摘 要：一种亚麻环保纱的制备方法。主要解决传统制备亚麻纱依赖亚氯酸钠漂白，环境污染问题突出的问题。本发明的有益效果是：本发明通过构建高效的“果胶酶-半纤维素酶-漆酶/TEMPO”复合酶体系，显著增强了对木质素的降解能力，从而使得后续漂白仅需使用环境友好的双氧水即可达到高标准白度，完全摒弃了传统工艺中必需的、高污染的亚氯酸钠漂白步骤，从源头上杜绝了AOX和含氯废物的产生，废水处理负荷大幅降低。协同增效，品质优良：所选用的多种酶在特定条件下产生显著的协同效应，不仅去胶彻底，且作用温和；在pH9.5-10.2条件下激活双氧水分解，生成高活性羟基自由基，该体系使漂白反应温度降至75℃,有效氧利用率提升至94%，工艺时间缩短至6小时，废水COD值降至800mg/L以下。
权利要求书
1.一种亚麻环保纱的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、预酸处理：将亚麻纤维原料与含有无机酸和表面活性剂的处理液，在30-45℃下进行处理，随后水洗至中性；
步骤二、复合酶协同处理：将经步骤一处理的亚麻纤维，在pH5.5-8.5、温度50-65℃的条件下，与复合酶液接触处理30-90分钟；所述复合酶液包含果胶酶、至少一种半纤维素酶、以及漆酶与TEMPO；
步骤三、氧漂处理：将经步骤二处理的亚麻纤维，在碱性条件下与双氧水进行漂白处理，随后经水洗和后处理，制得所述亚麻环保纱。
2.根据权利要求1所述的亚麻环保纱的制备方法，其特征在于，所述复合酶液由果胶酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶以及漆酶/TEMPO组成。
3.根据权利要求2所述的亚麻环保纱的制备方法，其特征在于，所述步骤二中复合酶液的用量为：果胶酶0.5-2.0g/L，木聚糖酶0.3-1.0g/L，甘露聚糖酶0.3-1.0g/L，漆酶0.3-1.0g/L，TEMPO0.1-0.5g/L。
4.根据权利要求1-3任一项所述的亚麻环保纱的制备方法，其特征在于，所述步骤二的复合酶协同处理在pH6-8、温度55-60℃下进行，处理时间为45-60分钟。
5.根据权利要求1所述的亚麻环保纱的制备方法，其特征在于，所述步骤一的处理具体为：将1.15-1.35吨亚麻原粗纱置入煮锅设备主缸中，往副缸注入冷水8000L，再加入含量为92.5%硫酸1.8-2.3g/L及脂肪醇聚氧乙烯醚类的复配物0.5-1.0g/L，充分搅拌均匀后抽入主缸，主泵启动，循环5min，升温至40℃,升温速率为1℃/min，保温时间20min，保温结束排液，加入含量为98%碳酸钠1.0g/L水洗至中性。
6.根据权利要求1所述的亚麻环保纱的制备方法，其特征在于，步骤二具体包括往设备注入冷水6000L，抽入主缸，主泵启动，升温至55-60℃。料桶注水300L，加入果胶酶1g/L，甘露聚糖酶0.5g/L，木聚糖酶0.5g/L，漆酶/TEMPO，脂肪醇聚氧乙烯醚类的复配物0.5-1.0g/L，搅拌均匀后注料至主缸，PH值控制在6-8之间，保温时间45-60min，保温结束排液。
7.根据权利要求1所述的亚麻环保纱的制备方法，其特征在于，步骤三具体包括往设备副缸注入冷水6000L，带温控，加热至50℃,按顺序加入聚丙烯酸钠0.8-1.2g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚类的复配物0.8-1.2g/L，含量为96%氢氧化钠1.0g/L，仲烷基磺酸纳及其复配物的混合物3.8-4.2g/L，充分搅拌均匀后抽入主缸，主泵启动，循环5min。料桶注水300L，加入含量为35%双氧水18.0-20.0g/L，注料至主缸，循环10min，开始升温，升温速率为1.5℃/min，升温至75℃,保温时间30min。料桶注水300L，加热至50℃,加入含量为96%氢氧化钠0.5g/L，仲烷基磺酸纳及其复配物的混合物2.0-2.5g/L，搅拌均匀后注料至主缸，升温至95℃,升温速率为1.5℃/min，保温时间30min，排液；60℃热水洗10min；45℃加入中和酸0.5-1.0g/L，除氧酶0.1g/L，水洗10min；溢流8min；40℃加入柔软剂1.5-2.0g/L处理10min，排液，完成后处理。
