一种麻无纺布的漆酶/介体处理改性方法技术

本发明专利技术涉及一种麻无纺布的漆酶/介体处理改性方法，属于改性纤维素或其他纤维素衍生物的制备或化学处理技术领域。本发明专利技术一种麻无纺布的漆酶/介体处理改性方法，包括如下步骤：将麻无纺布置于含有一定量漆酶与介体的缓冲溶液中反应一段时间，使麻短纤表面的木质素发生充分交联耦合。本发明专利技术提供一种不添加聚合物施胶剂实现麻无纺布自交联的生物处理方法，该方法不仅提高了麻无纺布的应用机械强度，还可赋予麻无纺布优良的表面疏水性能。

A method of Laccase / mediator treatment and modification of hemp Nonwovens

【技术实现步骤摘要】
一种麻无纺布的漆酶/介体处理改性方法
本专利技术涉及一种麻无纺布的漆酶/介体处理改性方法，属于纺织工程

技术介绍
麻纤维是指从各种麻类植物组织中取得纤维的总称，其中分为双子叶植物皮层的韧皮纤维和单子叶植物的叶纤维。韧皮纤维主要有苎麻、亚麻、黄麻、红麻、青麻、洋麻、大麻、罗布麻和槿麻等种类，叶纤维则包括剑麻与蕉麻等。从化学成分上来看，它们均由纤维素、半纤维素、木质素、果胶、脂蜡质及灰分等组成。麻是人类最早使用的纺织原料之一，麻纤维目前是世界上产量仅次于棉花的第二大纺织纤维素纤维。近年来，利用麻纤维强度大、价格低的特点制成的无纺布，得以应用于包装、家居、装饰以及工程建设与园林维护等众多领域，替代传统布料和纸张，这进一步拓宽了麻纤维的产业用途。相较于目前广泛使用合成高分子聚合物的无纺布如丙纶无纺布等，麻纤维无纺布具有以下优点：1、丙纶无纺布，具有轻薄、可清洗、方便携带、可重复使用的特点，市场认可度高。但丙纶纤维是石化产品，使用同样消耗石油能源，同时因其不可降解，在环境上会造成白色污染。而麻无纺布基本是以100％麻纤维为原料制造，能够完全降解。2、质量轻，最低可达20-30克/平方米。因此，麻无纺布能与丙纶无纺布一样轻薄、方便使用。3、价格低廉。麻纤维价格便宜，在同样单位重量的情况下，麻无纺布的成本更低。4、麻无纺布同样具有良好的湿强度，并且具有抗摩擦、吸湿散湿快、抑菌、防霉等优点。可水洗，能反复使用。麻无纺布可采用不同非织造工艺制成，如针刺、水刺、湿法等，但与常规梭织、针织织物产品相比物理机械性能较低，而采用不同工艺制造的无纺布性能亦有较大差别。其中，湿法无纺布是利用造纸的湿法成网技术和设备加工生产的。将置于水介质中的纤维原料疏解成单纤维，并让不同纤维原料混合，制成悬浮浆，而后转移到成网机上，纤维在湿态下成网后再加固成布。纤维的粘结是湿法无纺布加工中的主要问题，纤维间的黏结强度不高，因而其机械强度较其他非织造工艺生产的无纺布较低。为改善其应用性能，须使用某些特殊的粘结方法以提高无纺布的强力，所用的粘结剂包括聚合物的水分散液、聚合物的溶剂溶液或特殊的纤维状粘结剂。如何既使麻纤维无纺布具有优良性能又能尽量减少甚至不使用聚合物施胶剂，成为该领域研究的难点。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种不添加聚合物施胶剂实现麻无纺布自交联的生物处理方法，该方法不仅提高了麻无纺布的应用机械强度，还可赋予麻无纺布优良的表面疏水性能。具体地，本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种麻无纺布的漆酶/介体处理改性方法，包括如下步骤：将麻无纺布置于含有一定量漆酶与介体的缓冲溶液中反应一段时间，使麻短纤表面的木质素发生充分交联耦合，改善麻无纺布中纤维间的黏结性。另外，由于麻纤维表面亲水性羟基的反应消耗、介体中疏水性基团的引入，麻无纺布同时实现疏水化整理。具体步骤如下：将0.4-2.0g/L的漆酶、0.5-10mmol/L的介体加入到pH值3.5-5.5的醋酸-醋酸钠缓冲溶液或pH值5.5-8.5的磷酸盐缓冲溶液中，投入麻无纺布，控制浴比为20-50:1，在30-60℃条件下处理2-12h，然后取出充分水洗、烘干或晾干。所述漆酶为酸性漆酶或中性漆酶。所述介体为酚类、酚酸类、酚酸酯类、ABTS或HBT中的任一种，或者其中的两种或两种以上的复合物。所述酚类为邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚、愈创木酚、焦性没食子酸、2,6-二甲氧基苯酚中的任一种。所述酚酸类为香草酸、没食子酸、丁香酸、咖啡酸、阿魏酸、芥子酸中的任一种。所述酚酸酯类为香草酸酯、没食子酸酯、丁香酸酯或其同系物中的任一种。所述麻无纺布由苎麻、亚麻、黄麻、大麻、红麻、青麻、洋麻、罗布麻、槿麻、剑麻或蕉麻中的任一种或多种混合制成，或者由竹纤维、桔杆纤维、木材纤维中的任一种或多种混合制成。