一种抗菌性能好的织造用龙须草纤维技术领域
本发明涉及一种抗菌性能好的织造用龙须草纤维以及制备方法,
属于纺织技术领域。
背景技术
龙须草纤维蕴藏于龙须草叶内,属叶纤维类。目前世界上龙须草
纤维尚未得到大规模开发应用,龙须草主要用以制浆造纸、水土保持、
制作手工编织品。龙须草纤维是否在纺织工业领域内有使用潜力,本
文就这一问题进行研究。我国的龙须草纤维资源非常丰富,且生产成
本低、见效快,如能将其回收变废为宝用作纺织原料,必将有利于提高
龙须草种植业的效益和推动当地经济发展,也可增加我国纺织品的花
色品种。
因龙须草和大麻纤维同属于植物纤维,龙须草是叶纤维,但龙须
草纤维和大麻纤维相似,均属于束纤维或称工艺纤维形式。所以可以
借鉴麻类脱胶方法,通过一定的脱胶工艺从而达到龙须草纤维制取的
目的。现有的脱胶方法中麻类脱胶工艺比较成熟。常用的脱胶工艺有
生物脱胶、化学脱胶、闪爆法脱胶、超声波脱胶。其中比较成熟的是
化学脱胶。化学脱胶是根据原麻中纤维和胶质成分化学性质的差异,
利用它们对酸、碱等作用的不同,以化学处理为主去除胶质。化学脱
胶可以去除韧皮中的绝大部分胶质,达到脱胶的要求。化学脱胶法工
艺流程:原料→浸酸→水洗→煮练→水洗→酸洗→水洗→脱水→给油
→水洗→脱水→精干纤维。
龙须草不同部位的原料对脱胶后的精干纤维各项指标影响很大,
其中成熟度好的根部脱胶效果明显好于其梢部,而且精干纤维色泽
好,白度好。此外,当年采摘的龙须草脱胶后的纤维各项指标也明显好
于陈年采摘的。
现有技术一般采取碱液煮练，但是对环境污染大，而且脱胶后的
纤维如不给油或进行柔软处理,手感较硬,颜色呈浅棕色。必须用柔软
剂浸泡以后,纤维柔软,有卷曲,伸长率增加。
还有人尝试过浸渍法，并发现，在十月份20℃左右的常温环境
中浸渍24d左右，可以获得较为理想的长丝状天然纤维，纤维细长，
纤维的颜色洁白。同时发现，龙须草量越大制取时越容易产生有益于
纤维制取所需要的微生物，纤维的脱胶程度越高。但是其并没有对微
生物法制取龙须草纤维进行进一步的研究，所需时间也太长。
本发明旨在提供一种抗菌性能好的织造用龙须草纤维以及制备
方法，其充分利用生物酶处理以及微生物进行改性，通过严格控制工
艺条件可以对龙须草纤维快速高效脱胶，并同时对龙须草纤维进行改
性，得到抗菌性能好、白度高、可纺性好的龙须草纤维。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明针对现有技术的缺点，提
供一种抗菌性能好的织造用龙须草纤维以及制备方法，其充分利用生
物酶处理，可以对龙须草纤维快速高效脱胶，并同时对龙须草纤维进
行改性，得到柔软、白度高、可纺性好的龙须草纤维。
微波处理机制：利用微波技术加热介质材料时，介质材料吸收微
波能量转化为热能，在微波电磁场每秒钟千百万次变化的作用下，待
加热物质中极性分子随着交变的微波场不断改变排列方向，克服分子
原有的热运动与分子间相互作用力的干扰和阻碍，产生类似摩擦的效
应使物体内部发热，从而可以在较短的时间内均匀有效地加热物质。
用微波处理时，这种特殊的加热方式使水分子快速地渗透到龙须草纤
维的内部，引起植物中非纤维类物质迅速溶胀，部分可溶于水的胶质
溶解，部分不溶于水的胶质剧烈振动，减少了龙须草纤维与胶质的黏
着力，为后面的生物酶及化学处理打开了通道。
本发明的技术方案如下：
一种抗菌性能好的织造用龙须草纤维的制备方法，其步骤如下：
