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发展开辟新的路新柞蚕丝行业开创新局,新研发方法助力创新发展

更新时间:2025-01-07 工作计划 版权反馈
【摘要】:从2004 年以来,屈清辉一直专注于柞蚕丝生产工艺和产品的研发,已经进入十分痴迷的状态,成了地地道道的“柞蚕痴”。为了彻底摒弃化学药剂,屈清辉发明了一种新的方法,并取得了国家发明专利。这项发明涉及柞蚕茧的生物脱胶解舒方法,是通过分步微生物发酵法进行柞蚕茧的脱胶解舒。目前,屈清辉的研发已经在试验室里取得了成功,下一步就

从2004 年以来,屈清辉一直专注于柞蚕丝生产工艺和产品的研发,已经进入十分痴迷的状态,成了地地道道的“柞蚕痴”。人们很难想象,屈清辉这十几年是怎样过来的。2004 年年末,屈清辉把企业交给别人打理,自己一个人租用了别人的一个废弃的大仓库,专心致志地搞起了柞蚕开发新工艺、新方法的研究。屈清辉要解决的一个关键问题是,如何在不使用化学药剂的条件下,把柞蚕丝离解出来。

要理解这个问题,我们首先要对柞蚕茧与桑蚕茧的不同特性有所了解。第一,柞蚕茧在茧柄的下部有天然的隙缝,通称为封口部。它是柞蚕茧特有的结构。封口部的结构疏松,煮漂茧不当最容易出现破口茧而不能缫丝。在缫丝时不能在封口处索绪,否则会造成丝缕紊乱而无法缫丝。第二,柞蚕茧特有的茧柄,在煮漂茧前不能连同茧衣一起剥掉,否则会使封口部的丝缕遭到破坏,因而只能在煮漂茧之后在茧体含有漂茧药液和水分的状态下剥掉。因此,柞蚕茧也就没有毛茧和光茧之分。第三,柞蚕在结茧时,排出生理性排泄物2 到5 毫升,它的主要成分是草酸钙(78%到80%),还有少量尿酸铵盐。这种排泄物充填茧层空隙,使丝缕固着程度增加,严重妨碍茧层的通气性和通水性,也使丝胶膨润和溶解较为困难。用盐酸处理虽可除去草酸钙,但妨碍漂茧药液渗透,致使解舒不良。第四,柞蚕茧的茧层中除含丝素84%到85%和丝胶12.10%到12.06%外,还有非蛋白物质3%到5%,主要是无机盐、油脂、蜡质和少量单宁、色素、糖类等。这些非蛋白物质与丝胶合成难溶物,严重妨碍水对茧层的渗透,也使丝胶难以在水中膨润和溶解,造成柞蚕茧解舒困难。这也是必须使用多种化学药剂漂茧的主要原因。

传统的柞蚕茧离解方法,需要经过煮茧和漂茧两个过程,才能达到茧丝顺次离解的目的。煮茧使丝胶膨润软化并溶解部分杂质,漂茧是把煮好的柞蚕茧投入含有化学药剂的漂液中,除去茧层中的油蜡质、盐类、有色物质,并软化丝胶。柞蚕茧的煮茧须经过3 个阶段:高温热汤渗透,温度在98℃以上;低温渗透,温度在70℃左右;水煮,使茧在96℃左右的汤中静煮,以调整茧层煮熟程度、软化膨润丝胶,溶解和脱去茧层中部分杂质和色素。柞蚕茧封口处组织疏松,煮茧时如温度高、时间长,封口处和茧层表面的丝胶溶解过多,会使破口茧增多,外层绪丝量大,因此煮茧时间一般为7 到8 分钟左右,温度也不宜过高。

