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天然纤维素纤维生物酶-浴法前处理工艺

基本信息

  • 申请号 CN00111284.8 
  • 公开号 CN1148479C 
  • 申请日 2000/08/11 
  • 公开日 2004/05/05 
  • 申请人 青岛大学  
  • 优先权日期  
  • 发明人 房宽俊  
  • 主分类号  
  • 申请人地址 266071山东省青岛市宁夏路308号青岛大学科研处 
  • 分类号  
  • 专利代理机构 青岛高晓专利事务所 
  • 当前专利状态 发明专利权部分无效宣告的公告 
  • 代理人 段秀瑛 
  • 有效性 有效专利 
  • 法律状态
  •  

权利要求书

1、一种天然纤维素纤维生物酶—浴法前处理工艺,其处理浴由生物酶和漂 白剂两个部分组成,其特征在于精炼、漂白和/或退浆在同一处理浴中完成,先 按生物酶用量为0.1~10活力单位/克织物,漂白剂用量为0.3~5%的配比制备处 理浴,然后将纯棉40s弹力针织物投入处理浴,保持处理浴均匀循环、流动,升 温至60℃,处理30分钟,然后升温至85℃,将处理浴的PH值调至10.5~11.0, 继续处理30分钟,然后水洗两次,烘干即可。
2、根据权利要求1所述的天然纤维素纤维生物酶—浴法前处理工艺,其特 征在于处理浴中加入0.1~2.0%的稳定剂。
3、根据权利要求1所述的天然纤维素纤维生物酶—浴法前处理工艺,其特 征在于处理浴中加入0.1~5.0%的表面活性剂。
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说明书