(1)预处理：
采摘当年生，成熟度高的龙须草，对摘得的龙须草进行机械捶打
除杂，然后进行预处理，处理工艺为:苹果酸10-12g/L，醋酸
2-2.5g/L,时间3h，温度80℃，浴比1:20；
(2)微波处理：
将预处理后的龙须草纤维水洗干净，采用微波辐射加热至80℃；
(3)酶处理：
配备酶溶液：碱性果胶酶2.2-3.1g/L,漆酶0.5-0.8g/L,中性蛋
白酶0.6-0.7g/L，纤维素酶0.2g/L；
碱性果胶酶的酶活为350U/g，漆酶的酶活为3500u/g,中性蛋
白酶的酶活为2800u/g，纤维素酶的酶活为2500u/g。
处理参数为：浴比1∶20，时间55-65min，温度40-42℃；
(4)微生物发酵：
将地衣芽孢杆菌、沼泽红假单胞菌按照数量比为1:0.2配制成复
合菌剂；
将酶处理后的龙须草洗净后，均匀喷洒菌剂，于39.5℃发酵
36-49小时，发酵结束后，用温水洗净；
(5)水洗，皂洗；
漂洗干净，进行常规皂洗；
(6)抖松，烘干。
本发明的有益之处在于：
1.本发明的龙须草纤维制备工艺天然环保无残留，不会引起环境
污染,属绿色技术。
2.本发明可以制得理想的长丝状天然纤维，纤维细长，纤维的
颜色洁白。
3.本发明制得的龙须草纤维各项性能指标良好，尤其是具有极
为优异的抗菌性能。
具体实施方式
实施例1：
抗菌性能好的织造用龙须草纤维的制备方法，其步骤如下：
(1)预处理：
采摘当年生，成熟度高的龙须草，对摘得的龙须草进行机械捶打
除杂，然后进行预处理，处理工艺为:苹果酸10g/L，醋酸2.5g/L,
时间3h，温度80℃，浴比1:20；
(2)微波处理：
将预处理后的龙须草纤维水洗干净，采用微波辐射加热至80℃；
(3)酶处理：
配备酶溶液：碱性果胶酶2.2g/L,漆酶0.8g/L,中性蛋白酶
0.6g/L，纤维素酶0.2g/L；
碱性果胶酶的酶活为350U/g，漆酶的酶活为3500u/g,中性蛋
白酶的酶活为2800u/g，纤维素酶的酶活为2500u/g。
处理参数为：浴比1∶20，时间65min，温度40℃；
(4)微生物发酵：
将地衣芽孢杆菌、沼泽红假单胞菌按照数量比为1:0.3配制成复
合菌剂；
将酶处理后的龙须草洗净后，均匀喷洒菌剂，于39.5℃发酵49
小时，发酵结束后，用温水洗净；
(5)水洗，皂洗；
漂洗干净，进行常规皂洗；
(6)抖松，烘干。
制得的纤维洁白，柔软，蓬松。
实施例2：
抗菌性能好的织造用龙须草纤维的制备方法，其步骤如下：
(1)预处理：
采摘当年生，成熟度高的龙须草，对摘得的龙须草进行机械捶打
除杂，然后进行预处理，处理工艺为:苹果酸12g/L，醋酸2g/L,
时间3h，温度80℃，浴比1:20；
(2)微波处理：
将预处理后的龙须草纤维水洗干净，采用微波辐射加热至80℃；
(3)酶处理：
配备酶溶液：碱性果胶酶3.1g/L,漆酶0.5g/L,中性蛋白酶
0.7g/L，纤维素酶0.2g/L；
碱性果胶酶的酶活为350U/g，漆酶的酶活为3500u/g,中性蛋
白酶的酶活为2800u/g，纤维素酶的酶活为2500u/g。
处理参数为：浴比1∶20，时间55min，温度42℃；
(4)微生物发酵：
将地衣芽孢杆菌、沼泽红假单胞菌按照数量比为1:0.3配制成复
合菌剂；
将酶处理后的龙须草洗净后，均匀喷洒菌剂，于39.5℃发酵36
小时，发酵结束后，用温水洗净；
