[发明专利]一种桑皮脱胶方法

说明书

技术领域

本发明属于纤维生产技术领域，具体涉及一种桑皮脱胶方法。

背景技术

桑树属桑科桑属，我国是世界上种桑养蚕最早的国家，并且收集保存的桑树种质分属15个桑种3个变种，是世界上桑种最多的国家。其中栽培种有鲁桑、白桑、广东桑、瑞穗桑；野生桑种有长穗桑、长果桑、黑桑、华桑、细齿桑、蒙桑、山桑、川桑、唐鬼桑、滇桑、鸡桑；变种有鬼桑(蒙桑的变种)、大叶桑(白桑的变种)、垂枝桑(白桑的变种)。我国桑树栽培范围广泛，东北自哈尔滨以南，西北从内蒙古南部至新疆、青海、甘肃、陕西，南至广东、广西，东至台湾，西至四川、云南，以长江中下游各地栽培最多。

我国约有800万亩桑田，桑叶用来养蚕，而砍伐下来的枝条大部分当柴烧或废弃不用，这是一个极其巨大的廉价原料市场。目前利用起来的桑枝主要用于生产纤维板、造纸、提取中药等，其中桑皮主要用于桑皮纤维的生产。桑皮纤维是以桑树皮(桑树修剪枝条)为原料从中提取的纯天然绿色纺织纤维，具有优良的吸湿性、透气性、保暖性和一定的保健功效，其光泽良好、手感柔软、易于染色。桑皮纤维既有棉的特征，又具有麻纤维优点，因此具有极广阔的应用前景，是一种具有高附加值的纯天然绿色纤维。

桑皮脱胶是提取桑皮纤维的关键。现有研究以化学脱胶法、生物脱胶法以及化学-生物联合脱胶法为主，始终无法解决环境污染和效率低等问题，不适合新型工业化要求以至于发展受限。本发明综合考虑环保和效率问题，采用蒸汽爆的物理膨爆作用松解胶质，再用生物技术消解残留部分胶质，最终达到清洁、高效脱胶目的，解决传统桑皮脱胶方法的技术难题。

蒸汽爆破技术最早由Mason发明并用于制浆过程，称为Maonite法。在Masonite工艺基础上，人们对蒸汽爆破制浆进行了大量的改进。其中的Stake和Kokta方法都是先预浸物料，然后在高温高压下短时汽蒸，最后爆破。

目前所有的蒸汽爆工艺的共同点是短时蒸煮和高压爆破。具有细胞结构的植物原料在高压(0.8-3.4MPa)、高温(180-240℃)介质下汽相蒸煮，纤维素较少降解并保持其结晶性，半纤维素和木质素则产生一些酸性物质，使半纤维素降解成可溶性糖，同时复合胞间层的木质素软化和部分降解，从而消弱了纤维间的粘结。其次是爆破过程，汽相饱和蒸汽和高温液态水两种介质共同作用于物料，瞬间完成的绝热膨胀过程，产生多次剪切，使物料从胞间层解离成单个纤维细胞。

桑皮中的主要成分是纤维素(约32％)、果胶(约26％)、半纤维素(约18％)、木质素(约7％)、水溶物(约11％)等，果胶、半纤维素及木质素等胶质含量较高，这些胶质与纤维素相互交织而形成复杂的难以降解的细胞壁结构。由于蒸汽爆破技术可以降解部分胶质而对纤维素影响不大，其爆破剪切作用可使桑皮解离成更小的纤维束或单纤维，有利于桑皮纤维与其他组分分离，因而可以用于桑皮脱胶处理，相比化学脱胶法而言，该技术以物理机械作用为主，更加清洁、环保。

由于桑皮中胶质含量很高，蒸汽爆破处理脱胶效果有限，但对物料胞间层结构的破坏更利于微生物作用。研究表明，秸秆经过蒸汽爆破之后，其酶解率可达80-90％，比未经汽爆的秸秆酶解率提高了60-70％。因此，对蒸汽爆破后的桑皮进行生物脱胶处理，可增强生物作用效果，大幅提高脱胶效率。

发明内容

本发明的目的之一是为解决桑皮脱胶过程中污染大，效率低的问题，提供一种清洁高效的桑皮脱胶方法

本发明提供一种桑皮脱胶方法，包括以下步骤：

将新剪桑枝除去表层皮屑、结疤，剥取桑皮，去除桑皮表层青皮；

将所述处理好的桑皮用水浸泡，再进行敲打，然后用清水冲洗干净；

将上一步处理后的桑皮蒸汽爆破，得到桑皮纤维，将桑皮纤维用清水冲洗干净；

将冲洗干净的所述桑皮纤维进行生物脱胶、发酵，将脱胶后的桑皮纤维用清水冲洗干净，脱水；

再将脱水后的桑皮纤维浸入给油乳液中浸泡，然后捞出堆放上油；

上油后的所述桑皮纤维抖松、摊平，放入烘箱烘干，得到脱胶桑皮纤维成品。

进一步的，所述蒸汽爆破为先将上一步处理好的桑皮在浓度为2％～6％的NaHCO₃溶液浸泡30min，捞出沥水并控制桑皮中吸附的NaHCO₃溶液的量使其含水率为50％～300％，再置于汽爆罐中，在压力1.2～2.0MPa下维压5～10min，突然释压爆破。