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纯棉织物的复合多效生物酶短流程精练
集萃印花网  2011-08-27

   【集萃网观察】摘要:采用新型复合生物酶Scourzyme@301L,结合氧漂工艺,对棉织物进行退煮一步法短流程精练。讨论了酶浓度、轧余率、pH值等因素对退浆效果的影响,确定了较佳的退煮一步法和氧漂工艺,即Scourzyme@301L 9.0g/L,pH值7.5,轧酶温度55,堆置时间60min,轧余率100%,轧酶后65汽蒸70min。大车生产试验表明,该工艺对纤维损伤较小,节约能源,符合环保要求。

  前言

  传统的纯棉织物前处理,一般采用高温强碱蒸煮工艺。该法能耗大,且使用过多的有害化学品,需经多次漂洗工序,加重了污水处理负荷,对纺织品本身也造成损害。

  生物酶前处理工艺用量少,废水可生物降解,无污染,利于生态环保,而且还可以改善和提高纺织品的服用性能J。但是,棉纤维上的杂质组分复杂,而生物酶具有高度专一性,实际印染生产中的pH值、温度、酶浓度、机械搅动和所使用的表面活性剂等诸多因素都会影响酶活性的发挥。因此,采用生物酶处理的棉织物常存在,诸如毛效达不到传统工艺水平(特别是低纱支厚重织物),棉籽壳、蜡质去除不尽等不足。部分酶制品如蛋白酶、脂肪酶等处理效果不佳,而PVA退浆酶、耐热性原果胶酶、半纤维素酶、漂白酶和去除棉籽壳的酶,则尚在开发等。

  诺维信公司新开发的生物酶Scourzyme@301L是一种含多种酶制剂的复配产品,主要含碱性果胶酶、纤维素酶、淀粉酶以及一些利于渗透润湿的表面活性剂。其特点是能将传统的退浆、精练二步法工艺合并为退煮一步法工艺,从而缩短前处理时间。Scourzyme@301L还能去除棉纤维中的非纤维素杂质,如蜡质、果胶质和矿物盐等天然杂质,以及浆料和油污等加工过程中引入的杂质,以确保后道的漂白、丝光、染色或印花工序的处理效果。较之传统前处理工艺,Scourzyme@301L具有不损伤纤维,处理后织物手感蓬松柔软,吸水性优良,节水节能,缩短工艺,以及改善染色性能等优点。

  为了改善生物酶精练后的棉织物白度,并加强对低支厚重棉织物的精练效果,可在处理浴中加入适量的H2O2和氧浴宝,即可对棉织物进行生物酶退煮一步法并结合氧漂的节能生态前处理。

  1试验

  1.1材料及设备

  织物 248/251am14.6tex×14.6tex433.1根/10am×354.3根/10am纯棉织物

  药品Scourzyme@301L(诺维信);非离子润湿渗透剂JFC;H2O2;氧浴宝DF-2;NaCI

  设备 LMH022-200型退煮漂联合机

  1.2工艺路线

  翻缝烧轧酶精练氧漂水洗一烘干丝光

  2结果与分析

  2.1Seourzyme@301L复合生物酶精练

  2.1.1酶浓度的影响

  改变酶浓度进行试验,退浆效果如表1所示。

  

  由表1可知,当酶用量为8g/L时,织物的退浆率

  纯棉织物的复合多效生物酶短流程精练

  

  由表2可知,随着轧余率提高,退浆率和毛效均逐步提高;但轧余率提高到110%时,这两个指标开始降低。所以,为保证工作液充分作用于棉织物,一般采用二浸二轧。考虑以上变化趋势,确定轧余率为100%。

  2.1.3酶工作液pH值的影响

  其它条件同2.1.1和2.1.2节,改变酶工作液的pH值进行试验,结果如表3所示。

  

  由表3可知,织物的退浆率和毛效随着酶液pH值提高而提高。pH值为7.5左右时,退浆效果最好;pH值为8.0时,退浆效果提高不明显。所以,选用酶工作液pH值为7.5。

  2.1.4轧酶温度的影响

  其它条件同2.1.1、2.1.2和2.1.3节,改变轧酶温度进行退试验,结果如表4所示。

  

  温度对酶促反应速率的影响很大。随着温度升高,一方面酶促反应速率加快,另一方面酶蛋白逐渐失去活性。酶促反应具有其最适合的温度范围。表4中,酶液温度为55~6o℃时,退浆率和毛效值最高且稳定;酶液温度为65℃时,退浆效果基本不变。考虑到节能要求,选用酶液温度为55℃。

