[发明专利]一种生物脱胶麻纤维水浴连续发酵工艺与设备

说明书

技术领域

本发明涉及苎麻加工领域，是一种生物脱胶麻纤维水浴连续发酵工艺与设备。

背景技术

苎麻、黄麻、红麻等各类麻纤维要变为可纺纤维必需通过一系列的脱胶工艺除去纤维中的果胶、半维素、木质素、灰份等成份，提取可纺纤维。

传统的脱胶工艺基本上都是采用大量的烧碱、硫酸、次氯酸钠、水玻璃等化工原料，用高温高压煮炼。由于化工原料的使用，一方面因脱胶工艺造成大量的工业污染废水，外排废水中CODcr含量高达16000mg/L左右，给企业污水处理带来难度，同时增加了企业污水处理成本。另一方面由于脱胶过程使用了大量的化工原料使纤维中残留了大量的钙、钠离子，增加了纤维的刚性，使纤维的柔软程度可纺性能降低，增加了服饰刺痒感，降低了纤维纺织的档次，尤其是纯苎麻纤维产品难向深度高档次开发，一直是困绕纺织行业难已跨越的课题。

采取生物脱胶工艺原理是利用生物菌产酶，再用生物酶溶解纤维中的胶质、半维素、等提取可纺纤维。生物脱胶工艺实质上是菌产酶，酶脱胶，基本取消了传统脱胶工艺投入的大量化工原料，所以使纤维保持了本有性能散湿吸湿快透气性能好、防菌、柔软、基本解决了服饰剌痒感。提高了产品深加工能力与产品开发的档次。

但发酵是整个生物脱胶的关建工序，发酵的好与坏直接影响到纤维脱胶程度，脱胶不彻底，精干麻中夹生麻多，返工率高，由于返工造成制成率低，纤维强力低，成本高。

目前现有生产中采取的生物脱胶工艺是：细菌一级培养——细菌二级培养——将二级培养液注入接种锅内调好接种液——原麻装笼(380kg/笼)后吊入接种锅浸泡15分钟(连续泡三笼麻各泡15分钟)——吊出锅——用叉车叉入发酵窒——发酵24小时左右—叉出发酵间——重装笼(520kg)——热水洗麻——高温灭活。

由于目前发酵工艺技术都是采用麻笼窒内发酵，所以发酵窒必须提供麻发酵过程中能维持菌的生长和产物合成的适当发酵条件，尤其是温度，温度是保证各种酶活性的重要条件，微生物的生长和产物合成均需在其各自适合的温度下进行。在发酵过程中，温度对菌的生长和生产的影响是不同的，一般从发酵反应力学分析，发酵温度升高，酶反应速率增大，生长代谢速度加快，但菌对温度特别敏感可以缩短其生长的延迟期，同时酶本身容易衰老，使发酵周期缩短，影响酶的产量。温度除了直接影响过程中的各种反应速率外，还通过改变发酵液的物理性质，影响发酵液中的氧的溶解度及养分的分解与吸收。所以，在发酵过程中必须保证稳定和最适宜的温度环境。还有湿度与供氧透气等要求。

理论上发酵窒必须做到恒温、恒湿，而且麻笼内外各处的麻在发酵过程中必须做到菌的密度基本一致、温度一致，发酵效果才能达到一致。但工厂现使用的接种发酵麻笼都是直径￠1800mm、高1800mm，两层四格麻笼。装麻都是从内圈开始向外圈装，一圈又圈重复直至装满，每个麻笼为了尽可能达到透气、散热性能好，每笼麻最多只能装380kg，由于麻在发酵过程中微生物在生长繁殖，本身会释放出大量的生物热热量。所以发酵间麻笼内圈的麻无论采用什么方法散热都存在困难，在发酵过程中，麻笼内圈麻的温度高达60℃以上，麻笼外圈表层麻与内圈麻温度相差40℃左右，造成一笼麻内、中、外发酵不均匀，发酵时间长，一笼麻发酵时间平均在24小时左右。而且精干麻中往往出现大量的夹生麻，导致返工麻多。所以现有的发酵工艺技术无论是在生产规模上还是产品质量上都很难控制。满足了发酵环境工艺要求，产量达不到；满足了产量，发酵环境达不到。尤其是夏季与冬季发酵环境更难保证，精干麻合格率一般都只在50-80％。所以严重制约着生物脱胶工艺的实施。虽然人人皆知采用生物脱胶工艺的优越性，但由于发酵工艺无法突破，生物脱胶近局限于试验窒，无法推广到规模生产中。

发明内容

本发明的一个目的是为解决上述现有技术中苎麻生产产量低，能耗高，产品质量不稳定等问题，提供一种缩短工艺流程、发酵效果稳定、设施结构简单、操作方便、运行成本低的目的，生物脱胶麻纤维水浴连续发酵工艺与设备。

为实现上述目的，本发明的一个技术方案提供了一种生物脱胶麻纤维水浴连续发酵工艺技术

将菌种放入发酵锅中加水混合，加入碳源与氮源，并持续充入压缩空气，然后再将已装笼的原麻吊入发酵锅内进行水浴发酵。

进一步地说，步骤如下：将0.1m³-0.5m³已培养好的菌液注入发酵锅中与发酵锅内已调好的4-8吨32℃-33℃的温水混合，加入碳源与氮源，加压缩空气0.05-0.5m³/h，然后再将已装笼的原麻吊入发酵锅内，进行水浴发酵6-12小时。