技术领域: 本发明是一种天然纤维素纤维的前处理方法,属于天然纤维素纤维纺织品 生物酶短流程前处理工艺。
背景技术: 天然纤维素纤维的前处理主要是去除纱线上的浆料、天然纤维在生长过程 中产生的一些非纤维素杂质和棉籽壳等。
纱线上的浆料主要是淀粉、聚乙烯醇 (PVA)、聚丙烯酰胺和聚丙烯酸类高分子化合物。
棉、麻等天然纤维中存在的 杂质主要是一些果胶物质、油蜡、蛋白质、色素和矿物盐。
纱线上的浆料要通 过退浆过程去除,目前使用的是淀粉酶退浆和化学退浆工艺。
纤维上存在的果 胶、油蜡、蛋白质和矿物盐等杂质主要通过精练加工去除,目前使用的是烧碱 精练工艺和生物酶精练工艺。
织物上的棉籽壳和色素等杂质主要通过漂白加工 去除。
烧碱退浆和精练过程产生大量含碱污水,不仅污染严重,而且能量消耗 大。
淀粉酶退浆是一种污染小、条件温和、节能的退浆方法。
生物酶精练工艺 是今后有发展前途的天然纤维素纤维精练方法,但存在着工艺流程长,成本高, 棉籽壳去除率低,白度不够高等问题。
虽然有将退浆、精练、漂白合为一步进 行的工艺,但是由于使用了大量烧碱、漂白剂和稳定剂等,导致前处理成本增 加,废水的毒性仍然很大,环境污染仍然很严重。
发明内容: 本发明的目的是利用淀粉酶、果胶酶、蛋白酶、脂肪酶和纤维素酶等生物 酶与漂白剂组成退浆、精练、漂白同时进行的一浴法前处理工艺,简化了工艺 流程,处理条件温和,减少了能量消耗和环境污染,降低了生产成本。
本发明的生物酶—浴法前处理工艺的处理浴由两种组分构成,一个组分是 生物酶,为第1组分,对浆料、天然纤维素纤维上的果胶、油蜡、蛋白质等杂 质具有分解去除作用。
另一个组分为漂白剂,为第2组分,对纤维上的色素和 棉籽壳等杂质具有去除分解作用。
生物酶—浴法前处理工艺的处理浴制备,只需将一定数量的生物酶和漂白 剂等助剂稀释后混合即可。
然后,投入织物,并升温至20-120℃,优选为40-80 ℃,处理1-180分钟,优选为30-120分钟,水洗,烘干,就可以进行下一步加 工。
第1组分是能够催化分解纱线上浆料的生物酶和对果胶、油蜡、蛋白质等 具有催化分解作用的生物酶,可以是淀粉酶、果胶酶、蛋白酶、脂肪酶和纤维 素酶等,可以是一种生物酶单独使用,也可以是两种或多种生物酶混合使用, 还可以是用于天然纤维素纤维如棉纤维精练加工的商品生物酶制剂,如诺和诺 德(Novo Nordisk)公司的Bioprep
由于这些生物酶能够将浆料、果胶、油蜡、 蛋白质等杂质催化分解为低分子物质,并且烧碱的用量大大降低,所以处理后 废液的BOD(生物需氧量)和COD(化学需氧量)大幅度降低,减少了环境污 染。
生物酶的用量为0.1-100活力单位/克织物,优选为0.5-10活力单位/克织物。
第2组分是能够分解天然纤维素纤维中存在的色素的漂白剂,可以是次氯 酸钠、亚氯酸钠、过氧化氢、漂白粉、过硼酸钠、过碳酸钠和过醋酸等,可以 是一种漂白剂单独使用,也可以是两种或多种漂白剂混合使用。
漂白剂的用量 为0.1-10%,优选为0.3-5%。
组分1中可以加入表面活性剂,以提高处理浴对织物的润湿和渗透能力, 提高处理的均匀性。
本发明采用一种或几种表面活性剂,它们可以是:聚氧乙 烯烷基醚类,例如:吐温(Tween)60、65、80(即:聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬 脂酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐三硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯);曲 拉通X-100(Triton X-100)(即:辛基苯氧基聚氧乙烯乙醇)、曲拉通X-10(Triton X-10)(即:十八碳烷基苯氧基聚氧乙烯乙醇)、润湿剂JFC(润湿剂EA)(即: 异丁基苯氧基聚氧乙烯乙醇);也可以是聚氧乙烯酯类:Span 20、40、60、80 (即:山梨糖醇酐单月桂酸酯、山梨糖醇酐单棕榈酸酯、山梨糖醇酐单硬脂酸 酯)。
其中以非离子表面活性剂最好,阳离子表面活性剂次之,阴离子表面活性 剂只能使用极少量。
表面活性剂的用量为0.05-8%,优选为0.1-3.0%。
组分2中可以加入稳定剂,以增加漂白剂的稳定性,使之充分发挥作用, 提高处理效果的均匀性。
本发明采用一种或几种稳定剂,它们可以是硅酸钠、 氯化钠、硫酸钠、焦磷酸钠(Na2P2O7)、三聚磷酸钠(Na5P3O10)、乙二胺四乙 酸钠(EDTA)、二乙撑三胺五乙酸钠(DTPA)、胺三乙酸钠(NTA),或具有同 样功能的商业化产品。
稳定剂的用量为0.1-10%,优选为0.1-2.0%。
本发明的优点为:将原来需要分步进行的工序合为一步进行,不仅简化了 工艺流程,而且提高了生产效率;由于生物酶的催化分解作用和它本身优良的 环境相容性,废水的毒性大大降低,减少了污水处理的负担;由于生物酶处理 的条件温和,所以减少了能源消耗;产品的手感比普通前处理的手感柔软。
具体实施方式: 例1:按照下述配方制备处理浴,然后将纯棉40s弹力针织物投入处理浴, 保持处理浴均匀循环流动,升温至60℃,处理30min。
然后升温至85℃,用稀 氢氧化钠溶液将处理浴的pH值调节至10.5-11.0,继续处理30min。
然后水洗两 次,烘干。
生物酶—浴法和碱精练漂白分步法前处理后织物的性能对比见表1。
处方: 生物酶Bioprep3000L        1.25活力单位/克棉 过碳酸钠                     1% 焦磷酸钠                     0.3% 润湿剂JFC                    0.1% 浴比                         20∶1          表1生物酶—浴法前处理后针织物织物的性能     处理工艺
  吸水性(滴水实验)
白度(WCIE)
  棉籽壳
 生物酶—浴法
      <1秒
    81.1
    无
 碱精练漂白分步法
      <1秒
    79.3
    无
例2:在例1的处理浴处方中,将润湿剂JFC的用量改变为0.3%,加入0.1% 的淀粉酶,在相同的条件下对纯棉平纹80s×80s、152×152、61”机织物进行生 物酶前处理,得到同针织物类似的结果,见表2。
           表2生物酶—浴法前处理后机织物的性能     处理工艺
吸水性(滴水实验)
 白度(WCIE)
  棉籽壳
 生物酶—浴法
      3秒
    80.5
    无
 碱精练漂白分步法
      2秒
    81.3
    无
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