[发明专利]一种利用汽爆技术对香蕉纤维进行提取和脱胶的方法

说明书

本发明公开了一种利用汽爆技术对香蕉纤维进行提取和脱胶的方法，1)汽爆提取；2)预酸处理；3)清洗；4)酶脱胶；5)汽爆脱胶；6)第一次漂白；7)第二次漂白；8)后处理。首先采用预酸处理、再通过生物酶和蒸汽爆破结合的方式，既有效地提高香蕉纤维得率，又降低香蕉纤维残胶率，同时避免环境污染。

技术领域

本发明涉及植物纤维制备技术领域，尤其涉及一种利用汽爆技术对香蕉纤维进行提取和脱胶的方法。

背景技术

香蕉纤维可分为香蕉茎纤维和香蕉叶纤维，香蕉叶纤维蕴藏于香蕉树的树叶中，属于叶纤维；香蕉茎纤维则蕴藏于香蕉树的韧皮内，属于韧皮类纤维；香蕉韧皮的主要化学成分为纤维素，其次为半纤维素、木质素、果胶物质、水溶物、脂蜡质等，可以看出，香蕉韧皮中的纤维素含量尽管低于亚麻、黄麻中的纤维素，但其在香蕉韧皮中含量也在60％左右；相对于亚麻、黄麻，其香蕉韧皮中的半纤维素和木质素的含量较高，二者占了香蕉纤维化学组成的30％以上，大量研究表明，香蕉纤维具有诸多优点如：强度高、伸长小、吸湿放湿快、初始模量高、服用卫生性能良好等优点。此外，香蕉纤维作为天然纤维的一种，又具有可再生、可降解、来源丰富、加工能耗小、原料价格低廉等优点。如何开展香蕉纤维的综合利用，延长香蕉产业链，有效降低香蕉产业发展的风险、提高产业经济效益、增加产品的附加值是香蕉产业发展中亟需解决的重大问题之一。香蕉纤维及制品的开发生产为纺织行业增添了一种新型的环保天然纤维材料，对纺织业的发展将起到积极地推动作用，香蕉纤维、纱线及产品应用前景广阔，具有良好的经济和社会效益。目前，香蕉纤维基本上采用碱溶液进行浸提，利用汽爆技术进行脱胶，其中半纤维素和木质素存在脱除不明显的效果，易造成制备的香蕉纤维强度不匀，平均断裂强度较低等问题。因此，本发明结合酶法和汽爆技术对香蕉粗纤维进行脱胶，使得香蕉粗纤维的表明覆盖的半纤维素及木质素含量较低，纤维素含量高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种利用汽爆技术对香蕉纤维进行提取和脱胶的方法，解决上述问题。

本发明采用的技术手段如下：一种利用汽爆技术对香蕉纤维进行提取和脱胶的方法，包括以下步骤：

1)汽爆提取：取新鲜香蕉茎秆、叶切割后放入汽爆罐中在1.7～3.0Mpa的汽爆压力下维压70～200s，瞬间释放后水洗并脱水得到香蕉粗纤维；

2)预酸处理：将香蕉粗纤维浸泡于浓度为0.5～2％的酸溶液中，固液比为1:15～1:30，进行蒸煮；

3)清洗：将蒸煮后的香蕉粗纤维在20～50℃温水中清洗；

4)酶脱胶：利用复合酶进行脱胶处理，所述复合酶为半纤维素酶、果胶酶和木质素酶，且重量比为2～4:0.1～0.5:1～2；

5)汽爆脱胶：将酶脱胶后的香蕉纤维再放入汽爆罐中，在压力1.0～1.5Mpa的条件下维压时间为30～120s，瞬间释放后水洗并脱水；

6)第一次漂白：取汽爆脱胶后的香蕉纤维，在温度为60～65℃、固液比为1:10～1:15下进行漂白液漂白处理，水洗至中性；

7)第二次漂白：在温度为50～60℃、固液比为1:5～1:10下漂白液处理，水洗至中性；

8)后处理：对漂白后的香蕉纤维进行给油、干燥、开松、梳理而得到柔顺洁白的香蕉纤维。

优选地，所述步骤2)中，所述酸溶液是由水、盐酸溶液或稀硝酸溶液和渗透剂组成，且重量比为50～100：1～10：0.1～2。

优选地，所述渗透剂为渗透剂JFC-1或低泡渗透剂SF。

优选地，所述步骤2)中，所述高温蒸煮的温度为80～100℃，时间为10～20h。

优选地，所述步骤4)中，酶脱胶的温度为30～60℃，pH值为4.0～6.0，处理时间为5～10h。