棉织物复合生物酶前处理工艺

生产技术棉织物复合生物酶前处理工艺

侯爱芹1,谢孔良1,张俊峰2,高炳生2

(1.东华大学国家染整工程技术研究中心,上海201620;2.福建众和股份有限公司,福建莆田351152)

摘　要:采用淀粉酶2000L,纤维素酶CR和果胶酶L进行复配,利用其协同作用对棉织物进行前处理。探

讨了复合酶的应用工艺和协同效果,优化后的复合酶前处理工艺为:淀粉酶2000L1.5g/L,纤维素酶

0.8g/L,果胶酶1.0g/L,pH值7.0,处理温度55℃,时间60m in,浴比1∶20。复合酶前处理能够达到较理

想的前处理效果,退浆率为94.3%,毛效为9.3c m/30m in。

关键词:前处理;生物酶;棉织物

中图分类号:TS1921741 文献标识码:B 文章编号:1000-4017(2010)08-0020-03

Cotton pretrea t m en t w ith com posite enzy m e

HOU A i2qin1,X I E Kong2liang1,ZHANG Jun2feng2,G AO B ing2sheng2,

1.N ational Engineering R esearch Center for D yeing and Finishing of Textiles,D onghua

　U niversity,Shanghai201620,China;2.Fujian Zhonghe Co.,L td.,Putian351152,China

Abstract:Suho ng D e s i zy m e2000L,Ce ll u so ft CR and Sco u rzy m e L w e re u se d i n co tto n p re trea t m en t.The i n te rac ti o n s o f the se age n ts w e re i nve s ti ga ted du ri ng the app li ca ti o n.The op ti m i ze d com b i ned enzy m e p re tre a t m e n t p r o ce s s w a s Suho ng D e si zy m e 2000L1.5g/L,Ce ll u so ft CR0.8g/L,Sco u rzy m e L1.0g/L.The de s i zi ng p e rcen tage o f the tre a ted fab ri c w a s abo u t94.3%,and the cap ill a ry va l ue w a s9.3cm p e r30m i n.

Key words:p re trea t m en t;b i o l o g i ca l enzym e;co tto n fab ri c

0　前言

生物酶前处理能显著改善棉织物的外观和手感,其作用条件温和,对织物损伤小,能够取代高污染性的化学药剂,减少污染,节能节水。织物经淀粉酶退浆处理后,手感丰满柔软,有光泽[1];果胶酶能够有效去除果胶质以及其上附着的蜡质,提高棉织物的吸水性和手感[2];纤维素酶能去除纤维表面的绒毛,提高织物表面光洁度和柔软性,同时也有利于淀粉酶进一步渗透和作用,也有利于棉籽壳的去除[3,4]。

试验优选有代表性的淀粉酶2000L、纤维素酶CR 和果胶酶L,研究其生物相容性和协同效应,优化了复合酶退浆、精练处理工艺。

1　试验

1.1　材料、试剂及设备

织物　纯棉斜纹机织坯布24.3tex×24.3tex 377根/10c m×251根/10c m,上纯淀粉浆(郑州国棉四厂)。

生物酶　淀粉酶2000L,纤维素酶CR,果胶酶L (诺维信公司)。

收稿日期:2009-11-03

基金项目:福建省重点科技项目(2008H0050)。

作者简介:侯爱芹(1967-),女,副教授,博士,主要从事功能材料和染整新技术的开发及应用。

设备　电热恒温水浴锅(上海跃进医疗器械厂), Z BWO4091毛效测试仪(上海罗众研究所),H10K2S双臂万能材料试验机(美国Tinius O lsen公司),El m en2 dorf撕裂试验机(美国Thwing2A lbert公司),Col or2Eye 7000A电子测色配色仪(美国Gretag Macbeth公司)。

1.2　单一前处理工艺

酶处理工艺(浸渍法)　80℃热水预处理5m in;酶处理温度55℃,时间60m in,pH值7.0,浴比1∶20, JFC用量0.5g/L。

水洗工艺　90℃热水洗1次,冷水洗3次,洗涤程序保持一致。

1.3　复合酶处理工艺

复合酶用量　2000L1.5g/L,纤维素酶0.8g/L,果胶酶1.0g/L。

酶处理工艺　80℃热水预处理5m in;酶处理温度60℃,时间60m in,浴比1∶20,JFC用量0.5g/L。

水洗工艺　90℃热水洗1次,冷水洗3次,洗涤程序保持一致。

1.4　测试方法

退浆率　使用高氯酸2分光光度计法测定。

果胶含量　参照文献[4],采用DNS显色分光光度计法测定。

白度　用Col or2Eye7000A电子测色配色仪测定(测正面4次,取平均值)。

02

印　染(2010No.8)　www.cdfn.co

断裂强力　按照G B /T 3923.1—1997《纺织品织物拉伸性能第1部分:断裂强力和断裂伸长率的测定》标准,用H10K 2S 双臂万能材料试验机测定。毛效　按照FZ/T 01071—1999《纺织品毛细效应测试方法》标准,使用毛效测试仪测定。

