天然植物 ( 麻/竹 )纤维绿色提取和高价值利用
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2023-11-04 19:52:31
木质纤维资源 (麻/竹) 中含有大量木质素、果胶、半纤维素等非纤维素类物质,通过脱胶将这些非纤维素物质大部分去除,才能制备出精细、高品质的可用纤维。现有的脱胶技术存在耗时长、能耗高、污染大、脱胶过程中纤维素降解量大等问题、不符合当前行业发展双碳战略要求。此外,尽管麻、竹类纤维含有一定量抗菌、抗紫外物质,其功能性在脱胶过程中会大量丢失,为提高产品的功能性,功能化改性处理时必不可少的。对天然植物(麻/竹) 纤维绿色提取技术和高价值利用展开了研究。成功开发麻类纤维慈醒-氢氧化镁-碱性过氧化氢、TAED-过氧化氢低温节水、低共融溶剂(DES)无水脱胶技术,构建了重组高效产酶的基因工程菌,建成麻/竹纤维酶法高效清洁处理体系。基于植物基中功能组分有效萃取及绿色功能小分子筛选,通过酶催化技术,成功制备了具有抗菌、抗紫外功能的纤维和面料,实现天然纤维及其制制品酶法功能改性。
(1)利用纤维素保护剂、过氧化氢活化剂、选择性氧化剂等物质的作用,提高脱胶后纤维的聚合度、减少脱胶耗水量、排污量和能耗量。 (2) 利用 DES 等新型试剂打破氢键的作用,使胶质与纤维素分离,从而实现无水脱胶工艺。 (3) 利用基因工程,构建合适菌株,从而提高生物脱胶的作用效果(4)根据酶催化氧化还原反应特性,通过底物选择及酶的分子改造,在纺织材料原位聚合/披覆功能聚合产物.通过对原位合成聚合产物的结合位点以及聚合物链段调节,达到对功能效果的调控。
新绿色提取技术和功能化改性处理对麻/竹纤维产业具有广阔前景。这项技术可以用于生产高质量的天然纤维,用于制作抗菌、抗紫外功能的纺织品和面料,广泛应用于纺织、医疗、建筑、汽车等领域。这不仅有助于满足市场对高品质纤维的需求,还有利于推动绿色生产,降低水、能耗、排污,有益于生态环境保护,符合双碳战略,提升国际竞争力。
傅佳佳,女,2011年3月毕业于东华大学纺织学院,获纺织工程专业工学博士学位。2008年10月至2010年3月赴奥地利格拉茨技术大学(Graz University of Technology)环境工程学院的联合培养及访问研究。2020年7月晋升为教授。现任江南大学纺织科学与工程学院纺织工程系主任,教授,硕士生导师。已经发表各类专业学术论文80余篇,其中SCI检索论文40篇,获授权专利12件,参编英文专著1部。担任《Frontiers in Bioengineering and Biotechnology》期刊编委。作为项目总联系人承担并完成国家重点研发计划“政府间国际科技创新合作”重点专项项目,主持国家自然科学基金面上基金和青年基金项目、国家重点研发计划子课题项目、江苏省基础研究计划(自然科学基金)青年基金项目、博士后科学基金特别资助项目等国家级和省部级项目10项;作为核心成员参与国家重点研发计划资助项目、国家自然科学基金项目、江苏省产学研前瞻性研究项目及多项企业技术攻关项目。获中国纺织工业联合会科学技术奖科学技术进步奖一等、二等各1项,中国商业联合会科学技术奖二等2项。
相关成果发表在 Textile Research Journal、Biotechnology Journal、Applied Microbiology andBiotechnology、Trends in Biotechnology、Industrial crop and product、cellulose、《纺织学报》等期和上,共发表相关 SCI 论文 24 篇:授权发明专利 5 件:新技术鉴定 1项。
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