果胶酶水解印染废水工艺流程法检测苎麻原麻胶质的研究

苎麻原麻韧皮成分中含果胶、半纤维素、木质素和纤维素，这些成分以不同的化学键互相嵌合，将纤维素紧紧包裹，在麻纺织工业中将纤维素以外的成分统称为胶质，胶质的含量以及结构是影响纤维质量的关键因素之一。长期以来，对苎麻韧皮部胶质成分的检测分析常采用现行的经典GB法一即NaOH碱煮法，但该方法存在检测时间长，工作强度大、成本偏高及污染重等弊端。探究高效、快速、低污染测定苎麻中胶质成分的新方法对改进苎麻韧皮纤维检测手段具有重要意义。有研究人员研究出了一种设备简单，速度陕，检测效率高的微波法用于苎麻胶质含量和其他化学成分的测定，该方法对检测设备和检测条件进行了创新研究，采用的仍是与GB方法相同的化学试剂if-el。也有研究人员采用近红外技术对苎麻化学成分陕速定量分析进行了研究，取得了一定的研究结果[1q。

尽管曾有利用生物酶进行工厂化苎麻脱胶的报道，但并没有在生产上得到实际应用，原因在于酶制剂的反应条件要求高，工厂化条件根本达不到这样的要求[l1 2]。而在实印染废水工艺流程验室条件下所需检测样品量小，容易满足和控制反应条件。本方法使用性质温和的酶制剂对苎麻韧皮胶质含量进行检测分析，并对其纤维的物理性能与经典GB法获得的纤维进行比较分析研究，以期寻找一种低污染、高效低耗的检测新方法。

1材料和方法

1．1仪器与试剂

DGSY一6电热恒温水浴锅(上海天呈科技有限公司)；PHS一3C雷磁精密pH计(上海自动化仪表公司)；AL204一IC电子天平(无锡市瑞江分析仪器有限公司)；DHG一9140A电热恒温干燥箱(京华乐达科技有限公司)；LLY一06A电子单纤维强力仪(山东莱州电子科技有限公司)；OFDA一100纤维细度仪(澳大利亚USTER公司)。

苎麻原麻，精练碱性果胶酶scourzymeNP(诺维信公司)，氢氧化钠、偏硅酸钠、多聚磷酸钠、氯化氢、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠(化学纯)，渗透剂JFC(广州拓亿贸易有限公司)，乳化油(工业级)。

1．2样品处理

取本实验室保留的质量均匀一致的手工刮制苎麻原麻，自基部剪除20 cm后，取15 cm长作为实验样品，每个样品准确称取5．00 g左右。

1．3酶处理正交实验

设计一个酶处理正交实验，处理因素和水平见表1，每个实验处理设置3个重复，以胶质脱除率(％)、纤维支数(g／m)和纤维断裂强力(cN)为实验结果的判定依据。

将每个样品放入装有200 mL，pH 9．2的磷酸盐缓冲液的三角瓶中，100oC煮30 min，于恒温震荡器里55℃，轻微摇动，预处理30 min后，用0．3 M的NaOH将处理样品瓶中溶液调回到pH 8．5，然后按正交实验的要求分别加入相应的果胶酶和渗透剂，于恒温震荡器里55％，120 rpm震荡，按正交实验设计要求的时间水解。处理结束后用自来水清洗，然后将样品放入恒温干燥箱内，l05oC，烘干，称量，计算胶质脱除率，并对获得的单纤维进行性能测定分析。

1．4酶法检测

根据正交实验结果确立酶处理因素的最佳组合。利用最佳影响因素组合另外酶水解处理10个样品，将检测结果与经典GB法的检测结果进行对比研究，检验酶检测方法的准确性。

1．5国标化学法检测

按国标GB5889―86一苎麻化学成分定量分析方法对同酶处理质量一致的10个样品进行脱胶处理，获得相应的检测指标结果。

2．结果分析，

2．1酶处理条件优化

正交实验处理及结果见表1，用SPSS统计软件对实验结果进行分柿寸算，根据胶质脱除率、纤维支数和纤维强力筛选出最佳处理因素和水平组合。以样品胶质脱除率分析，酶用量的影响最显著，其次是处理时间，渗透剂不显著；以纤维支数来看，酶用量影响最显著，其次是处理时间，渗透剂的影响接近显著水平；从纤维强力来分析，酶用量接近显著水平，而处理时间和渗透剂也均未达到显著水平。因此，结合对纤维指标性能的要求，用果胶酶处理的最佳组合为酶浓度800~L，处理时间90 min，渗透剂0．4 g

由表2结果可看出，酶用量对样品胶质脱除率(P=O．001<0．05)和纤维支数(p=0．001<0．05)的影响显著，对纤维强力影响不显著(p=o．054>0．05)；处理时间对胶质脱除率和纤维支数的影响显著(P=0．015<0．05)，对样品纤维强力的影响不显著(p=o．229>0．05)；而渗透剂对三个指标的影响均不显著，相对而言，对纤维支数的影响较样品胶质脱除率和纤维强力明显。