一種新的棉織物生物酶前處理方法

一種新的棉織物生物酶前處理方法

前處理方法包括生物酶的高度專業(yè)化、高效率以及處理條件下的溫和性。由于處理后的水條件靠近中立，且纖維損傷小，廢水的ph值靠近中立，cod值顯著降低，僅為1.2。1.3，顯著減少了環(huán)境污染。盡管棉織物的生物酶前處理已進(jìn)行了多年的研究,但基本上都是沿用傳統(tǒng)的先煮練、后漂白的工藝路線,處理效果不佳,疏水性物質(zhì)無法根本去除,在排除表面活性劑假毛效的情況下,毛效很差。本項目提出一種新的棉織物生物酶前處理工藝,并對其相關(guān)的影響因素進(jìn)行了研究,證明這種新的前處理工藝效果完全可達(dá)到傳統(tǒng)堿前處理的效果。1測試1.1試劑碘、碘化鉀織物14.5tex純棉棉毛布(無錫針織總廠)。試劑碘、碘化鉀、硼酸、尿素、硼砂、鹽酸、醋酸、30%H2O2、NaOH、Na2SiO3。酶制劑煮練酶WK、纖維素酶。1.2儀器和檢測方法PHS-2C型酸度計,電子天平(精確至0.0001g),101A-1型電熱鼓風(fēng)干燥箱,HHS型恒溫水浴鍋,恒溫恒濕箱,YG(B)X-71型毛效儀,WSD-III白度儀,721分光光度計。1.3試驗(yàn)工藝1.3.1制備制備水3.2操作(1)熱水預(yù)處理→酶精練→水洗→干燥(2)熱水預(yù)處理→堿精練→水洗→干燥(3)熱水預(yù)處理→氧漂→水洗→干燥(4)熱水預(yù)處理→酶精練→水洗→氧漂→水洗→干燥(5)熱水預(yù)處理→堿精練→水洗→氧漂→水洗→干燥(6)熱水預(yù)處理→氧漂→水洗→酶精練→水洗→干燥1.3.2次2in,熱水洗三次熱水預(yù)處理沸水浸漬1min。水洗沸水洗一次2min,冷水洗三次。晾干室溫下晾干,恒溫恒濕(20℃,65%相對濕度,下同)平衡24h。烘干105℃烘2h,恒溫恒濕平衡24h。1.4織物潤濕性能測定毛效以30min水上升的高度(cm)來表示織物長時間的潤濕性能。水滴吸收法測定一滴水(約0.02mL)在距離布面一定距離垂直滴下開始至水滴被織物完全吸收所需的時間(s),表示織物瞬間的潤濕性能。白度將烘干平衡后的織物疊成四層,在WSD-III型白度儀上測試,以Wr-475白度表示。果膠質(zhì)去除率的測定稱取1.5g織物(干重),剪碎后放在250mL的燒瓶中,加入0.5%的草酸銨溶液,在沸水浴中煮1.5h,然后過濾;取濾液加入到12mL的濃硫酸中,并用冰水冷卻,然后在沸水浴中煮10min后再用冰水冷卻;最后加入咔唑無水乙醇溶液1mL,混合均勻,靜置30min,用721分光光度計測定吸光值,由標(biāo)準(zhǔn)曲線算出半乳糖醛酸的含量,再換算成果膠質(zhì)百分含量。2結(jié)果與討論2.1生物酶前處理條件的確定織物分別經(jīng)六種不同工藝流程處理,測試處理后織物潤濕性能及果膠質(zhì)的去除率如表1所示。從表1可知,干燥條件對織物潤濕性能的測試有很大的影響,不同工藝流程處理后織物的潤濕性提高程度不同。織物只經(jīng)過酶精練、堿精練或氧漂處理后,對于室溫晾干的潤濕性提高很大,但105℃烘干后潤濕性仍不達(dá)標(biāo)。按傳統(tǒng)工藝流程,即先生物酶精練再氧漂,織物的烘干潤濕性仍不達(dá)標(biāo),但按新的生物酶前處理工藝,即織物先氧漂預(yù)處理后再生物酶精練,織物的烘干潤濕性能有很大程度的提高,甚至超過傳統(tǒng)的堿前處理效果。為此,確定純棉針織物生物酶前處理的工藝流程為:針織物→熱水預(yù)處理→氧漂→水洗→酶精練→水洗→干燥。由于酶作用條件的溫和性以及酶的專一性,其對棉纖維上雜質(zhì)的可及性及攻擊性不如高溫強(qiáng)堿處理。所以在酶處理前,先對棉針織物進(jìn)行氧化漂白處理,使棉纖維表面受到一定程度的破壞,提高了酶的可及性。2.2整理后織物的去除率煮練酶和纖維素酶在軋蒸法酶處理中的作用比例完全不同于浸漬法。由表2可知,煮練酶占主要作用,這可能是因?yàn)樵谲堈舴ㄑ趸A(yù)處理中,果膠質(zhì)去除率只有50%左右,而且織物在處理過程中處于靜止?fàn)顟B(tài),纖維素酶的作用效果受到一定的影響。隨著煮練酶、纖維素酶用量的提高,處理后織物的烘干毛效也隨之提高,但提高幅度不大。綜合各因素,煮練酶選用1.0~1.5g/L,纖維素酶選用1.0g/L。2.3纖維素酶的協(xié)同作用由表3可知,1#~4#織物隨著煮練酶用量的提高,處理后的烘干毛效也隨之提高,但提高幅度有限;5#~8#織物隨著纖維素酶用量的提高,處理后的烘干毛效卻降低。比較表2中的1#~4#與表3中的1#~4#,表2中的3#與表3中的5#~8#發(fā)現(xiàn),纖維素酶與煮練酶在軋蒸法前處理中并沒有協(xié)同作用,恰恰相反,纖維素酶對煮練酶反而起負(fù)面作用。原因可能是軋蒸法是一種靜止的處理方式,纖維素酶的存在降低了煮練酶對棉纖維的可及性。所以,軋蒸法生物酶針織物前處理只選用煮練酶,而不使用纖維素酶。2.4雙氧水用量的確定從表4可看出,整個處理過程中,氧漂對毛效的貢獻(xiàn)占有很大的份額,所以雙氧水必須達(dá)到一定的用量,綜合考慮,30%H2O2使用濃度40~50g/L。3傳統(tǒng)堿前處理條件下棉針織物的色漿口感棉針織物生物酶軋蒸法前處理工藝流程為:織物→氧化預(yù)處理(30%H2O240~50g/L,Na2SiO340g/L,95℃,帶液率100