生物酶退浆

生物酶退浆

作者：曹旭锋

来源：《硅谷》2008年第13期

[摘要]将生物酶前处理和传统前处理有机结合，有效提高了混合浆料上浆的织物在前处理中的退浆率，退浆率达到95％以上，毛效和白度也得到改善，织物在染色时染色深度提高10.1％，碱用量可以降低80％，COD污染负荷降低23％，pH 略高于中性。这种新型组合工艺属于清洁生产工艺，用于处理含混合浆料织物时处理效果较好，适合对现有传统工艺进行改进，简单易行，拓宽了生物酶前处理工艺的应用范围。

[关键词]生物酶退浆

中图分类号：TS1 文献标识码：A 文章编号：1671－7597(2008)0710012－01

一、前言

生物酶用于印染前处理是一种清洁生产工艺，能够提高产品质量，并降低污染负荷，近年来受到广泛关注，并逐渐得到应用，取得了良好的经济效益和环境效益。应用于印染前处理的生物酶包括淀粉酶、果胶酶、纤维素酶、木质素酶和葡萄糖氧化酶等[1]，这些酶制剂能直接使织物上的淀粉、果胶、木质素等纤维伴生物快速降解，去除织物上浆料和非纤维成分，完成印染前处理过程。与传统工艺相比，生物酶前处理工艺具有处理条件温和、工艺流程短、节水节能和环境污染小等诸多优点[2]，还能提高产品质量和附加值，目前已有不少厂家开始应用这种新型环保的前处理技术。

目前使用的酶制剂中，只能用于淀粉和果胶等纤维伴生物质的去除，而对于织物上的聚乙烯醇（PVA）等化学浆料则没有降解作用,因此，对于混合浆料上浆织物如何提高化学浆料退浆率是酶应用于印染前处理工艺中所急需解决的一个问题。本文探讨了将生物酶与传统前处理工艺进行组合用于处理含混合浆料的织物，目的是减少前处理中碱等化学品用量、用水量，又能在前处理中保留生物酶工艺的优点，降低消耗，减小污染，提高工艺效率和产品质量。

二、试验材料及方法

（一）试验材料与仪器

织物：20×16/128×60 厚棉布。浆料：淀粉-PVA混合浆料。酶制剂：自制高效退煮复合酶液TSL-1，含淀粉酶、果胶酶和纤维素酶等，最适温度60℃，最适pH 6.0。主要化学试剂：氢氧化钠、双氧水、硅酸钠、碘、碘化钾、硼酸、非离子渗透剂。仪器：电子天平、电热恒温水浴锅、pH计、干燥箱、简易毛效架、SBDY-1数显白度计、Color-eye 7000A 电脑配色仪。

（二）传统工艺

(1)工艺流程：烧毛-水洗-轧碱退浆-水洗-轧碱-汽蒸煮练-水洗-轧漂液-汽蒸氧漂-水洗-烘干。(2)退煮条件：100%NaOH 30-40g/L；渗透剂5-6g/L；汽蒸温度100-102℃；汽蒸时间 60-70min。(3)漂白条件：100%H2O2 5-6 g/L；渗透剂 2g/L；稳定剂 5 g/L；100% NaOH 1.5g/L；汽蒸温度 95-98℃；汽蒸时间 60－70min。

（三）生物酶前处理工艺

(1)工艺流程：烧毛干落布-轧酶工作液-保温堆置-轧碱氧漂白工作液-汽蒸氧漂-水洗-烘干。(2)酶退煮工艺条件：TSL-1酶 3-8 g/L；非离子渗透剂 2g/L；激活温度 55-60℃；堆置时间2-5h。(3)碱氧漂白处理：100%H2O2 3-8g/L；100%NaOH 4－10g/L；渗透剂 2g/L；络合剂

1g/L；汽蒸温度 95-98℃；汽蒸时间 60-70min。

（四）测定方法

退浆率测定：淀粉浆料去除率用碘量法；PVA去除率采用碘-硼酸法。

毛效测定：毛效按25cm×5cm的布样，在简易毛效测试仪上测定30min的上升高度[4]。

白度测定；白度在SBDY-1数显白度仪上测定。

CODcr测定：重铬酸钾法。

三、试验结果与讨论

1、退浆率96.2％，毛效16.34cm，白度55.6。

2、对织物机械性能的影响。

表1的结果表明，经过组合工艺处理后的织物强力损失比传统工艺处理的织物要小很多，同时用Color-eye 7000A电脑测配色仪测得采用酶前处理的织物的染色深度也有明显提高，比传统工艺加深10.1％，这有利于在后续染色工艺中节约染料，有利于后续加工，提高产品质量。

3、生物酶组合处理工艺对污染负荷影响

收集生物酶组合工艺处理和传统前处理的废水，测定其COD和pH值及用水量，结果如表2所示。采用生物酶与氧化退浆组合处理工艺，前处理用水量减少34%，前处理废水的CODcr浓度能够降低23％，pH值从12.8降低至8.5，降低幅度明显，因此后续废水处理工艺不需要再调节pH就能够进行生物降解处理，从而简化废水处理流程，节省废水处理费用。

四、展望

酶制剂的发展速度很快，随着生物工程和转基因技术在酶制剂工业的应用，可以将酶进行改性和基因重组，从而获得预期效果的酶制剂。例如将耐温的DNA编码到淀粉酶中，便可使酶在高温下使用。酶制剂的催化反应专一性排除了副反应的发生，酶的催化速率很快，比普通的化学反应快10亿倍，分解物也比较简单，容易从织物上除去，节约洗涤用水。这些优点决定了它在染整加工中受到青睐，酶制剂在染整工业中的应用领域在不断扩大。目前纺织品的上浆浆料很杂，有淀粉及其衍生物，纤维素及种子植物的羧甲基化或乙基化的衍生物，聚乙烯醇，海藻酸钠，聚丙烯酸酯等大。淀粉酶只能去除淀粉，很多水溶性的浆料需要通过热水洗涤

去除，也可用氧化剂把它分解。近年来通过酶制剂工业的努力，已经生产了PVA酶，可用于PVA的退浆。这样酶退浆法可取代其它退浆法。

参考文献：

[1]周文龙.酶在纺织中的应用[M].中国纺织出版社，2002.

[2]包健.印染行业实行清洁生产的途径[J].污染防治技术，2003，16（2）：57-58.

[3]罗健红，蒋宁英.现代纺织浆料的应用与发展[J].成都纺织高等专科学校学报，2006，23（2）：27-30.

[4]国家环保局主编.水和废水监测分析方法[M]（第四版），2002.