所述麻无纺布为针刺无纺布、水刺无纺布或湿法无纺布中的任一种。在漆酶的催化作用下，麻纤维表面的木质素氧化形成酚氧自由基，自由基间进一步进行交联耦合反应，从而提高麻无纺布中纤维间的黏结强度；介体存在时，漆酶催化氧化产生的介体自由基可大大增强木质素发生交联聚合的反应程度，实现麻纤维间的化学黏结，在不使用聚合物化学施胶剂的情况下，提高麻纤维无纺布的应用机械性能。另外，随着麻木质素与介体的氧化交联，木质素中亲水性的羟基被不断消耗，同时由于介体的加入，在麻纤维上引入了不同程度与数目的疏水性基团(具体由介体结构决定)，从而使麻无纺布的疏水性能得到改善。其中，漆酶(EC1.10.3.2)是一种含铜的多酚氧化酶，其催化底物非常广泛，包括酚类、芳胺类小分子化合物及聚合物等。木质素是一种芳香族天然高分子化合物，其结构单元为苯丙烷，共有愈创木基、紫丁香基和对羟苯基三种基本结构。在麻纤维中与纤维素、半纤维素等共生，起黏合与支撑作用，主要分布于纤维表面。在漆酶催化作用下，麻纤维表面的木质素及上述介体可氧化形成自由基活性中间体，自由基间可进一步发生耦合反应。专利技术人对具体工艺条件进行实验，结果表明：将0.4-2.0g/L的漆酶、0.5-10mmol/L的介体加入到pH值3.5-5.5的醋酸-醋酸钠缓冲溶液或pH值5.5-8.5的磷酸盐缓冲溶液中，投入麻无纺布，控制浴比为20-50:1，在30-60℃条件下处理2-12h，然后取出充分水洗、烘干或晾干。上述处理过程中，所述漆酶为酸性漆酶或中性漆酶。所述介体为酚类、酚酸类、酚酸酯类或其他特殊化合物中的任一种，及其两种或两种以上的复合物。酚类介体包括邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚、愈创木酚、焦性没食子酸、2,6-二甲氧基苯酚等；酚酸类介体包括香草酸、没食子酸、丁香酸、咖啡酸、阿魏酸、芥子酸等；酚酸酯类介体包括香草酸酯、没食子酸酯、丁香酸酯等或其同系物；其他特殊介体包括ABTS、HBT等。各介体结构式如下所示。所述麻无纺布由一种麻纤维或多种麻纤维混合制成，如苎麻、亚麻、黄麻、大麻、红麻、青麻、洋麻、罗布麻、槿麻、剑麻、蕉麻等，或者，由如竹纤维、桔杆纤维、木材纤维的一种或多种混合制成。所述麻无纺布包括针刺无纺布、水刺无纺布或湿法无纺布等。本专利技术的有益效果：专利技术人通过漆酶/介体催化木质素发生交联，实现麻无纺布中纤维(表面富含木质素)间的化学黏结，提高麻无纺布的物理机械强度；同时，由于麻纤维木质素上亲水性羟基基团的反应消耗、介体中疏水性基团的引入，麻无纺布的表面疏水性能亦得到改善。其优势主要体现为：(1)酶法交联改性具有底物选择性强、催化效率高、作用条件温和、加工过程环境友好、无化学有害残留等传统物理法和化学法改性不可比拟的优点，是一种绿色环保、生态友好型的麻无纺布改性清洁加工工艺。(2)该方法无需额外添加聚合物施胶剂，通过麻纤维表面木质素自交联的方式提高麻无纺布中纤维间的黏结强度。具体实施方式以下以黄麻无纺布、剑麻无纺布为代表，分别采用酚类、酚酸类、酚酸酯类、其他特殊化合物类介本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种麻无纺布的漆酶/介体处理改性方法，其特征在于，包括如下步骤：将麻无纺布置于含有一定量漆酶与介体的缓冲溶液中反应一段时间，使麻短纤表面的木质素发生充分交联耦合。/n

【技术特征摘要】
1.一种麻无纺布的漆酶/介体处理改性方法，其特征在于，包括如下步骤：将麻无纺布置于含有一定量漆酶与介体的缓冲溶液中反应一段时间，使麻短纤表面的木质素发生充分交联耦合。


2.如权利要求1所述的一种麻无纺布的漆酶/介体处理改性方法，其特征在于，包括如下步骤：将0.4-2.0g/L的漆酶、0.5-10mmol/L的介体加入到pH值3.5-5.5的醋酸-醋酸钠缓冲溶液或pH值5.5-8.5的磷酸盐缓冲溶液中，投入麻无纺布，控制浴比为20-50:1，在30-60℃条件下处理2-12h，然后取出充分水洗、烘干或晾干。


3.如权利要求1-2任一项所述的一种麻无纺布的漆酶/介体处理改性方法，其特征在于：所述漆酶为酸性漆酶或中性漆酶。


4.如权利要求1-2任一项所述的一种麻无纺布的漆酶/介体处理改性方法，其特征在于：所述介体为酚类、酚酸类、酚酸酯类、ABTS或HBT中的任一种，或者其中的两种或两种以上的复合物。


5.如权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：董爱学，王维明，胡玲玲，
申请(专利权)人：绍兴文理学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33