技术领域
本发明涉及纺织材料加工技术领域，具体涉及一种亚麻环保纱的制备方法。
背景技术
亚麻纤维是重要的天然纺织原料，但其在纺纱前需经过煮练、漂白等前处理工序，以去除纤维共生的果胶、半纤维素、木质素等非纤维素杂质，从而改善纤维的柔软度、白度和可纺性。传统的主流前处理工艺多为“碱煮练-亚氯酸钠漂白-双氧水漂白”或其变体。其中，亚氯酸钠（NaClO2）漂白（俗称“亚漂”）因其对木质素等色素的高效脱除能力和对纤维素损伤相对较小的特点而被广泛采用。
然而，亚氯酸钠在漂白过程中会产生二氧化氯（ClO2）、氯气（Cl2）等有毒有害的含氯气体及可吸附有机卤化物（AOX）等副产物。这些物质不仅严重腐蚀设备，对操作人员健康构成威胁，更关键的是，其排放的废水含有高浓度的AOX和氯离子，生化需氧量（BOD）和化学需氧量（COD）负荷高，对环境造成持久性污染，难以达到日益严格的环保排放标准。因此，开发能够替代亚氯酸钠漂白的清洁生产工艺，已成为亚麻纺织行业实现绿色可持续发展的紧迫课题。
为应对上述问题，现有技术中，已有采用果胶酶、木聚糖酶等单一或简单复合酶处理亚麻粗纱的方案，旨在部分替代碱煮练，以减少化学品用量和废水污染。例如，公开号为CN108221435A的中国发明专利公开了一种“亚麻粗纱生物酶煮漂配方工艺”，其采用了包含果胶酶、木聚糖酶、脂肪酶的酶系进行煮练，但该工艺后续仍保留了“酸洗-亚氯酸钠漂白-双氧水漂白”的完整流程，并未从根本上摆脱对亚氯酸钠的依赖。其他一些研究也表明，尽管酶法处理对去除果胶有一定效果，但对于结构复杂、与纤维素交织紧密的木质素，常规水解酶的去除效率有限，往往仍需后续强化学漂白（如亚漂）以达到足够的白度，这使得工艺的环保优势大打折扣。
发明内容
为了克服背景技术的不足，本发明提供一种亚麻环保纱的制备方法，主要解决传统制备亚麻纱依赖亚氯酸钠漂白，环境污染问题突出的问题。
本发明的技术方案为，一种亚麻环保纱的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、预酸处理：将亚麻纤维原料与含有无机酸和表面活性剂的处理液，在30-45℃下进行处理，随后水洗至中性；
步骤二、复合酶协同处理：将经步骤一处理的亚麻纤维，在pH5.5-8.5、温度50-65℃的条件下，与复合酶液接触处理30-90分钟；所述复合酶液包含果胶酶、至少一种半纤维素酶、以及漆酶与TEMPO组成的酶/介体体系；这一特定的酶组合能够针对亚麻纤维细胞壁中的不同组分进行协同作用：果胶酶分解果胶；木聚糖酶和甘露聚糖酶降解半纤维素，破坏木质素-碳水化合物复合体(LCC)；漆酶在TEMPO介体的协助下，能有效氧化降解结构复杂的木质素分子。各酶之间相互促进，显著提高了对木质素等顽固杂质的整体去除效率。
步骤三、氧漂处理：将经步骤二处理的亚麻纤维，在碱性条件下与双氧水进行漂白处理，随后经水洗和后处理，制得所述亚麻环保纱。
所述复合酶液由果胶酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶以及漆酶/TEMPO组成。
所述步骤二中复合酶液的用量为：果胶酶0.5-2.0g/L，木聚糖酶0.3-1.0g/L，甘露聚糖酶0.3-1.0g/L，漆酶0.3-1.0g/L，TEMPO 0.1-0.5g/L。在此用量范围内，既能保证高效的协同脱胶效果，又避免了酶剂过量造成的成本增加或可能对纤维的过度作用。
所述步骤二的复合酶协同处理在pH6-8、温度55-60℃下进行，处理时间为45-60分钟。该温和的条件最适合上述复合酶系发挥最佳活性，在有效去除胶质的同时，最大程度地保护了亚麻纤维本身的强度。
所述步骤三的氧漂处理为分段升温漂白，具体包括：先在70-80℃下进行第一阶段漂白，随后补加碱剂，再升温至90-98℃进行第二阶段漂白。此分段工艺能使双氧水得到更充分、更温和的利用，在彻底去除残留色素和杂质的同时，进一步降低对纤维的损伤，并保证最终产品的高白度。
