本發(fā)明屬于纖維制品，尤其涉及一種具有透光性的可降解葉脈纖維制品及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、在當(dāng)今的紡織品領(lǐng)域，化學(xué)合成材料與天然材料占據(jù)著主導(dǎo)地位，二者卻各有優(yōu)劣。化學(xué)合成材料，如聚酯纖維、錦綸等，憑借其出色的強度、耐磨性以及易于加工成型的特性，在服裝、家紡、工業(yè)用紡織品等多個細分市場廣泛應(yīng)用，極大地推動了紡織行業(yè)的規(guī)模化發(fā)展。但這類材料的生產(chǎn)過程高度依賴石油、煤炭等不可再生資源，從原料開采到聚合反應(yīng)制成纖維，各個環(huán)節(jié)均伴隨著大量能源消耗，且化學(xué)合成材料還存在難以降解的問題，因此化學(xué)合成材料的隨意丟棄還容易加劇環(huán)境污染危機。天然材料，像棉花、羊毛、蠶絲等，它們在生長或形成過程中對環(huán)境相對友好，生產(chǎn)加工相對友好、廢棄后可自然降解，且具備柔軟、親膚、透氣等獨特質(zhì)感，深受消費者喜愛，但天然材料自身存在難以克服的短板，天然材料在長期保存與廣泛應(yīng)用方面受限。因此，如何彌補上述技術(shù)缺陷，制備環(huán)境友好、可降解的纖維制品十分重要。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明通過堿煮、米曲霉發(fā)酵及特定酶解等創(chuàng)新工藝，提升纖維熱穩(wěn)定性、透光性，使其常溫可長期存儲、廢棄后快速降解。

2、為了實現(xiàn)上述目的，采用了如下技術(shù)方案：本發(fā)明提供了一種具有透光性的可降解葉脈纖維制品及其制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

3、s1.選取成熟健康香蕉葉，洗凈烘干后剪切成邊長10cm、寬度1.5cm的香蕉葉碎片，將所述香蕉葉碎片完全浸沒在10-15％的氫氧化鈉溶液中，100℃堿煮15-40min，然后將所述香蕉葉碎片取出，用清水沖洗至ph＝7，得到堿處理香蕉葉碎片；

4、s2.將米曲霉菌種斜面在pda斜面培養(yǎng)基28℃活化3d，用無菌水沖洗經(jīng)活化后的菌種斜面，過濾后得到米曲霉孢子懸液，并加入無菌水調(diào)整所述米曲霉孢子懸液濃度為106cfu/ml，將堿處理香蕉葉碎片與硫酸鎂、磷酸二氫鉀、檸檬酸銨、硫酸錳、氯化鉀、吐溫80按比例混合得到發(fā)酵混合物，放入發(fā)酵裝置中，然后將所述米曲霉孢子懸液加入到所述發(fā)酵混合物中，混合均勻，在28℃，150r/min條件下發(fā)酵5d，發(fā)酵結(jié)束，在121℃下滅菌20min，然后冷卻至室溫，調(diào)整發(fā)酵混合物ph為6.0，加入木瓜蛋白酶，60℃水浴反應(yīng)2h，然后調(diào)整發(fā)酵混合物ph為4.5，降溫到52℃，再加入錳過氧化物酶，52℃水浴反應(yīng)2h，然后沸水浴10min滅酶，將堿處理香蕉葉碎片取出后用清水沖洗，再放入梳理機中進行梳理，將纖維束切段、研磨、清洗、烘干，即得到香蕉葉脈纖維；

5、s3.按照步驟s1-s2的方法提取菠蘿葉得到菠蘿葉脈纖維，將所述香蕉葉脈纖維、菠蘿葉脈纖維混紡得到第一纖維，將聚乳酸纖維、棉纖維混紡得到第二纖維，將所述第一纖維和第二纖維混紡編織成得到所述具有透光性的可降解葉脈纖維制品。

6、進一步地，所述pda斜面培養(yǎng)基包括如下組分：馬鈴薯200.0g、葡萄糖20.0g、瓊脂20.0g、蛋白胨5.0g、磷酸二氫鉀3.0g、硫酸鎂1.5g、水1000.0ml。

7、進一步地，發(fā)酵混合物由以下質(zhì)量份的組分組成：80-100份堿處理香蕉葉碎片、1-2份硫酸鎂、1-2份磷酸二氫鉀、2-5份檸檬酸銨、0.02-0.05份硫酸錳、0.5-1氯化鉀、10-30份吐溫80。

8、進一步地，所述米曲霉孢子懸液的接種量為發(fā)酵混合物質(zhì)量的5％-8％。

9、進一步地，所述木瓜蛋白酶的加入量為發(fā)酵混合物質(zhì)量的3％-5％。

10、進一步地，所述錳過氧化物酶的加入量為發(fā)酵混合物質(zhì)量的5％-8％。

11、進一步地，所述第一纖維中香蕉葉脈纖維和菠蘿葉脈纖維的質(zhì)量比為1.2-2：1。

12、進一步地，所述第二纖維中聚乳酸纖維和棉纖維的質(zhì)量比為1：1.2-1.5。

13、進一步地，所述第一纖維和第二纖維的直徑比為2-3：1。

14、此外，本發(fā)明提取的葉脈纖維除了可以作為纖維材料與其他纖維混紡制成纖維制品外，還可以用于制備葉脈纖維工藝品長期保存，具體包括以下步驟：將上述步驟s1中的香蕉葉替換為菩提葉，不進行剪切，然后直接進行堿煮處理，再按照s1-s2中的步驟進行提取，將提取出的菩提葉脈纖維用生物蠟封存，使其長期保存。

