專利名稱：：利用纖維素酶進(jìn)行預(yù)處理的Lyocell纖維打漿方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種利用纖維素酶進(jìn)行預(yù)處理的Lyocell纖維打漿方法。
背景技術(shù)：
：Lyocell纖維是一種新型、環(huán)保的再生纖維素纖維，具有典型的皮芯結(jié)構(gòu)，芯層主要由巨原纖高度平行排列組成，中間夾有無(wú)定形區(qū)，原纖尺寸均在納米級(jí)。Lyocell纖維容易產(chǎn)生原纖化結(jié)構(gòu)，對(duì)于一些人造纖維和合成纖維，原纖化是指纖維在受機(jī)械力作用時(shí)，原本光滑的纖維表層受到破壞，纖維內(nèi)部的原纖或原纖束裸露，附于纖維主體之上，也有部分脫離纖維主體。通過(guò)機(jī)械打漿處理容易使Lyocell纖維產(chǎn)生豐富的原纖化結(jié)構(gòu)，原纖化的Lyocell纖維特別適合于某些特種紙的制備，可以很好地改善紙張撕裂強(qiáng)度、不透明度，調(diào)整紙張透氣度。利用原纖化結(jié)構(gòu)，還適合制備透氣度大、孔徑小且孔隙均勻的紙張，如高精度濾材、電池隔膜等。現(xiàn)有技術(shù)中，Lyocell纖維打漿不進(jìn)行預(yù)處理，容易造成打漿時(shí)間長(zhǎng)、纖維的原纖化程度低、纖維的打漿性能和耐堿性能差等特點(diǎn)。纖維素酶是酶的一種，在分解纖維素時(shí)起生物催化作用。纖維素酶反應(yīng)和一般酶反應(yīng)不一樣，其主要的區(qū)別在于纖維素酶是多組分酶系，且底物結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜。由于底物的水不溶性，纖維素酶的吸附作用代替了酶與底物形成的ES復(fù)合物過(guò)程。纖維素酶先特異性地吸附在底物纖維素上，然后在幾種組分的協(xié)同作用下將纖維素分解成葡萄糖。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種利用生物酶對(duì)Lyocell纖維進(jìn)行打漿處理的方法，提高Lyocell纖維的打漿性能和耐堿性能。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種利用纖維素酶進(jìn)行預(yù)處理的Lyocell纖維打漿方法，其特征在于，具體步驟為第一步將Lyocell纖維與酶活力水平為1000-1600IU/g的纖維素酶按重量比100:l-3混合，用水調(diào)節(jié)漿料濃度為2wt^5wt^，調(diào)節(jié)pH值至4.56，溫度4560。C，處理時(shí)間3060min;第二步將第一步所得酶處理料在PFI磨中進(jìn)行打漿處理，打漿過(guò)程不加水。所述第二步打漿處理過(guò)程中，磨盤間隙控制在0.2mm。本發(fā)明的原理是Lyocell纖維分子鏈間主要通過(guò)氫鍵結(jié)合，水分子只能進(jìn)入纖維的無(wú)定形區(qū)，破壞氫鍵而造成纖維有限溶脹。由于結(jié)晶區(qū)內(nèi)分子鏈平行排列且靠得很近，故水分子不能進(jìn)入其中。但當(dāng)纖維素酶對(duì)纖維素水解后，纖維更為顯著地溶脹，水分子進(jìn)入結(jié)晶區(qū)，有利于纖維的打漿和分絲帚化；經(jīng)酶處理后再次形成的氫鍵極其穩(wěn)定。本發(fā)明采用纖維素酶對(duì)Lyocell纖維進(jìn)行打漿前的預(yù)處理，使纖維潤(rùn)脹變得更加柔軟，減少打漿時(shí)間，大幅度提高了纖維的原纖化程度，有利于保持纖維長(zhǎng)度；而且還提高了纖維的耐堿性能。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例來(lái)具體說(shuō)明本發(fā)明。實(shí)施例1(1)酶混合和作用階段Lyocell纖維(奧地利蘭精纖維公司，1.7D*4mm)加入與酶活力為1000IU/g的纖維素酶(中性纖維素酶CellusoftCR，Novozymes公司生產(chǎn))1.0%(重量比)，加入水，使得漿料濃度為2.Owt%，纖維和生物酶均勻混合。調(diào)節(jié)系統(tǒng)的pH值至4.56，溫度控制在45。C，處理時(shí)間30min。(2)與生物酶混合作用后的漿料在PFI磨中進(jìn)行打漿原纖化處理，磨盤間隙控制在O.2mm，打漿過(guò)程不加水。上述處理完得到的Lyoce11纖維，失重率0.44%，纖維長(zhǎng)度1.83mm，堿損失率0.7%。實(shí)施例2(1)酶混合和作用階段Lyocell纖維(奧地利蘭精纖維公司，1.7D*4mm)加入酶活力為l加0IU/g的纖維素酶(中性纖維素酶CellusoftCR，Novozymes公司生產(chǎn))2.0%(重量比)，加入水，使得漿料濃度為3.Owt%，纖維和生物酶均勻混合。