專利名稱：一種棉機織物復(fù)合生物酶軋堆法前處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種棉機織物復(fù)合生物酶軋堆法前處理工藝，屬于染整行業(yè)的前處理工藝技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的染整工藝需要耗用大量的水和化學(xué)物質(zhì)，不僅消耗資源，而且產(chǎn)生嚴重污染。解決這一問題的根本出路在于發(fā)展環(huán)境友好型染整工藝，生物技術(shù)特別是酶加工技術(shù)近年來在這方面顯示了良好的發(fā)展前景。
存在于棉纖維的角質(zhì)層和初生胞壁中的果膠質(zhì)、蠟質(zhì)、蛋白質(zhì)、灰分等天然雜質(zhì)嚴重影響了棉纖維的潤濕性能，對棉織物后續(xù)的染色、印花、整理等加工造成不利影響。旨在提高棉機織物潤濕性能的精練加工以及提高織物白度的過氧化氫漂白加工，通過去除果膠、棉蠟、天然色素等雜質(zhì)可為后續(xù)的染色、后整理創(chuàng)造良好的條件。
長期以來，棉織物的精練一直采用堿煮工藝，耗用大量的水和堿，排放的廢水pH值、COD值嚴重超標(biāo)，影響了生態(tài)環(huán)境，較強的堿和高溫處理還會損傷纖維。國外從二十世紀八十年代開始掀起了生物酶在紡織品上應(yīng)用研究的熱潮，但重點是生物酶后整理，而對生物酶在棉織物前處理方面的應(yīng)用近十年才開始研究。上世紀九十年代丹麥諾維信公司和日本大阪府大學(xué)分別開發(fā)出堿性果膠酶和原果膠酶以后，生物酶前處理技術(shù)在工業(yè)上的應(yīng)用逐漸得到發(fā)展，但至今還未成熟，而且國內(nèi)尚無適合于棉織物前處理用的生物酶，也無工業(yè)生產(chǎn)的先例。
國內(nèi)外有關(guān)棉織物生物酶前處理的研究，最初注重于酶種的選擇，著重單一酶對提高棉纖維潤濕性的作用。近幾年來開始轉(zhuǎn)向研究不同酶混合后組成的復(fù)合酶對提高棉纖維潤濕性的協(xié)同作用，其重點為果膠酶和纖維素酶，或添加蛋白酶、脂肪酶、木質(zhì)素酶，拼用后對棉織物前處理有一定的協(xié)同作用，可有效地去除棉纖維上的雜質(zhì)，但與堿處理相比還存在一定的差距。國內(nèi)永光化工公司于去年推出了由多元復(fù)合酶組成的“煮練酶SKD”，上海紡織研究院推出了“清棉師100”，蘇州、廣東等地亦有多種商業(yè)復(fù)合酶制劑，但這些產(chǎn)品大都為生物酶與化學(xué)品(尤其是堿的混合物)相拼混的產(chǎn)品，而且使用時必須用高達10g/L～15g/L(100％H2O2)的雙氧水進行氧漂處理，其耗堿量高，氧化激烈，易使織物受損。另外，這些復(fù)合酶盡管品種很多，但在生產(chǎn)上尚未得到推廣應(yīng)用。而諾維信公司所推出的堿性果膠酶亦難以適應(yīng)我國棉織物的特點，還處于應(yīng)用研究之中。
盡管棉織物的生物酶前處理已進行了多年的研究，但尚局限于間歇式加工，這不但不符合棉機織物連續(xù)化生產(chǎn)的特點，而且難以利用棉印染工廠現(xiàn)有加工設(shè)備，因而在實際生產(chǎn)中受到極大限制。開發(fā)連續(xù)化或半連續(xù)化酶加工工藝具有十分重要的現(xiàn)實意義。

發(fā)明內(nèi)容
所要解決的技術(shù)問題要解決一種棉機織物復(fù)合生物酶軋堆法前處理工藝的工藝條件最優(yōu)化的技術(shù)問題。