失重率　将织物于105℃烘箱中烘至恒重,置于干燥器中冷却至室温后,取出称重。失重率按式(1)计算:

失重率=处理前织物质量-处理后织物质量

处理前织物质量

×

100%(1)

棉籽壳数　在坯布上,以黑色水笔画边长为10c m

的正方形,数出前处理前后棉籽壳数量的变化。

2　结果与讨论

2.1　生物酶复配用量的确定2.1.1　淀粉酶2000L 用量的确定

改变淀粉酶2000L 用量分别为0,0.1,0.2,0.5,1.0,1.5和2.0g/L,其它工艺条件见1.2节,淀粉酶2000L 用量对退浆率的影响,见图1。

由图1

可以看出,淀粉酶2000L 用量较低时,随着酶用量增加,退浆率显著提高;达到0.5g/L 之后,继续增加酶用量,退浆率提高不明显。因此,淀粉酶2000L 复配的初步用量定为0.5g/L 。

图1　淀粉酶2000L 用量对织物退浆率的影响

2.1.2　纤维素酶用量的确定

纤维素酶能有效去除纤维表面绒毛,提高织物表面光洁度和柔软性,增加织物的悬垂性

[3]

。试验中,淀

粉酶2000L 用量0.5g/L,纤维素酶CR 用量分别为0,0.2,0.5,0.8,1.0,1.5和2.0g/L,其它工艺条件见1.2。鉴于纤维素酶的降解作用,测试纤维素酶用量对

织物断裂强力、退浆率以及毛效的影响,结果见表1。

由表1知,纤维素酶用量大于0.8g/L 时,棉织物强力损伤较大,因此其复配用量不宜超过0.8g/L 。纤维素酶用量对退浆效果影响不大,其用量大于1.5g/L 时,退浆率略有升高。纤维素酶用量在0.8～1.0g/L

表1　纤维素酶用量对织物断裂强力、退浆率及毛效的影响

纤维素酶/(g/L )

退浆率/%

断裂强力/N 毛效/(c m /30m in )

094.7776.88.40.293.6774.88.70.594.8773.98.70.893.7766.09.21.093.6745.19.21.594.0743.19.42.0

94.7

732.2

9.6

时,毛效比较理想;再增加纤维素酶用量,毛效提高趋缓。因此纤维素酶复配用量初步选择为0.8g/L 。2.1.3　果胶酶用量的确定

淀粉酶2000L 0.5g/L,果胶酶L 用量分别为0,0.2,0.5,0.8,1.0,1.5和2.0g/L,果胶酶用量对织物

果胶含量和退浆率的影响见表2。

表2　果胶酶用量对棉织物果胶含量和退浆率的影响

果胶酶/(g/L )

00.20.50.8 1.0 1.5 2.0果胶含量/%0.670.520.310.120.080.070.05退浆率/%

94.7

94.3

92.3

91.1

90.9

89.6

89.1

从表2可知,果胶酶用量小于1.0g/L 时,棉织物中果胶含量随果胶酶用量的增加显著降低;继续提高果胶酶用量,织物上果胶含量的降低趋势变缓。

增加果胶酶用量,退浆率明显下降,表明果胶酶与淀粉酶2000L 复配使用时对淀粉酶有抑制作用。综合考虑,果胶酶复配用量初步选定为1.0g/L 。2.1.4　纤维素酶、果胶酶和淀粉酶的协同作用研究纤维素酶和果胶酶存在时,不同用量淀粉酶2000L 对退浆率的影响。处理工艺为:纤维素酶CR 0.8g/L,果胶酶L 1.0g/L,其它条件同上。淀粉酶2000L 用量对退浆率的影响见图2。

图2　淀粉酶2000L 用量对退浆率的影响

由图2可知,淀粉酶2000L 用量在0.5～1.5g/L

时,随着酶用量增加,退浆率快速提高。淀粉酶2000L 用量在1.5g/L 时,退浆率可以达到95%以上,表明三种酶在该处理体系中具有明显的协同作用。

综合考虑,复配酶用量定为:淀粉酶2000L 1.5g/L,纤维素酶0.8g/L,果胶酶1.0g/L 。

1

2　棉织物复合生物酶前处理工艺

印　染(2010No .8)