所述步骤一的处理具体为：将1.15-1.35吨亚麻原粗纱置入煮锅设备主缸中，往副缸注入冷水8000L，再加入含量为92.5%硫酸1.8-2.3g/L及脂肪醇聚氧乙烯醚类的复配物0.5-1.0g/L，充分搅拌均匀后抽入主缸，主泵启动，循环5min，升温至40℃,升温速率为1℃/min，保温时间20min，保温结束排液，加入含量为98%碳酸钠1.0g/L水洗至中性。该预酸处理能有效去除部分杂质并松弛纤维结构，为后续酶处理创造有利条件。
步骤二具体包括往设备注入冷水6000L，抽入主缸，主泵启动，升温至55-60℃。料桶注水300L，加入果胶酶1g/L，甘露聚糖酶0.5g/L，木聚糖酶0.5g/L，漆酶/TEMPO，脂肪醇聚氧乙烯醚类的复配物0.5-1.0g/L，搅拌均匀后注料至主缸，PH值控制在6-8之间，保温时间45-60min，保温结束排液。
步骤三具体包括往设备副缸注入冷水6000L，带温控，加热至50℃,按顺序加入聚丙烯酸钠0.8-1.2g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚类的复配物0.8-1.2g/L，含量为96%氢氧化钠1.0g/L，仲烷基磺酸纳及其复配物的混合物3.8-4.2g/L，充分搅拌均匀后抽入主缸，主泵启动，循环5min。料桶注水300L，加入含量为35%双氧水18.0-20.0g/L，注料至主缸，循环10min，开始升温，升温速率为1.5℃/min，升温至75℃,保温时间30min。料桶注水300L，加热至50℃,加入含量为96%氢氧化钠0.5g/L，仲烷基磺酸纳及其复配物的混合物2.0-2.5g/L，搅拌均匀后注料至主缸，升温至95℃,升温速率为1.5℃/min，保温时间30min，排液。60℃热水洗10min；45℃加入中和酸0.5-1.0g/L，除氧酶0.1g/L，水洗10min；溢流8min；40℃加入柔软剂1.5-2.0g/L处理10min，排液，完成后处理。
本发明的有益效果是：本本发明通过构建高效的“果胶酶-半纤维素酶-漆酶/TEMPO”复合酶体系，显著增强了对木质素的降解能力，从而使得后续漂白仅需使用环境友好的双氧水即可达到高标准白度，完全摒弃了传统工艺中必需的、高污染的亚氯酸钠漂白步骤，从源头上杜绝了AOX和含氯废物的产生，废水处理负荷大幅降低。所选用的多种酶在特定条件下产生显著的协同效应，不仅去胶彻底，且作用温和。在pH9.5-10.2条件下激活双氧水分解，生成高活性羟基自由基，该体系使漂白反应温度降至75℃,有效氧利用率提升至94%，工艺时间缩短至6小时，废水COD值降至800mg/L以下。
具体实施方式
下面对本发明作进一步说明，一种亚麻环保纱的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、预酸处理：将亚麻纤维原料与含有无机酸和表面活性剂的处理液，在30-45℃下进行处理，随后水洗至中性；
步骤二、复合酶协同处理：将经步骤一处理的亚麻纤维，在pH5.5-8.5、温度50-65℃的条件下，与复合酶液接触处理30-90分钟；所述复合酶液包含果胶酶、至少一种半纤维素酶、以及漆酶与TEMPO组成的酶/介体体系；
步骤三、氧漂处理：将经步骤二处理的亚麻纤维，在碱性条件下与双氧水进行漂白处理，随后经水洗和后处理，制得所述亚麻环保纱。
所述复合酶液由果胶酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶以及漆酶/TEMPO组成。
所述步骤二中复合酶液的用量为：果胶酶0.5-2.0g/L，木聚糖酶0.3-1.0g/L，甘露聚糖酶0.3-1.0g/L，漆酶0.3-1.0g/L，TEMPO 0.1-0.5g/L。
所述步骤二的复合酶协同处理在pH6-8、温度55-60℃下进行，处理时间为45-60分钟。
所述步骤三的氧漂处理为分段升温漂白，具体包括：先在70-80℃下进行第一阶段漂白，随后补加碱剂，再升温至90-98℃进行第二阶段漂白。
所述步骤一的处理具体为：将1.15-1.35吨亚麻原粗纱置入煮锅设备主缸中，往副缸注入冷水8000L，再加入含量为92.5%硫酸1.8-2.3g/L及脂肪醇聚氧乙烯醚类的复配物0.5-1.0g/L，充分搅拌均匀后抽入主缸，主泵启动，循环5min，升温至40℃,升温速率为1℃/min，保温时间20min，保温结束排液，加入含量为98%碳酸钠1.0g/L水洗至中性。