技術(shù)方案一種棉機織物復(fù)合生物酶軋堆法前處理工藝，采用半連續(xù)的軋堆法酶精練，再過氧化氫漂白的前處理工藝，其工藝流程為退漿棉機織物先浸軋酶液，再保溫堆置處理，然后經(jīng)熱水洗(兼滅酶)，冷水洗，最后進行常規(guī)過氧化氫漂白工序而完成棉機織物的前處理加工。
(1)全棉機織布本工藝適用于各種類型的全棉機織布，如府綢、平布、紗卡、帆布、線卡、卡其等。
(2)浸軋酶液選用的復(fù)合酶為堿性果膠酶、中性蛋白酶、中性纖維素酶及木聚糖酶的不同組合。酶處理浴中，或加入聚氧乙烯型非離子表面活性劑和/或陰離子表面活性劑作潤濕滲透劑，或不加入任何潤濕滲透劑；酶液的組成為果膠酶5-15g/L，中性纖維素酶0.1-2.0g/L，中性蛋白酶0-10g/L，木聚糖酶0-5g/L，潤濕滲透劑0-2g/L；以上處理浴pH為8.6-10.0；浸軋酶處理液溫度為室溫至60℃，織物軋余率50％-100％；所用堿性果膠酶尤以Bacillus subtilis WSHB04-03(申請?zhí)?00410065807.X中已公開，保藏編號為CCTCC NOM204082)產(chǎn)堿性果膠裂解酶為優(yōu)。
(3)保溫堆置本發(fā)明采用的是保溫堆置法是利用不飽和蒸汽對棉機織物進行保溫處理，既提供了酶作用的適宜溫度，又使處理環(huán)境保持一定濕度，不致因保溫時間過長導(dǎo)致織物帶液率下降。保溫溫度取決于果膠酶酶活及熱穩(wěn)定性。酶最適溫度高、熱穩(wěn)定性好，則處理溫度可高些，反之則低些。保溫時間與保溫溫度有關(guān)，一般來說，汽蒸溫度高，時間可短些，汽蒸溫度低，時間應(yīng)長些。本發(fā)明采用的汽蒸條件為不飽和蒸汽溫度55-65℃，汽蒸時間45-90min。
(4)熱水洗酶處理后一般先進行熱水洗，溫度80～100℃，時間5～10min。目的一方面在于去除果膠等雜質(zhì)降解產(chǎn)物，同時也起到酶失活(滅酶)作用，阻止酶繼續(xù)進行催化作用。
(5)冷水洗滅酶后要充分進行水洗，可采用冷水，進一步洗除酶精練中降解產(chǎn)物。
(6)常規(guī)過氧化氫漂白漂白液組成30％的雙氧水24g/L，硅酸鈉17g/L，非離子或陰離子潤濕滲透劑10g/L，pH10.5-11。浸軋過氧化氫漂白液，軋液率50％，在98℃下汽蒸90min。漂白后充分水洗。
有益效果本發(fā)明采用不同于傳統(tǒng)堿精練工藝和酶間歇式精練工藝的新型前處理工藝——復(fù)合生物酶軋堆法前處理工藝，屬于半連續(xù)式染整加工方式，符合實際生產(chǎn)要求。所采用的生物酶為Bacillus subtilis WSHB04-03產(chǎn)堿性果膠裂解酶、中性蛋白酶、中性纖維素酶及木聚糖酶的不同組合。采用本發(fā)明的棉機織物生物酶前處理工藝處理效果較好，經(jīng)105℃烘干后的毛細管效應(yīng)超過≥8.5cm/30min，瞬時毛細管效應(yīng)為≥2.5cm/min。除此之外，本發(fā)明工藝還具有纖維損傷小、織物品質(zhì)改善、廢水的色度、pH值、COD值大幅度降低、節(jié)約能源以及生產(chǎn)效率較目前研究較多的間歇式酶精練加工更高等優(yōu)勢，值得大力推廣。
具體實施例方式
棉機織物復(fù)合生物酶軋堆法前處理工藝舉例實施例114.5tex×14.5tex全棉防羽布工藝流程退漿后棉機織物浸軋復(fù)合酶液，保溫堆置，熱水洗(兼滅酶)，冷水洗，過氧化氫漂白和水洗。