在这种传统方法中,漂液中的化学药剂所起的作用非常大。一般使用的漂液有以下几种:一是碱性物质,如氢氧化钠、碳酸钠、硅酸钠、硼砂等。柞蚕茧干缫时漂茧用强碱(氢氧化钠),水缫时漂茧多用弱碱。碱性物质在一定浓度、温度、浴比和时间范围内可以软化丝胶和溶解杂质,超过这个范围,不仅会使丝胶溶解过多,而且也会溶解丝素。硅酸钠、硼砂在漂茧过程中不仅有弱碱的作用,更主要的是有稳定漂液的pH 值,抑制过氧化物急剧分解的作用,同时还能提高丝的洁白度。二是过氧化物,如氧化钠、过硼酸钠等。水缫时漂茧用过硼酸钠或过氧化氢。过氧化氢在一定浓度、温度、浴比和时间范围内,可以氧化有色物质和盐类,促使茧丝离解容易、丝色白净,超过这个范围,氧化过强,就会损伤丝的质量。漂茧漂液的浓度,习惯上用漂液中含总碱量和有效氧的百分数来表示,一般总碱量为0.35%到0.4%左右,有效氧为0.15%到0.2%左右。茧色浅的漂液浓度稍低,茧色深的浓度稍高。三是表面活性剂,如肥皂、红油等,可降低水的表面张力,有利于漂液渗透。在漂茧过程中,化学药剂的作用速度因漂液的浓度、温度和时间而异,一般漂茧温度为65℃左右,漂茧时间为60 到70 分钟。因为要使漂液渗入茧的内层,必须有一定的时间,如果漂液渗透与化学药品作用配合适当,茧层内外的漂熟度均匀,茧丝就能更好地顺次离解。如果漂茧温度过高,或者漂液的浓度过大,化学药品的作用就快,在漂液尚未渗入茧的内层时就已消耗殆尽,结果在茧的外层作用强,内层作用弱,致使外烂内硬,破口茧增多。为使化学药剂均匀作用于茧层,在漂茧过程中要时时翻动浸在漂液中的茧,以免出现黄斑茧。(www.xing528.com)

为了彻底摒弃化学药剂,屈清辉发明了一种新的方法,并取得了国家发明专利。这项发明涉及柞蚕茧的生物脱胶解舒方法,是通过分步微生物发酵法进行柞蚕茧的脱胶解舒。屈清辉介绍,这种方法有5 个步骤:一是将专门用于柞蚕茧生物脱胶解舒的复合菌剂溶解于水中,向其中加入红糖和EM 生态益生菌原液,混匀即得蚕茧发酵液;二是将柞蚕茧浸泡于上述发酵液中进行首次发酵;三是首次发酵后,取出柞蚕茧脱水,煮沸;四是将煮沸后的柞蚕茧再次浸泡于蚕茧发酵液中,进行第二次发酵;五是发酵结束后,取出柞蚕茧脱水,水洗后晾干。采用这一发明方法所得柞蚕丝的强力、伸度、抱合、柔软度等各项物理指标均有所提升,柞蚕丝的单丝强力由原工艺的3.4g/D 提升至本工艺的3.55g/D。

解决了不用化学药剂的问题,屈清辉又有了大胆设想:能不能在不脱丝胶的情况下,把柞蚕丝离解出来。显而易见,这是与传统方法完全不同的新方法、新工艺,是柞蚕丝生产工艺的一场革命。它的益处非常多,不仅可以保证柞蚕丝的品质和纯天然的本性,还可以提高生产效率,提升产品质量,增加产品数量。为了达到这一目的,屈清辉可以说是“拼了老命”:研发资金不足,他四处找朋友拆借,将平时的开销压缩到最低水平,甚至连春节期间,他也顾不得回台湾去看看妻子儿女,依然在那十分简陋的大仓房里,继续顽强地进行着他的试验。一个人心中有梦,必然伴随着坚定的信念和百折不挠的精神,正是屈清辉有振兴中国柞蚕产业的梦想,才鼓舞着、激励着他勇敢地、满怀信心地沿着自己选定的道路坚定不移地走下去。

他已经看到,现在中国的柞蚕丝能生产锦、绫、罗、绸等13 大类300 多个品种670 个花色的产品,这些柞蚕产品90%外销到日本、美国、意大利以及东欧等50 多个国家和地区,为中国尤其是东北地区的经济发展和扩大出口创汇做出了突出的贡献,这给他带来极大的信心。近年来,由于生物技术的发展,柞蚕的综合利用价值也越来越引起人们的重视,市场潜力和发展前景巨大。每每想到这些,屈清辉就浑身充满了力量。目前,屈清辉的研发已经在试验室里取得了成功,下一步就要开始小规模的生产,进而进行大规模推广应用。我们期待着,屈清辉十几年的艰辛能够为中国的柞蚕生产带来一个质的飞跃。

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