关键词：生物技术 酶 亚麻 苎麻 大麻 脱胶
0 引言
在麻类作物的韧皮中含有大量的纤维素和一些胶杂质，由于胶杂质使纤维胶结在一起，因而麻纤维不能直接用来纺纱。此外，在麻类作物的生长、收割和剥制过程中韧皮上留下的各种疵点的存在都不利于纺纱工程的进行，因此在纺纱前必须进行脱胶。脱胶是麻纤维初步加工中的一道重要工序，它将韧皮中的胶质去除，使麻纤维相互分离。对于不同的麻纤维，由于物理机械性能不同，用途不同，因此各种麻的脱胶方法也各不相同。现在主要有化学脱胶和生物脱胶两种，由于化学脱胶存在着麻纤维品质差，成本高，污染环境等缺点，因此，随着生物技术的发展，生物酶法脱胶在麻纺原料加工中的应用和研究逐渐受到重视，本文将着重对酶法脱胶进行初步的探讨。
1 生物技术在纺织上的应用
20世纪40年代后，生物技术在理论和实用方面都获得了迅速的发展，为今后生物技术的应用打下了坚实的基础，现在生物技术已经广泛用于农、林、医及食品、纺织、日化等行业。生物技术在纺织上的应用在我国有着悠久的历史，远在唐宋时期已掌握从动植物体中提取酶的技术，并利用酶进行丝织品的脱胶和精练。欧美、日本等约在1857 年开始应用麦芽糖提取酶除去织物的淀粉浆料，以利于印花。现在生物技术在纺织上已经被广泛应用，利用酶进行麻类纤维的生物脱胶、麻类纤维的柔软处理、丝绸的精练、坯布的退浆，以及利用酶进行纺织后整理的废水处理等等。在织物的后整理中也可以应用酶，如利用纤维素酶可以成功地去除起球起毛等疵点，减少毛羽及改善手感光滑度或达到褪色充旧(石磨水洗)效果，提高了织物的品质，但不损伤织物。这是一种相对年轻的技术，但已得到很广泛的工业应用。生物技术应用于纺织行业，提高了生产效率和产品质量，降低了成本，减小了环境污染，产生了明显的经济效益。
2 麻类纤维生物脱胶的研究现状
2.1 麻类纤维生物脱胶的研究现状
长期以来，麻纺原料的初步加工主要是指以苎麻为主的化学脱胶和以亚麻为主的生物沤麻法脱胶，新技术的研究主要侧重于研制高效、经济的碱煮练助剂以及新型煮锅和带状精干麻生产线。长期以来使用的传统脱胶方法由于其处理时间较长、要耗用大量的水、处理过的污水中含有大量的有害化学成分、回收不易丑环境污染等问题不能得到有效的解决，因此科学工作者开始寻找新的脱胶方法。随着生物技术的发展，生物酶制剂在麻纺原料加工中的应用已经引起人们的注意，纺织工作者正在加强这方面的研究。
2.2 酶的有关概念
酶是由细胞产生的，具有蛋白质性质的有机催化剂。酶和一般的无机催化剂相比，其特点是催化效率极高，并且具有高度的专一性，酶的催化效率要比简单的无机催化剂的催化效率高1000万～10万亿倍，正是由于酶有这样强的催化效能，所以细胞在温和的条件下就能顺利地进行催化反应。酶的高度专一性表现为，一定的酶只能作用于一定的物质，生成一定的产物，如淀粉酶只能水解淀粉，蛋白酶只能水解蛋白，二者不能互相替代。酶是由蛋白质组成的，具有蛋白质的一切性质，但酶比较脆弱，容易丧失催化活性。凡能破坏蛋白质的结构，使蛋白质变性的因素(如高温、强酸、强碱、重金属等)，也都会使酶丧失活性。
2.3 酶法脱胶在麻纺初步加工中的应用
纤维植物的纤维均在植物茎杆的韧皮部内，脱胶的目的就在于利用微生物的作用分解韧皮部与木质部之间、韧皮部与皮及薄膜组织之间的果胶类物质，以获得纺织工业的原料纤维。酶法脱胶是将脱胶菌培养到细菌的衰老期后所产生的大量粗酶液，用此粗酶液浸渍麻类韧皮，或将粗酶液提纯，浓缩成液剂，或将粗酶液干燥为粉剂，使用时再将浓溶液或将粉剂溶于水，然后再浸渍麻类韧皮，使高分子的果胶及半纤维素等胶质在酶的作用下分解成低分子量的组分而溶于水中或变成易去除的物质。
应用生物酶对原麻进行脱胶，可降低脱胶成本，减少环境污染，提高精干麻的制成率和精梳梳成率，且酶脱胶后的纤维蓬松卷曲，纤维的平均长度增加，麻粒、毛羽明显减少，细纱品质指标显著提高。
2.3.1 苎麻脱胶
目前苎麻脱胶生产都是采用以烧碱为主的化学脱胶工艺，由于使用强酸和强碱的高温高压或常温常压煮练，会使部分纤维分子链断裂，结晶度提高，因而精干麻刚性大，抱合力差，织物手感粗硬，服用刺痒。另外，由于大量化工原料和能源的消耗，生产成本高，环境污染严重，生物脱胶技术的研究应用为解决这些问题找到了一条出路。
但是由于目前研制出的酶制剂活性不高，生物脱胶还不能完全替代化学脱胶。有人曾经试过只用微生物脱胶而不经过任何化学处理，纤维强力损伤虽小，但只能去除41.6％的胶质，含胶量高，用于纺纱还不理想。现在研究最多的是生物酶一化学联合脱胶法。为了有效地利用酶的活力，在酶处理前采用预处理工艺，即将原麻浸在含有表面活性剂的溶液中，在70℃下浸泡15min后取出，冲洗。酶处理时的工艺参数为：果胶酶浓度：5g/l，时间：3h， pH：3.3±0.2，温度：60±1℃。经过酶处理后的纤维如仍不能满足纺织加工中的需要，则需进行后处理，后处理工艺为：三聚磷酸钠溶液： 0.45％，温度：120℃，压力：0.196MPa，时间1.5h，NaOH浓度：0.6％。经过上述工艺处理后取得了如下效果：
(1)联合脱胶所取得的麻纤维品质优良，残胶率低，纤维损伤小，未经漂白工序的纤维，其白度与常规化学脱胶的精干麻白度相当。
(2)联合脱胶缩短了工序，脱胶麻直接给油后，纤维的各项指标基本满足后加工的需要。
(3)碱处理用碱量可减少，这样处理后的污水中含碱量降低，有利于改善环境污染。中国农业科学研究所自1972年开展了生物脱胶技术研究，至1985年苎麻细菌化学联合脱胶技术通过了纺织工业部和农牧渔业部共同委托湖南省科委主持的中试技术鉴定，并获得了国家发明专利，率先将生物技术用于苎麻脱胶生产上。其生产工艺流程为：
2002年，印染行业利润总额18.52亿元、同比增长21.68%，人均创利6290元、同比增长18.61%，工业增