其中，復(fù)合生物酶處理液組成為果膠酶14g/L，中性纖維素酶0.25g/L，潤濕滲透劑2g/L，pH9.1，浸軋生物酶處理液，酶處理液溫度為室溫至60℃，軋余率100％，汽蒸溫度55℃，汽蒸時間60min。處理后升溫至95～100℃處理5min進行滅酶，充分水洗。最后進行過氧化氫漂白和漂后水洗。漂白條件為30％的雙氧水24g/L，硅酸鈉17g/L，非離子或陰離子潤濕滲透劑10g/L，pH10.5-11。浸軋過氧化氫漂白液，軋液率50％，在98℃下汽蒸90min。漂白后充分水洗。
經(jīng)上述處理后的棉機織物，105℃烘干后的毛細管效應(yīng)8.5cm/30min，瞬時毛細管效應(yīng)為2.5cm/min。R457白度值Wr漂前59.675％、漂后74.55％，經(jīng)向斷裂強力649N。染色K/S值(色深值)浸染18.14、軋染44.47。
實施例214.5tex×14.5tex全棉防羽布工藝流程退漿后棉機織物浸軋復(fù)合酶液，保溫堆置，熱水洗(兼滅酶)，冷水洗，過氧化氫漂白和水洗。
其中，復(fù)合生物酶處理液組成為Bacillus subtilis WSHB04-03產(chǎn)堿性果膠裂解酶6g/L，中性纖維素酶1.75g/L，中性蛋白酶7g/L，，潤濕滲透劑0g/L，pH9.1，浸軋生物酶處理液，酶處理液溫度為室溫至60℃，軋余率100％，汽蒸溫度55℃，汽蒸時間60min。處理后升溫至95～100℃處理5min進行滅酶，充分水洗。最后進行過氧化氫漂白和漂后水洗。漂白條件為30％的雙氧水24g/L，硅酸鈉17g/L，非離子或陰離子潤濕滲透劑10g/L，pH10.5-11。浸軋過氧化氫漂白液，軋液率50％，在98℃下汽蒸90min。漂白后充分水洗。
經(jīng)上述處理后的棉機織物，105℃烘干后的毛細管效應(yīng)8.8cm/30min，瞬時毛細管效應(yīng)為2.6cm/min。R457白度值Wr漂前59.03％、漂后74.43％，經(jīng)向斷裂強力648N。染色K/S值(色深值)浸染18.64、軋染43.34。
實施例314.5tex×14.5tex全棉府綢布工藝流程退漿后棉機織物浸軋復(fù)合酶液，保溫堆置，熱水洗(兼滅酶)，冷水洗，過氧化氫漂白和水洗。
其中，復(fù)合生物酶處理液組成為果膠酶10g/L，中性纖維素酶1.0g/L，木聚糖酶3.5g/L，潤濕滲透劑1g/L，pH9.1，浸軋生物酶處理液，酶處理液溫度為室溫至60℃，軋余率100％，汽蒸溫度55℃，汽蒸時間60min。處理后升溫至95～100℃處理5min進行滅酶，充分水洗。最后進行過氧化氫漂白和漂后水洗。漂白條件為30％的雙氧水24g/L，硅酸鈉17g/L，非離子或陰離子潤濕滲透劑10g/L，pH10.5-11。浸軋過氧化氫漂白液，軋液率50％，在98℃下汽蒸90min。漂白后充分水洗。
經(jīng)上述處理后的棉機織物，105℃烘干后的毛細管效應(yīng)9.0cm/30min，瞬時毛細管效應(yīng)為2.5cm/min。R457白度值Wr漂前59.18％、漂后75.39％，經(jīng)向斷裂強力653N。染色K/S值(色深值)浸染18.20、軋染44.53。
權(quán)利要求
1.一種棉機織物復(fù)合生物酶軋堆法前處理工藝，其特征是采用半連續(xù)的軋堆法酶精練，再過氧化氫漂白的前處理工藝，工藝流程為退漿后棉機織物浸軋酶液，保溫堆置，熱水洗，冷水洗，過氧化氫漂白和水洗；浸軋酶液選用的復(fù)合酶為堿性果膠酶、中性蛋白酶、中性纖維素酶及木聚糖酶的不同組合，酶處理浴中，或加入聚氧乙烯型非離子表面活性劑和/或陰離子表面活性劑作潤濕滲透劑，或不加入任何潤濕滲透劑；酶液的組成為果膠酶5-15g/L，中性纖維素酶0.1-2.0g/L，中性蛋白酶0-10g/L，木聚糖酶0-5g/L，潤濕滲透劑0-2g/L；以上處理浴pH為8.6-10.0；浸軋酶處理液溫度為室溫至60℃，織物軋余率50％-100％；保溫堆置用不飽和蒸汽進行汽蒸下堆置，條件為不飽和蒸汽溫度55-65℃，汽蒸時間45-90min；熱水洗熱水洗溫度80～100℃，時間5～10min，兼有滅酶作用；冷水洗滅酶后進行充分冷水洗；過氧化氫漂白漂白液組成30％的雙氧水24g/L，硅酸鈉17g/L，非離子或陰離子潤濕滲透劑10g/L，pH10.5-11，浸軋過氧化氫漂白液，軋液率50％，在98℃下汽蒸90min；漂白后充分水洗。