生物酶前处理工艺对棉织物性能的影响

生物酶前处理工艺对棉织物性能的影响

目前，世界上使用的棉纺织总额为420英宗，其中75%是通过纺织机械转化的有机污染物。传统的碱退浆煮练方法是用烧碱和表面活性剂皂化、乳化蜡质,同时使果胶质水溶,再净洗去除蜡质和果胶物质。无烧碱助剂碱性弱些可以和氧漂同浴以缩短前处理时间。生物酶是一种具有催化特性的蛋白质,对反应物有高度的专一性,催化效率较一般催化剂高103～1013倍,反应条件温和,催化活力可调节控制,而且易降解,排放污水少,不会引起环境污染。现在,生态环保已受到全球普遍重视,纺织品酶处理也成为业界重点关注的技术。本文选用3种前处理工艺:碱处理、生物酶处理、自制无烧碱助剂A处理,比较其对织物物理机械性能和染色性能的影响。1实验部分1.1表面活性剂及其制备方法实验用织物为纯棉平纹织物;试剂有氢氧化钠,硅酸钠,亚硫酸钠,双氧水(30%),纯碱,氯化钠(均为分析纯);表面活性剂TX-10,十六烷基苯磺酸钠;生物酶SuHongDesizyme2000L宽温幅退浆酶(瑞士诺维信);Bioprep3000L碱性果胶酶(瑞士诺维信);自制前处理助剂A;染料Remazol红RGB。1.2前处理1.2.1碱煮练水预处理退浆(氢氧化钠8g/L,TX-101g/L,十六烷基苯磺酸钠1g/L,浴比1∶30,加水保持浴比沸煮30min)→80℃以上水洗5min×3次→冷水冲洗→晾干碱煮练(氢氧化钠12g/L,亚硫酸钠2g/L,硅酸钠3g/L,TX-101g/L,十六烷基苯磺酸钠1g/L,加水保持浴比沸煮2h)→90℃以上水洗5min×3次→冷水冲洗→晾干漂白[5ml/L双氧水(30%),7g/L硅酸钠,3g/LTX-10,浴比1∶30,加水保持浴比沸煮50min]→80℃以上水洗5min×3次→冷水冲洗→晾干1.2.2催化染整退煮一浴(A助剂3g/L,浴比1∶20,加水保持浴比沸煮1h)→80℃以上水洗5min×3次→冷水冲洗→晾干漂白工艺同1.2.1。1.2.3碱性果胶酶检测工艺沸水浸泡1min→退浆(SuHongDesizyme2000L宽温幅退浆酶2g/L,pH值5.5,浴比1∶30,70℃,30min)→高温灭活→温水洗→冷水洗→晾干煮练(Bioprep3000L碱性果胶酶0.5g/L,pH值8.0,浴比1∶30,55℃,60min)→高温灭活→温水洗→冷水洗→晾干漂白工艺同1.2.1。1.3性能测试方法经前处理过的织物在室温下晾干后,进行性能测试。对毛效,沿经向剪成5cm×30cm的布条,以蒸馏水作测试液,观察记录蒸馏水在30min内上升的高度(cm);对白度,在SF600X型Datacolor上测试;断裂强力参照GB/T3923.1-1997在5582P7007型Instron万能强力仪上测试;悬垂性在YG811型织物光电悬垂性测定仪上测试。1.4染色、耐水分性和耐色牢度染色处方:RamazolRGB红1%～3%(owf),氯化钠40～60g/L,纯碱20～30g/L,浴比1∶20。染色工艺:室温加入染料和1/2用量氯化钠始染;15min后以2℃/min的升温速度升至60℃,加入剩余1/2用量元明粉续染15min后加入纯碱,再染40min后降温。用721分光光度计测试上染百分率。染后织物用皂液皂煮,再充分水洗4～5次后晾干。皂煮处方为:2g/L标准皂片,2g/LNa2CO3,95℃,10min。皂煮后的织物室温晾干,然后在SF600X型Datacolor电脑测试仪上测试织物的K/S值。对耐摩擦色牢度,参照GB/T3920—1997在Y571L耐摩擦色牢度试验机上进行;耐水洗色牢度参照GB/T3921(1)—199,9在SW-12(L)耐洗色牢度实验机上进行。2结果与讨论2.1织物润湿性和去水性棉纤维上的杂质主要有棉蜡和果胶质等,它们会影响棉纤维的吸水性,在染色之前需要去除。织物白度的提高主要是漂白过程中纤维的天然色素结构被破坏失色的结果。对4种前处理后的织物分别测试其润湿性毛效和白度,结果见表1。从表1可看出,烧碱煮练和生物酶煮练的毛效较高,而助剂煮练的毛效及一浴法的毛效较差;但经漂白后碱处理、酶处理、A助剂处理的织物毛效都在15cm以上,其中酶处理织物的毛效最大。这表明碱煮练和生物酶煮练对纤维中的蜡质、果胶的去除程度较高,助剂A是无烧碱助剂,其作用比较温和,对疏水性杂质的去除较差。碱处理漂白织物白度最大,其次是生物酶处理织物,A助剂处理织物的白度比碱处理和酶处理的小。2.2生物酶前处理对3种前处理后织物的断裂强力和悬垂系数进行测试,结果见表2。表2表明,碱处理织物的断裂强力最大,生物酶处理和A助剂前处理织物的相近;用生物酶处理的织物漂白后经向强力损失最大,用助剂A处理的织物漂白后纬向强力损失最大。酶处理试样的悬垂系数最小,悬垂性优于前两种试样,织物较柔软。用传统烧碱处理的织物悬垂系数值最大,织物手感较硬。2.3a助剂对棉织物染色色牢度的影响为了解前处理方法不同对织物染色性能的影响,对3种前处理后的织物采用RamazolRGB红活性染料染色,测试其上染百分率、织物染色K/S值,以及皂洗牢度和干湿摩擦牢度,结果见表3。从表3可看出,在每一染料浓度下,生物酶前处理的织物上染率较碱处理和A助剂前处理织物的稍高,织物染色K/S值也最大。这表明用生物酶处理后的织物较易染深色。从表4中可看出,经酶处理后染色织物的皂洗牢度要比A助剂和烧碱处理的高半级。表5、表6表明,这3种前处理后的棉织物的染色摩擦牢度基本相同。总之,3种不同处理工艺对棉织物的染色牢度影响不大。3碱前和碱土助剂a对棉织物的断裂强力a(1)对棉织物前处理,生物酶前处理工艺可以达到与碱前处理工艺相近的润湿性,白度比烧碱处理的差一些