步骤二具体包括往设备注入冷水6000L，抽入主缸，主泵启动，升温至55-60℃。料桶注水300L，加入果胶酶1g/L，甘露聚糖酶0.5g/L，木聚糖酶0.5g/L，漆酶/TEMPO，脂肪醇聚氧乙烯醚类的复配物0.5-1.0g/L，搅拌均匀后注料至主缸，PH值控制在6-8之间，保温时间45-60min，保温结束排液。
步骤三具体包括往设备副缸注入冷水6000L，带温控，加热至50℃,按顺序加入聚丙烯酸钠0.8-1.2g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚类的复配物0.8-1.2g/L，含量为96%氢氧化钠1.0g/L，仲烷基磺酸纳及其复配物的混合物3.8-4.2g/L，充分搅拌均匀后抽入主缸，主泵启动，循环5min。料桶注水300L，加入含量为35%双氧水18.0-20.0g/L，注料至主缸，循环10min，开始升温，升温速率为1.5℃/min，升温至75℃,保温时间30min。料桶注水300L，加热至50℃,加入含量为96%氢氧化钠0.5g/L，仲烷基磺酸纳及其复配物的混合物2.0-2.5g/L，搅拌均匀后注料至主缸，升温至95℃,升温速率为1.5℃/min，保温时间30min，排液。60℃热水洗10min；45℃加入中和酸0.5-1.0g/L，除氧酶0.1g/L，水洗10min；溢流8min；40℃加入柔软剂1.5-2.0g/L处理10min，排液，完成后处理。
使用了仲烷基磺酸纳及其复配物的混合物；传统工艺使用水玻璃作为稳定剂，能提高其漂白能力，但不能达到一步漂白的要求，并且容易形成硅垢附着在纱线上。
实施例1
预酸处理：将1.15吨亚麻原粗纱置入煮锅设备主缸中。往副缸注入冷水8000L，再加入含量为92.5%的硫酸1.8g/L及脂肪醇聚氧乙烯醚类的复配物0.5g/L，充分搅拌均匀后抽入主缸，主泵启动，循环5min，升温至40℃,升温速率为1℃/min，保温时间20min，保温结束排液，加入含量为98%的碳酸钠1.0g/L水洗至中性。
酶处理：往副缸注入冷水6000L，抽入主缸，主泵启动，升温至55℃。料桶注水300L，加入果胶酶1g/L，甘露聚糖酶0.5g/L，木聚糖酶0.5g/L，漆酶/TEMPO（0.5g/L漆酶，0.3g/L TEMPO），脂肪醇聚氧乙烯醚类的复配物0.5g/L，搅拌均匀后注料至主缸，控制PH值在6-8之间，保温时间45min，保温结束排液。
氧漂处理：往副缸注入冷水6000L，带温控，加热至50℃,按顺序加入聚丙烯酸钠0.8g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚类的复配物0.8g/L，含量为96%的氢氧化钠1.0g/L，仲烷基磺酸纳及其复配物的混合物3.8g/L，充分搅拌均匀后抽入主缸，主泵启动，循环5min。料桶注水300L，加入含量为35%的双氧水18.0g/L，注料至主缸，循环10min，开始升温，升温速率为1.5℃/min，升温至75℃,保温时间30min。料桶注水300L，加热至50℃,加入含量为96%的氢氧化钠0.5g/L，仲烷基磺酸纳及其复配物的混合物2.0g/L，搅拌均匀后注料至主缸，升温至95℃,升温速率为1.5℃/min，保温时间30min，排液。60℃热水洗10min；45℃加入中和酸0.5g/L，除氧酶0.1g/L，水洗10min；溢流8min；40℃加入柔软剂1.5g/L处理10min，排液，完成后处理。
实施例2
预酸处理：将1.25吨亚麻原粗纱置入煮锅设备主缸中。往副缸注入冷水8000L，再加入含量为92.5%的硫酸2.05g/L及脂肪醇聚氧乙烯醚类的复配物0.75g/L，充分搅拌均匀后抽入主缸，主泵启动，循环5min，升温至40℃,升温速率为1℃/min，保温时间20min，保温结束排液，加入含量为98%的碳酸钠1.0g/L水洗至中性。