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種棉機織物復(fù)合生物酶軋堆法前處理工藝，其特征是適用于處理的棉機織物包括府綢、平布、紗卡、帆布、線卡或卡其面料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種棉機織物復(fù)合生物酶軋堆法前處理工藝，其特征是酶處理液中選用的果膠酶為Bacillus subtilis WSHB04-03產(chǎn)堿性果膠裂解酶。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種棉機織物復(fù)合生物酶軋堆法前處理工藝，其特征是酶處理液采用Bacillus subtilis WSHB04-03產(chǎn)堿性果膠裂解酶與中性纖維素酶組成的復(fù)合酶體系。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種棉機織物復(fù)合生物酶軋堆法前處理工藝，其特征是酶處理液中選用的酶為Bacillus subtilis WSHB04-03產(chǎn)堿性果膠裂解酶、中性纖維素酶和中性蛋白酶組成的復(fù)合酶體系。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種棉機織物復(fù)合生物酶軋堆法前處理工藝，其特征是酶處理液中選用的酶為Bacillus subtilis WSHB04-03產(chǎn)堿性果膠裂解酶、中性纖維素酶和木聚糖酶組成的復(fù)合酶體系。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種棉機織物復(fù)合生物酶軋堆法前處理工藝，其特征是生物酶處理液中，或加入聚氧乙烯型非離子表面活性劑和/或陰離子表面活性劑作潤濕滲透劑，或不加入任何潤濕滲透劑。
全文摘要
一種棉機織物復(fù)合生物酶軋堆法前處理工藝，屬于染整行業(yè)的前處理工藝技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明采用棉機織物復(fù)合生物酶軋堆法前處理工藝，將退漿棉機織物先浸軋由堿性果膠酶、中性纖維素酶、中性蛋白酶及木聚糖酶的不同組合組成的復(fù)合酶液，再保溫堆置處理，然后經(jīng)熱水洗(兼滅酶)，冷水洗，最后進行常規(guī)過氧化氫漂白工序而完成棉機織物的前處理加工。所用堿性果膠酶尤以Bacillus subtilis WSHB04－03產(chǎn)堿性果膠裂解酶為優(yōu)。本發(fā)明工藝具有纖維損傷小、織物品質(zhì)改善、廢水污染小、易于處理、節(jié)約能源以及生產(chǎn)效率較目前研究較多的間歇式酶精練加工更高等優(yōu)勢。
文檔編號D06M16/00GK1712631SQ20051004095
公開日2005年12月28日 申請日期2005年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月6日
發(fā)明者陳堅, 王強, 高衛(wèi)東, 范雪榮, 華兆哲, 堵國成 申請人:江南大學(xué)