  2.1.5汽蒸温度的影响

  由于Scourzyme@301L复合生物酶属于中高温型的酶类,可适用于高温连续轧蒸工艺。根据其应用说明及测试,汽蒸温度为65℃。

  2.1.6汽蒸时间的影响

  分别采用不同的汽蒸时间进行退浆试验,结果如表5所示。

  

  由表5可知,随着汽蒸时间延长,织物的退浆率和毛效逐步提高,汽蒸时间为6o~90min时达到最高。为缩短时间,降低处理成本,选用汽蒸时间为70min。

  2.1.7其它因素对退浆效果的影响

  根据使用生物酶的经验,一般采用非离子型表面活性剂作为渗透剂。此外,还需使用分散螯合剂,以防止抑制酶活性发挥的重金属离子如Cu2+、Fe2+的干扰。为激活酶对淀粉浆料的分解催化作用,可加入适量NaCI,用量一般为3g/L。

  2.2织物酶精练后的强力损失(酶用量9g/L)

 

   由表6可知,酶精练后,棉织物的纤维强力损伤很小,经、纬向强力损失分别为1.05%和0.55%。

  2.3氧漂工艺的选择

  2.3.1氧漂.X--艺

  酶精练后,棉织物白度仍不理想。根据以往棉织物加工经验,选择以下工艺进行漂白,可达到染色质量要求。

  氧漂工艺处方/(g/L)

  H2O2 1.5

  氧浴宝DF一2 20~30

  pH值(用烧碱调节) 10.5~10.8

  前处理剂氧浴宝DF一2是一种生物酶与多种表面活性剂的混合物,用于双氧水漂白工艺,可取代传统工艺中的烧碱、精练剂、稳定剂和螯合剂等,工艺时间短,节约水、电、气和人工等,处理后的织物毛效高、白度好,纤维损伤轻,失重少。

  2.3.2经酶精练、氧漂后织物强力损失情况

 

  由表7知,酶精练、氧漂后,棉纤维损伤不大,织物经、纬向强力损失分别为2.78%和3.86%。

  3 大车生产工艺

  根据以上小样数据,确定大批量生产工艺为:

  烧毛一浸轧酶液一汽蒸一热水洗(95℃×5min)一冷水洗一浸轧氧漂工作液一热水洗一冷水洗一烘干(布面含湿量约30%左右)一丝光对轻薄及高支高密织物,经Scourzyme@301L精练处理后,只需要进行常规氧漂即可。对低纱支粗厚棉织物,则需在氧漂工艺中添加少量碱剂。

  3.1烧毛

  采用德国奥斯托弗烧毛机进行烧毛。火口一正一反,车速110m/min,火焰温度1300~1400℃。烧毛级别4级以上。

  3.2生物酶精练

  生物酶工作液处方/(g/L)

  Scourzyme@301L 9.0

  渗透剂JFC 2~5

  螯合分散剂CM.5 1

  NaCl 3

  pH值 7.5

  二浸二轧,轧酶温度55℃,轧余率100%,轧酶后堆置60min,履带箱汽蒸温度65℃,汽蒸时间70min。

  3.3氧漂

  氧漂工作液/(g/L)

  H2O2(30.5%) 1.5

  氧浴宝DF-2 20~30

  氧漂液浴pH值 10.5~10.8

  室温浸轧漂液,二浸二轧,车速40m/min,三辊压力3.0kg/m。履带温度95~98℃,堆置45~60min,保持好履带水位,控制好堆置时间,严防翻箱挤履带。

  第二格至第四格95℃以上水洗,最后一格90℃加水逐格倒流,潮落布。

  3.4水洗

  热水洗后冷水洗,水洗充分。

  3.5丝光布铗丝光

  丝光速度50~60m/min,丝光碱浓210~220g/L,四冲四吸,冲洗碱液温度70℃,使织物的含碱量降低到6%~7%。

  4结论

  (1)复合多效生物酶Scourzyme@301L含多种酶制剂,可对棉织物组分复杂的杂质进行前处理,而不损伤纤维。

  (2)生物酶Scourzyme@301L处理棉织物的较佳精练工艺条件为:Scourzyme@301L9.0g/L,酶工作液pH值7.5,轧酶液温度55℃,轧余率100%;轧酶后汽蒸处理:85oC×50min。

  (3)酶处理后,后续氧漂工艺,流程短,织物降强小。

  来源 赵爱国,王玉平,韩祖彬,李付杰,刘成林,王力民,孙玉莲

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