酶处理：往副缸注入冷水6000L，抽入主缸，主泵启动，升温至57℃。料桶注水300L，加入果胶酶1g/L，甘露聚糖酶0.5g/L，木聚糖酶0.5g/L，漆酶/TEMPO（0.5g/L漆酶，0.3g/L TEMPO），脂肪醇聚氧乙烯醚类的复配物0.75g/L，搅拌均匀后注料至主缸，控制PH值在6-8之间，保温时间52min，保温结束排液。
氧漂处理：往副缸注入冷水6000L，带温控，加热至50℃,按顺序加入聚丙烯酸钠1.0g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚类的复配物1.0g/L，含量为96%的氢氧化钠1.0g/L，仲烷基磺酸纳及其复配物的混合物4.0g/L，充分搅拌均匀后抽入主缸，主泵启动，循环5min。料桶注水300L，加入含量为35%的双氧水19.0g/L，注料至主缸，循环10min，开始升温，升温速率为1.5℃/min，升温至75℃,保温时间30min。料桶注水300L，加热至50℃,加入含量为96%的氢氧化钠0.5g/L，仲烷基磺酸纳及其复配物的混合物2.25g/L，搅拌均匀后注料至主缸，升温至95℃,升温速率为1.5℃/min，保温时间30min，排液。60℃热水洗10min；45℃加入中和酸0.75g/L，除氧酶0.1g/L，水洗10min；溢流8min；40℃加入柔软剂1.75g/L处理10min，排液，完成后处理。
实施例3
预酸处理：将1.35吨亚麻原粗纱置入煮锅设备主缸中。往副缸注入冷水8000L，再加入含量为92.5%的硫酸2.3g/L及脂肪醇聚氧乙烯醚类的复配物1.0g/L，充分搅拌均匀后抽入主缸，主泵启动，循环5min，升温至40℃,升温速率为1℃/min，保温时间20min，保温结束排液，加入含量为98%的碳酸钠1.0g/L水洗至中性。
酶处理：往副缸注入冷水6000L，抽入主缸，主泵启动，升温至60℃。料桶注水300L，加入果胶酶1g/L，甘露聚糖酶0.5g/L，木聚糖酶0.5g/L，漆酶/TEMPO（0.5g/L漆酶，0.3g/L TEMPO），脂肪醇聚氧乙烯醚类的复配物1.0g/L，搅拌均匀后注料至主缸，控制PH值在6-8之间，保温时间60min，保温结束排液。
氧漂处理：往副缸注入冷水6000L，带温控，加热至50℃,按顺序加入聚丙烯酸钠1.2g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚类的复配物1.2g/L，含量为96%的氢氧化钠1.0g/L，仲烷基磺酸纳及其复配物的混合物4.2g/L，充分搅拌均匀后抽入主缸，主泵启动，循环5min。料桶注水300L，加入含量为35%的双氧水20.0g/L，注料至主缸，循环10min，开始升温，升温速率为1.5℃/min，升温至75℃,保温时间30min。料桶注水300L，加热至50℃,加入含量为96%的氢氧化钠0.5g/L，仲烷基磺酸纳及其复配物的混合物2.5g/L，搅拌均匀后注料至主缸，升温至95℃,升温速率为1.5℃/min，保温时间30min，排液。60℃热水洗10min；45℃加入中和酸1.0g/L，除氧酶0.1g/L，水洗10min；溢流8min；40℃加入柔软剂2.0g/L处理10min，排液，完成后处理。
新型粗纱漂白工艺不仅摒除了有毒、有害、危险性化学品亚氯酸钠的使用，缩短了工艺时间，减少了1道水洗和1道溢流，使用水量减少了30%左右，有效的节约了水资源。
传统工艺使用水玻璃作为稳定剂，能提高其漂白能力，但不能达到一步漂白的要求，并且容易形成硅垢附着在纱线上。针对这一问题，新型工艺我们筛选使用的多合一助剂，同时具有稳定剂的作用，并作为碱剂提供双氧水漂白所需的pH值。
所制得的亚麻环保纱，经测试，其白度均达到60以上，木质素残留率显著低于传统碱煮-亚漂工艺，纤维强力保持率高，纺纱性能优良，且整个生产过程无含氯有毒物质排放，环保效益显著。
表1传统亚氧漂工艺与本申请生物酶工艺比较
尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。
文章摘自国家发明专利，一种亚麻环保纱的制备方法，发明人:杨飞，曾冬秀，王波娜等，申请号:202511834021.8，申请日:2025.12.08。
