻韧皮纤维木质素含量较高、伴生物结构组成复杂，所以脱胶困难。脱胶过度，纤维素会受到破坏，强力显著降低；脱胶不足，纤维粗硬，束纤维分离程度不够，难于漂白，纺织价值不高。因此，脱胶程度要适中，使麻纤维分离均匀、松散柔软、纺织价值高，以提高麻类产品的质量和市场竞争力。

纵观国内外麻脱胶法，大致可分为三大类，即化学脱胶法、物理脱胶法、生物脱胶法。其脱胶机理或是使胶质溶解或降解成小分子从麻纤维上分离，或是利用外力使纤维系统破裂、粉碎，使胶质从麻纤维上脱落。主要有天然水沤麻脱胶、化学脱胶、微生物脱胶、生物酶脱胶、闪爆处理、超声波处理、超临界CO2萃取及其几种方法的联合脱胶技术等方法。

化学脱胶是目前我国麻纺企业主要采用的工艺，工艺中以碱剂为主，辅以氧化剂、助剂和一定的机械作用达到脱胶目的。其原理是利用麻纤维中的胶质和纤维素对无机酸、碱、氧化剂作用的稳定性不同，去除麻中的胶质，保留纤维素成分。但是化学脱胶法存在除去木质素效果不理想，工艺流程长，消耗原料和能耗多，对纤维损伤较大，环境污染严重等问题。例如，(苎麻脱胶废水预处理研究，资源开发与市场，200622(5))，在苎麻生产中，浓度极高的脱胶煮锅水，COD值一般为8000～12000mg/L，是国家一级排放标准的80-120倍(国家一级排放标准100mg/L(纺织染整工业水污染物排放标准GB4287-92))。呈黑色，主要含木质素、纤维素、半纤维素以及各种胶质等，水温一般较高，pH值为12-14。脱胶废水是治理苎麻废水的重点和难点。尽管这部分废水仅占整个废水的15-20％，但对环境的污染程度却达到80％以上。又例如专利名称为《大麻纤维短流程环保脱胶漂白方法》，专利号为201110007039.2的专利中记载“常用的大麻化学脱胶工艺过程有：二煮一漂法、二煮一漂一练法，而生产出来的纤维还残留较多木质素，织成布料后需要按照麻的工艺漂白加工，耗费较多的水、蒸汽等能源成本，生产成本高，处理后的污水中含有次氯酸钠、亚氯酸钠等有害化学成分，COD值一般大于4000，极易污染环境，且处理时间长，不易回收。”所以在保证可纺性，如纤维束的长度、分裂度和断裂强度等纺纱要求的基础上，减少脱胶废液COD含量，提高麻纺织品生产的环保性，是目前麻类纤维脱胶工艺研究的方向。

目前，等离子体技术已经在麻纤维的脱胶中得到应用。采用氩气、氮气、氧气、空气中的一种或上述气体的混合气体对纤维进行处理，替代常规的脱胶中的预处理。等离子体内大量的活性粒子使纤维材料内部胶质大分子分解成自由基、不饱和链和交联层，使胶质复合体的结构变松散。然后利用高效生物酶对纤维进行脱胶处理。但是，由于麻纤维的结晶度较大，气体放电对纤维表面及无定形区的处理有效，对纤维内部结晶区的处理效果不是很明显。

发明内容

为了解决麻纤维脱胶中的水污染问题，本发明公开一种废液中COD含量低的麻纤维脱胶方法，采用生物酶、等离子体酸、生物酶、碱处理联合工艺，结合了生物法、物理法、化学法的全部优点。目的是提供一种清洁高效的麻纤维脱胶方法。

本发明采用的工艺流程是：工艺流程为：麻纤维预处理→生物酶处理Ⅰ→等离子体酸处理→生物酶处理Ⅱ→碱处理。

对本发明的工艺描述如下：

进一步地，在上述技术方案中，本发明所述麻纤维预处理过程为将麻纤维进行简单的除杂处理后，麻纤维与自来水以1:10～30的质量比水预煮5～10分钟，预煮温度为90～100℃，取出水洗并烘干。

进一步地，在上述技术方案中，本发明所述生物酶处理Ⅰ和生物酶处理Ⅱ过程为向固体碱性果胶酶中加入25mmol/L EDTA水溶液配成质量分数为0.5～0.7％的碱性果胶酶溶液，用0.1mol/L的NaOH调节pH到7～9，加入前一步骤处理后的麻纤维煮180～300分钟，处理温度为50℃，取出水洗并烘干，所述麻纤维与碱性果胶酶溶液的质量比为1：10～30，其中生物酶处理Ⅰ的前一步骤为麻纤维预处理，生物酶处理Ⅱ的前一步骤为等离子体酸处理。