一种新的棉织物生物酶前处理方法

一种新的棉织物生物酶前处理方法

前处理方法包括生物酶的高度专业化、高效率以及处理条件下的温和性。由于处理后的水条件靠近中立，且纤维损伤小，废水的ph值靠近中立，cod值显著降低，仅为1.2。1.3，显著减少了环境污染。尽管棉织物的生物酶前处理已进行了多年的研究,但基本上都是沿用传统的先煮练、后漂白的工艺路线,处理效果不佳,疏水性物质无法根本去除,在排除表面活性剂假毛效的情况下,毛效很差。本项目提出一种新的棉织物生物酶前处理工艺,并对其相关的影响因素进行了研究,证明这种新的前处理工艺效果完全可达到传统碱前处理的效果。1测试1.1试剂碘、碘化钾织物14.5tex纯棉棉毛布(无锡针织总厂)。试剂碘、碘化钾、硼酸、尿素、硼砂、盐酸、醋酸、30%H2O2、NaOH、Na2SiO3。酶制剂煮练酶WK、纤维素酶。1.2仪器和检测方法PHS-2C型酸度计,电子天平(精确至0.0001g),101A-1型电热鼓风干燥箱,HHS型恒温水浴锅,恒温恒湿箱,YG(B)X-71型毛效仪,WSD-III白度仪,721分光光度计。1.3试验工艺1.3.1制备制备水3.2操作(1)热水预处理→酶精练→水洗→干燥(2)热水预处理→碱精练→水洗→干燥(3)热水预处理→氧漂→水洗→干燥(4)热水预处理→酶精练→水洗→氧漂→水洗→干燥(5)热水预处理→碱精练→水洗→氧漂→水洗→干燥(6)热水预处理→氧漂→水洗→酶精练→水洗→干燥1.3.2次2in,热水洗三次热水预处理沸水浸渍1min。水洗沸水洗一次2min,冷水洗三次。晾干室温下晾干,恒温恒湿(20℃,65%相对湿度,下同)平衡24h。烘干105℃烘2h,恒温恒湿平衡24h。1.4织物润湿性能测定毛效以30min水上升的高度(cm)来表示织物长时间的润湿性能。水滴吸收法测定一滴水(约0.02mL)在距离布面一定距离垂直滴下开始至水滴被织物完全吸收所需的时间(s),表示织物瞬间的润湿性能。白度将烘干平衡后的织物叠成四层,在WSD-III型白度仪上测试,以Wr-475白度表示。果胶质去除率的测定称取1.5g织物(干重),剪碎后放在250mL的烧瓶中,加入0.5%的草酸铵溶液,在沸水浴中煮1.5h,然后过滤;取滤液加入到12mL的浓硫酸中,并用冰水冷却,然后在沸水浴中煮10min后再用冰水冷却;最后加入咔唑无水乙醇溶液1mL,混合均匀,静置30min,用721分光光度计测定吸光值,由标准曲线算出半乳糖醛酸的含量,再换算成果胶质百分含量。2结果与讨论2.1生物酶前处理条件的确定织物分别经六种不同工艺流程处理,测试处理后织物润湿性能及果胶质的去除率如表1所示。从表1可知,干燥条件对织物润湿性能的测试有很大的影响,不同工艺流程处理后织物的润湿性提高程度不同。织物只经过酶精练、碱精练或氧漂处理后,对于室温晾干的润湿性提高很大,但105℃烘干后润湿性仍不达标。按传统工艺流程,即先生物酶精练再氧漂,织物的烘干润湿性仍不达标,但按新的生物酶前处理工艺,即织物先氧漂预处理后再生物酶精练,织物的烘干润湿性能有很大程度的提高,甚至超过传统的碱前处理效果。为此,确定纯棉针织物生物酶前处理的工艺流程为:针织物→热水预处理→氧漂→水洗→酶精练→水洗→干燥。由于酶作用条件的温和性以及酶的专一性,其对棉纤维上杂质的可及性及攻击性不如高温强碱处理。所以在酶处理前,先对棉针织物进行氧化漂白处理,使棉纤维表面受到一定程度的破坏,提高了酶的可及性。2.2整理后织物的去除率煮练酶和纤维素酶在轧蒸法酶处理中的作用比例完全不同于浸渍法。由表2可知,煮练酶占主要作用,这可能是因为在轧蒸法氧化预处理中,果胶质去除率只有50%左右,而且织物在处理过程中处于静止状态,纤维素酶的作用效果受到一定的影响。随着煮练酶、纤维素酶用量的提高,处理后织物的烘干毛效也随之提高,但提高幅度不大。综合各因素,煮练酶选用1.0~1.5g/L,纤维素酶选用1.0g/L。2.3纤维素酶的协同作用由表3可知,1#~4#织物随着煮练酶用量的提高,处理后的烘干毛效也随之提高,但提高幅度有限;5#~8#织物随着纤维素酶用量的提高,处理后的烘干毛效却降低。比较表2中的1#~4#与表3中的1#~4#,表2中的3#与表3中的5#~8#发现,纤维素酶与煮练酶在轧蒸法前处理中并没有协同作用,恰恰相反,纤维素酶对煮练酶反而起负面作用。原因可能是轧蒸法是一种静止的处理方式,纤维素酶的存在降低了煮练酶对棉纤维的可及性。所以,轧蒸法生物酶针织物前处理只选用煮练酶,而不使用纤维素酶。2.4双氧水用量的确定从表4可看出,整个处理过程中,氧漂对毛效的贡献占有很大的份额,所以双氧水必须达到一定的用量,综合考虑,30%H2O2使用浓度40~50g/L。3传统碱前处理条件下棉针织物的色浆口感棉针织物生物酶轧蒸法前处理工艺流程为:织物→氧化预处理(30%H2O240~50g/L,Na2SiO340g/L,95℃,带液率100