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麻类纤维厌氧微生物连续流脱胶技术

成果类型:: 新技术

发布时间: 2023-08-04 15:57:54

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 朱娟 | 2023-08-04 15:57:54

麻纤维是自然界馈赠给人类的最大的可再生纤维资源,但原麻必须脱去其中的非纤维素成分(脱胶)才能得到可进一步高效高品质应用的麻纤维。现有化学脱胶方法操作虽然工艺成熟,但工序长,耗水大,二次污染严重,不满足可持续发展的要求,正在逐步淘汰;在研的生物脱胶法主要依赖于投加脱胶酶或高效菌种,但高效酶(菌种)的制备与实际脱胶过程是分离的,且酶(菌种)的生产成本高、生产环境苛刻,不能循环使用,至今未能在企业大规模生产应用。本项目将麻的胶质作为营养质,在发明的生物反应器中培养出高效厌氧菌群和复合酶,即微生物自增殖;将高效厌氧菌群和复合酶导入发明的脱胶罐后,会对原麻上的非纤维素成分进行生物分解和降解,即原麻脱胶;再将含胶质脱胶液注入发明的生物反应器中,继续进行微生物自增殖,如此循环,实现“胶养菌、菌产酶、酶脱胶”的良性自动循环,一次投入,长期运行,是一种绿色、环保、成本低、工程化应用前景广阔的颠覆性技术。

项目以具有自主知识产权的螺旋对称流厌氧反应器(201210054218.6)和一种高效苎麻生物脱胶反应系统(201910079576.4)为基础,构建一种麻纤维厌氧连续流生物脱胶新体系和产业化应用装置,包括厌氧反应器、外循环、内循环、液位平衡四个子系统;各子系统的有机整合,既能实现对麻纤维进行厌氧生物连续脱胶,可彻底淘汰纺织行业现有高污染高能耗的化学脱胶技术,又能实现厌氧菌群的连续自增殖,可完全替代高效酶(菌种)的制备与实际脱胶过程相分离的在研生物酶(菌)脱胶技术。

随着人们对环保、健康和时尚的追求,麻纤维产品的市场需求在逐年增加。麻纤维面料用于服装、鞋帽、皮具、家居及建筑等各个领域。本项目围绕获取高质量麻纤维为目标,对麻纤维的制造工艺进行深度优化改进,对该领域属于颠覆性技术,具有广大的发展空间,是一种绿色、环保、成本低、工程化应用前景广阔的技术。

同时,项目中的其余技术也能够应用于不同行业领域,所采用的“螺旋对称流厌氧生物反应器”为核心的水污染控制及资源化技术也可以应用于纺织污染废水处理领域,并已实现大量工程案例。

本项目依托于东华大学纺织学院,以国家纺织工业发展中的关键共性技术、前沿引领技术、现代工程技术、颠覆性技术的创新为突破口,在纤维材料、纺纱织造、印染整理、服装设计、纺织贸易等领域已形成完备学科体系。项目负责人XXX教授,为东华大学纺织工程学科教授,主要研究方向为纺织复合材料、纺织品设计、织造工艺与设备。先后主持、承担国家技术创新项目、国家科技支撑项目、国家自然科学基金等各类国家科技计划、省部级科技创新项目40多项。

目前麻脱胶的方法主要有传统沤麻法、化学脱胶法、生物脱胶法等。这些方法在麻脱胶中发挥了一定的作用,但技术上还存在瓶颈尚需突破。其中传统沤麻法存在污染大、耗时长、不适应于工业化生产的问题,化学脱胶法存在高耗能、高污染、对苎麻纤维的损害大的问题。

本项目以“胶养菌、菌产酶、酶脱胶”的良性自动循环,达成一次投入,长期运行的目的,同时从环保节能,成本控制等方面都具有巨大优势。

本项目意向转化方式为专利权许可、合作开发等方式,具体面议。希望通过多方面的合作进行市场推广,为棉麻产业的生产助力,实现碳中和、碳减排的目的,并对该行业领域进行深入的推动发展。