(5)水洗，皂洗；
漂洗干净，进行常规皂洗；
(6)抖松，烘干。
制得的纤维洁白，柔软，蓬松。
实施例3：
抗菌性能好的织造用龙须草纤维的制备方法，其步骤如下：
(1)预处理：
采摘当年生，成熟度高的龙须草，对摘得的龙须草进行机械捶打
除杂，然后进行预处理，处理工艺为:苹果酸11g/L，醋酸2.4g/L,
时间3h，温度80℃，浴比1:20；
(2)微波处理：
将预处理后的龙须草纤维水洗干净，采用微波辐射加热至80℃；
(3)酶处理：
配备酶溶液：碱性果胶酶2.5g/L,漆酶0.7g/L,中性蛋白酶
0.6g/L，纤维素酶0.2g/L；
碱性果胶酶的酶活为350U/g，漆酶的酶活为3500u/g,中性蛋
白酶的酶活为2800u/g，纤维素酶的酶活为2500u/g。
处理参数为：浴比1∶20，时间60min，温度41℃；
(4)微生物发酵：
将地衣芽孢杆菌、沼泽红假单胞菌按照数量比为1:0.3配制成复
合菌剂；
将酶处理后的龙须草洗净后，均匀喷洒菌剂，于39.5℃发酵39
小时，发酵结束后，用温水洗净；
(5)水洗，皂洗；
漂洗干净，进行常规皂洗；
(6)抖松，烘干。
实施例4：
抗菌性能好的织造用龙须草纤维的制备方法，其步骤如下：
(1)预处理：
采摘当年生，成熟度高的龙须草，对摘得的龙须草进行机械捶打
除杂，然后进行预处理，处理工艺为:苹果酸10g/L，醋酸2.1g/L,
时间3h，温度80℃，浴比1:20；
(2)微波处理：
将预处理后的龙须草纤维水洗干净，采用微波辐射加热至80℃；
(3)酶处理：
配备酶溶液：碱性果胶酶3.0g/L,漆酶0.6g/L,中性蛋白酶
0.7g/L，纤维素酶0.2g/L；
碱性果胶酶的酶活为350U/g，漆酶的酶活为3500u/g,中性蛋
白酶的酶活为2800u/g，纤维素酶的酶活为2500u/g。
处理参数为：浴比1∶20，时间58min，温度40℃；
(4)微生物发酵：
将地衣芽孢杆菌、沼泽红假单胞菌按照数量比为1:0.3配制成复
合菌剂；
将酶处理后的龙须草洗净后，均匀喷洒菌剂，于39.5℃发酵45
小时，发酵结束后，用温水洗净；
(5)水洗，皂洗；
漂洗干净，进行常规皂洗；
(6)抖松，烘干。
制得的纤维洁白，柔软，蓬松。
实施例5：
抗菌性能好的织造用龙须草纤维的制备方法，其步骤如下：
(1)预处理：
采摘当年生，成熟度高的龙须草，对摘得的龙须草进行机械捶打
除杂，然后进行预处理，处理工艺为:苹果酸12g/L，醋酸2.3g/L,
时间3h，温度80℃，浴比1:20；
(2)微波处理：
将预处理后的龙须草纤维水洗干净，采用微波辐射加热至80℃；
(3)酶处理：
配备酶溶液：碱性果胶酶2.8g/L,漆酶0.8g/L,中性蛋白酶
0.6g/L，纤维素酶0.2g/L；
碱性果胶酶的酶活为350U/g，漆酶的酶活为3500u/g,中性蛋
白酶的酶活为2800u/g，纤维素酶的酶活为2500u/g。
处理参数为：浴比1∶20，时间63min，温度42℃；
(4)微生物发酵：
将地衣芽孢杆菌、沼泽红假单胞菌按照数量比为1:0.3配制成复
合菌剂；
将酶处理后的龙须草洗净后，均匀喷洒菌剂，于39.5℃发酵41
小时，发酵结束后，用温水洗净；
(5)水洗，皂洗；
漂洗干净，进行常规皂洗；
(6)抖松，烘干。
制得的纤维洁白，柔软，蓬松。
实施例6：
本申请人发现，生物处理的过程中并不呈线性关系，具有很大的
