[发明专利]一种微生物发酵法制备纺织品用纤维的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物发酵法制备纺织品用纤维材料的方法，属于纺织品相关领域。

背景技术

纺织品领域的原料纤维来源广泛，大致可分为天然来源与人造来源两种。长期大量用于纺织的天然来源纤维主要有棉、麻、毛、丝四种，棉和麻是植物纤维，毛和丝是动物纤维，棉纤维的产量最多，用途很广，可供缝制衣服、床单、被褥等生活用品，也可用作帆布等的制备原料。人造来源纤维主要是各种化纤纤维，如涤纶短纤、锦纶短纤、丙纶短纤、腈纶短纤等等。

现有的原料生产的各种纺织品存在一定的不足，如手感差、强度不够、透气性差、吸湿性和染色性差等，因此需要进一步研究新型的纺织品原料，现有技术中对此已有多种探索，如研究使用竹纤维来作为纺织品的原料，竹原纤维具有良好的透气性、瞬间吸水性、较强的耐磨性和良好的染色性等特性，具有天然抗菌、抑菌、除螨、防臭和抗紫外线功能。

目前采用两种方法制造竹纤维，一种是将竹材通过物理机械的方法经过整料、制竹片、浸泡、蒸煮、分丝、梳纤、筛选等工艺除去竹子中的木质素、多戊糖、竹粉和果胶等杂质，提取天然纤维素部分，直接制得天然竹纤维(竹原纤维)；另一种是采用化学方法将竹材制成竹浆粕，将浆粕溶解制成竹浆黏胶溶液，然后通过湿法纺丝制得竹浆黏胶纤维(竹浆纤维)。天然竹纤维的化学成分主要是纤维素、木质素和半纤维素，其总量占纤维干质量的90％以上，其次是蛋白质、脂肪、果胶等成分，现有技术制备天然竹纤维存在步骤繁琐、除杂效率低等缺陷，而微生物中含有大量对这些杂质成分具有良好处理效果的酶，因此微生物处理天然竹纤维后可改变天然竹纤维的性能，已有现有技术将由黑曲霉、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、乳酸乳球菌制备的复合菌剂用于天然竹纤维的发酵，并获得了较好的效果。

本发明通过进一步优选发酵微生物的种类以及发酵条件而提供了一种生物发酵法制备纺织品用纤维的方法，使用所述微生物处理后能够提高天然纤维的性能，本方法具有环保、成本低、工艺简单等特点，适于工业化推广。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种新的微生物发酵法制备纺织品用纤维的方法，通过该方法获得的面料相对于天然竹纤维面料，具有更佳的透气性、亲肤性和抗菌性，具有广泛的纺织用品应用前途。

本发明采用的技术方案如下：

一种微生物发酵制备纺织品用原料的方法，其包括如下制备步骤：

(1)天然纤维原料的制备；

所述天然纤维原料优选天然粗竹纤维，制备步骤包括：取生长状况良好的成熟竹材进行整料、制竹片，置于沸水中使竹片软化，煮沸的同时加以超声波处理，超声条件为：2000w，30s/30s，共40分钟。超声波处理后的竹片经敲击进一步松散后进行分丝，重复操作3次后，于60-75℃干燥，得到天然粗竹纤维。

(2)菌群发酵

初始培养：将施氏假单胞菌、地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、里氏木霉、富硒酵母菌、玫瑰微球菌分别在培养基中单独培养，然后将各微生物菌种的培养物混合，得到菌种混合物；优选地所述菌种混合物中施氏假单胞菌、地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、里氏木霉、富硒酵母菌、玫瑰微球菌按照重量比为：1-3:2-5:2-5:5-7:1-3:0.5-2.

扩大培养：将上述经初始培养制备得到的菌种混合物在发酵培养基中进行扩大培养获得复合发酵剂，所述发酵培养基为本领域常用的微生物发酵培养基，优选可以按照以下配方配制，发酵培养基(g/L)：50g葡萄糖，10酵母粉，10牛肉膏，10豆粕，0.02NaCl，0.5乙酸钠，0.2磷酸二氢钾，0.2柠檬酸铵，0.08硫酸锰，pH 6-8。进一步优选所述发酵培养基以小分子水作为溶剂进行配制。

现有技术研究表明，水除以单分子形式存在外，还可形成分子团簇结构，即由若干水分子形成由氢键连起来的水的团簇，水的团簇结构引起粘度、表面张力、熔点和沸点的温度以及热容量等数值都很高的原因，更为重要的是，水的团簇结构可能对生物体具有重要的影响，如在奥地利，自然学家约翰.格兰特经过十多年苦心研究，发明了一种称之为“活水系统”的水质处理系统，利用物理学原理彻底解决水的团簇结构问题，据称“活水系统”所生产出的水具有增强人体健康，促进植物生长以及抑制细菌繁殖等神奇功能。本发明人出人意料地发现，使用小分子水作为发酵培养基溶剂有利于本申请菌种活力的保持以及菌种密度的提升，从而有利于本申请复合菌种对竹纤维的处理能力的提升。