15、本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明首先通過堿煮的方式處理香蕉葉和菠蘿葉，破壞了葉片中果膠分子間以及果膠與纖維素之間的化學(xué)鍵，使細胞壁結(jié)構(gòu)變得松散，還能去除葉片表面的蠟質(zhì)、油脂以及部分可溶性雜質(zhì)，然后通過米曲霉對二者發(fā)酵，通過米曲霉的發(fā)酵提高了纖維制品的熱穩(wěn)定性，纖維結(jié)構(gòu)變得更加疏松，提高了纖維制品的透光性，還降低纖維的分子質(zhì)量，從而使纖維制品更容易自然降解，再先后通過木瓜蛋白酶和錳過氧化物酶的酶解作用，分離提取出香蕉葉脈纖維和菠蘿葉脈纖維，木瓜蛋白酶特異性地作用于蛋白質(zhì)肽鍵，進一步深度水解葉片細胞破碎后殘留的各類蛋白質(zhì)，使纖維之間的粘連因蛋白質(zhì)的斷裂而減少，讓纖維更易分散開來，而錳過氧化物酶能催化木質(zhì)素的氧化降解反應(yīng)，顯著降低了木質(zhì)素對纖維的包裹和粘連程度，使得纖維能夠順利地被分離提取出來，通過上述方法處理的兩種葉脈纖維，制得的纖維制品保留了透光性，同時可在常溫下長期存儲，且廢棄后可快速降解。

技術(shù)特征：

1.一種具有透光性的可降解葉脈纖維制品的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有透光性的可降解葉脈纖維制品的制備方法，其特征在于：所述pda斜面培養(yǎng)基包括如下組分：馬鈴薯200.0g、葡萄糖20.0g、瓊脂20.0g、蛋白胨5.0g、磷酸二氫鉀3.0g、硫酸鎂1.5g、水1000.0ml。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有透光性的可降解葉脈纖維制品的制備方法，其特征在于：發(fā)酵混合物由以下質(zhì)量份的組分組成：80-100份堿處理香蕉葉碎片、1-2份硫酸鎂、1-2份磷酸二氫鉀、2-5份檸檬酸銨、0.02-0.05份硫酸錳、0.5-1氯化鉀、10-30份吐溫80。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有透光性的可降解葉脈纖維制品的制備方法，其特征在于：所述米曲霉孢子懸液的接種量為發(fā)酵混合物質(zhì)量的5％-8％。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有透光性的可降解葉脈纖維制品的制備方法，其特征在于：所述木瓜蛋白酶的加入量為發(fā)酵混合物質(zhì)量的3％-5％。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有透光性的可降解葉脈纖維制品的制備方法，其特征在于：所述錳過氧化物酶的加入量為發(fā)酵混合物質(zhì)量的5％-8％。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有透光性的可降解葉脈纖維制品的制備方法，其特征在于：所述第一纖維中香蕉葉脈纖維和菠蘿葉脈纖維的質(zhì)量比為1.2-2：1。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有透光性的可降解葉脈纖維制品的制備方法，其特征在于：所述第二纖維中聚乳酸纖維和棉纖維的質(zhì)量比為1：1.2-1.5。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有透光性的可降解葉脈纖維制品的制備方法，其特征在于：所述第一纖維和第二纖維的直徑比為2-3：1。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項所述的具有透光性的可降解葉脈纖維制品，其特征在于：由所述制備方法制備得到。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種具有透光性的可降解葉脈纖維制品及其制備方法，屬于纖維制品技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明通過堿煮處理香蕉葉和菠蘿葉，使細胞壁結(jié)構(gòu)變得松散，去除葉片表面的蠟質(zhì)、油脂以及部分可溶性雜質(zhì)，米曲霉的發(fā)酵提高了纖維制品的熱穩(wěn)定性，纖維結(jié)構(gòu)變得疏松，提高了纖維制品的透光性，還降低纖維的分子質(zhì)量，再先后通過木瓜蛋白酶和錳過氧化物酶的酶解作用，分離提取出香蕉葉脈纖維和菠蘿葉脈纖維，木瓜蛋白酶深度水解葉片細胞破碎后殘留的各類蛋白質(zhì)，使纖維之間的粘連因蛋白質(zhì)的斷裂而減少，錳過氧化物酶能催化木質(zhì)素的氧化降解反應(yīng)，顯著降低了木質(zhì)素對纖維的包裹和粘連程度，制得的纖維制品保留了透光性，可在常溫下長期存儲，可快速降解。

技術(shù)研發(fā)人員：王鏡瑤
受保護的技術(shù)使用者：王鏡瑤
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/24