随机性，任意改性参数都将导致效果的大大降低，只有在特定的范围
内具有明显的协同效果，而对比例仅为示范。
对比例1：
织造用龙须草纤维的制备方法，其步骤如下：
(1)预处理：
采摘当年生，成熟度高的龙须草，对摘得的龙须草进行机械捶打
除杂，然后进行预处理，处理工艺为:苹果酸10g/L，醋酸2.2g/L,
时间3h，温度80℃，浴比1:20；
(2)微波处理：
将预处理后的龙须草纤维水洗干净，采用微波辐射加热至80℃；
(3)酶处理：
配备酶溶液：碱性果胶酶2.8g/L,漆酶3.1g/L,中性蛋白酶
0.7g/L，纤维素酶0.2g/L；
碱性果胶酶的酶活为350U/g，漆酶的酶活为3500u/g,中性蛋
白酶的酶活为2800u/g，纤维素酶的酶活为2500u/g。
处理参数为：浴比1∶20，时间41min，温度40℃；
(4)微生物发酵：
将地衣芽孢杆菌、沼泽红假单胞菌按照数量比为1:0.2配制成复
合菌剂；
将酶处理后的龙须草洗净后，均匀喷洒菌剂，于39.5℃发酵59
小时，发酵结束后，用温水洗净；
(5)水洗，皂洗；
漂洗干净，进行常规皂洗；
(6)抖松，烘干。
对比例2：
织造用龙须草纤维的制备方法，其步骤如下：
(1)预处理：
采摘当年生，成熟度高的龙须草，对摘得的龙须草进行机械捶打
除杂，然后进行预处理，处理工艺为:苹果酸12g/L，醋酸2.4g/L,
时间3h，温度80℃，浴比1:20；
(2)微波处理：
将预处理后的龙须草纤维水洗干净，采用微波辐射加热至80℃；
(3)酶处理：
配备酶溶液：碱性果胶酶1.2g/L,漆酶0.7g/L,中性蛋白酶
0.6g/L，纤维素酶0.2g/L；
碱性果胶酶的酶活为350U/g，漆酶的酶活为3500u/g,中性蛋
白酶的酶活为2800u/g，纤维素酶的酶活为2500u/g。
处理参数为：浴比1∶20，时间85min，温度41℃；
(4)微生物发酵：
将地衣芽孢杆菌、沼泽红假单胞菌按照数量比为1:0.5配制成复
合菌剂；
将酶处理后的龙须草洗净后，均匀喷洒菌剂，于39.5℃发酵58
小时，发酵结束后，用温水洗净；
(5)水洗，皂洗；
漂洗干净，进行常规皂洗；
(6)抖松，烘干。
抗菌实验
参照FZ/T73023-2006《抗菌针织品》，以振荡法测定龙须草纤维
的抗菌性能。所用菌种为金黄色葡萄球菌，样品的抗菌性能以抑菌率
表示。
物理力学性能测试
利用美国Instron3365型强伸度测试仪测定龙须草纤维的拉伸
性能，测试前样品在恒温恒湿室(温度为20℃，湿度为70％)平衡24h。
实验条件为：夹持长度15mm，拉伸速度15mm/min，得到受力和伸
长数据，测试30根纤维试样数据取平均值。
实验结果如下表所示：
表1
由此可见，本发明的龙须草纤维制备工艺天然环保无残留，不会
引起环境污染,属绿色技术，而且可以制得理想的长丝状天然纤维，
纤维细长，纤维的颜色洁白。此外，本发明制得的龙须草纤维具有意
想不到的提高抑菌性能的效果。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并
不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范
围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都
应涵盖在本发明的保护范围之内。