調(diào)節(jié)系統(tǒng)的pH值至4.56，溫度控制在50。C，處理時(shí)間40min。(2)與生物酶混合作用后的漿料在PFI磨中進(jìn)行打漿原纖化處理，磨盤間隙控制在O.2mm，打漿過(guò)程不加水。上述處理完得到的Lyoce11纖維，失重率1.0%，纖維長(zhǎng)度1.95mm，堿損失率0.5%。實(shí)施例3(1)酶混合和作用階段Lyocell纖維(奧地利蘭精纖維公司，1.7D*4mm)加入酶活力為l600IU/g的纖維素酶(中性纖維素酶CellusoftCR，Novozymes公司生產(chǎn))3.0%(重量比)，加入水，使得漿料濃度為5.0wt%，纖維和生物酶均勻混合。調(diào)節(jié)系統(tǒng)的pH值至4.56，溫度控制在60。C，處理時(shí)間60min。(2)與生物酶混合作用后的漿料在PFI磨中進(jìn)行打漿原纖化處理，磨盤間隙控制在O.2mm，打漿過(guò)程不加水。上述處理完得到的Lyocell纖維，失重率2.0%，纖維長(zhǎng)度2.07mm，堿損失率0%。未經(jīng)生物酶預(yù)處理與經(jīng)過(guò)2.0%生物酶預(yù)處理的Lyocell纖維在相同條件下分別進(jìn)行打漿，所得漿料的性能指標(biāo)如下表所示未經(jīng)生物酶預(yù)處理生物酶預(yù)處理(加入量2.0%)漿濃/%3.0%3.0%打漿方式PFI磨PFI磨失重率/%0.91.04<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實(shí)施例1-3中的纖維素酶活測(cè)定方法如下取lmL酶液加lmLO.lmol*L—"、pH4.6的醋酸緩沖液，預(yù)熱到50°C，加入1條1x6cm新華濾紙(50+lmg)，5(TC保溫lh。取出，沸水浴滅活5min，冷卻至室溫，用3mLDNS試劑顯色后稀釋3倍，測(cè)OD值(520nm)。酶活力計(jì)算從標(biāo)準(zhǔn)曲線中查出葡萄糖Pmol數(shù)；酶活力(ii/mL)=葡萄糖量/60XEw其中60為保溫時(shí)間(酶與底物作用時(shí)間，min);Ew為粗酶液的體積(mL);u是指在特定條件下，每分鐘催化纖維素水解成1Pmol葡萄糖的酶量。實(shí)施例1-3中的Lyocell纖維堿損失率的測(cè)定方法如下取一定質(zhì)量的Lyocell纖維，在105°C的恒溫干燥箱內(nèi)干燥2h，稱量質(zhì)量ml，再在6mol/LK0H+15g/LLi0H的電解液中浸泡4h，用去離子水清洗直至中性，然后在105。C的恒溫干燥箱內(nèi)干燥2h，再稱量質(zhì)量m"堿損失率按下式計(jì)算減損失率=[(mi-m2)/mjX100%。權(quán)利要求一種利用纖維素酶進(jìn)行預(yù)處理的Lyocell纖維打漿方法，其特征在于，具體步驟為第一步將Lyocell纖維與酶活力水平為1000-1600IU/g的纖維素酶按重量比100∶1-3混合，用水調(diào)節(jié)漿料濃度為2wt％～5wt％，調(diào)節(jié)pH值至4.5～6，溫度45～60℃，處理時(shí)間30～60min；第二步將第一步所得酶處理料在PFI磨中進(jìn)行打漿處理，打漿過(guò)程不加水。2.如權(quán)利要求1所述的利用纖維素酶進(jìn)行預(yù)處理的Lyocell纖維打漿方法，其特征在于，所述第二步打漿處理過(guò)程中，磨盤間隙控制在0.2mm。全文摘要本發(fā)明提供了一種利用纖維素酶進(jìn)行預(yù)處理的Lyocell纖維打漿方法，其特征在于，具體步驟為將Lyocell纖維與纖維素酶按重量比100∶1-3混合，用水調(diào)節(jié)漿濃為2wt％～5wt％，調(diào)節(jié)pH值至4.5～6，溫度45～60℃，處理時(shí)間30～60min；將所得酶處理料在PFI磨中進(jìn)行打漿處理，打漿過(guò)程不加水。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是采用纖維素酶對(duì)Lyocell纖維進(jìn)行打漿前的預(yù)處理，使纖維潤(rùn)脹變得更加柔軟，減少打漿時(shí)間，大幅度提高了纖維的原纖化程度，有利于保持纖維長(zhǎng)度；而且還提高了纖維的耐堿性能。文檔編號(hào)D21D1/02GK101775752SQ2010100229公開日2010年7月14日申請(qǐng)日期2010年1月19日優(yōu)先權(quán)日2010年1月19日發(fā)明者劉攀,吳立群,陳均志申請(qǐng)人:中國(guó)海誠(chéng)工程科技股份有限公司;浙江溫州輕工研究院