棉织物生物酶前处理工艺研究

棉织物生物酶前处理工艺研究

奉先波;贺江平

【摘要】针对棉织物传统前处理工艺污染大、能耗高、制约印染行业发展等问题,研究了采用退浆酶和精练酶的"退浆、精练两浴两步法,一浴一步法"处理工艺.结果表明与传统工艺相比,棉织物使用生物酶退浆、精练前处理,其强力损伤小,手感好;且工艺条件柔和,污染小,能耗少.

【期刊名称】《纺织科技进展》

【年(卷),期】2015(000)005

【总页数】5页(P45-49)

【关键词】棉织物;生物酶;前处理工艺;效果

【作者】奉先波;贺江平

【作者单位】西安工程大学纺织与材料学院,陕西西安710048;西安工程大学纺织与材料学院,陕西西安710048

【正文语种】中文

【中图分类】TS190.5

棉织物精练通常是在长时间高温强碱条件下进行的，不仅织物损伤大，且耗能、耗时、耗水，污染排放大严重制约了印染行业的发展。因此绿色染整加工越来越表现出其重要性［1］。近年来利用酶的高效、专一、温和性对棉织物进行前处理［2］，其节能、高效、无毒、无污染的优点引起人们极大关注。本文用高浓退浆

酶、精练酶DM-8654对棉织物进行前处理，较为系统地研究了其处理工艺。

1 试验部分

1.1 材料和仪器

织物：淀粉上浆棉织物；材料：苏宏牌高浓退浆酶（诺维信生物技术有限公司）；DM-8654（广东德美精细化工股份有限公司）。

仪器：可见分光光度仪722型（上海精密科学仪器有限公司）；X-Rite color i7型爱色丽测色仪（上海嘉恩科技有限公司）；电子强力机（南通宏大实验仪器有限公司）；pH计。

1.2 试验方法

1.2.1 酶退浆处方及工艺

高浓退浆酶／g·L-1 a

渗透剂JFC／g·L-1 2

醋酸、碳酸钠调节pH值 X

退浆温度／℃ T

退浆时间／min t

浴比1∶50

采用单因素法按照处方配制工作液，用醋酸和碳酸钠调节不同pH值。将淀粉上浆的棉坯布浸入退浆液中并升温至T℃，不断搅拌保温处理t min，取出织物，充分洗涤。

1.2.2 酶煮练处方及工艺

DM-8654精练酶／g·L-1 b

渗透剂JFC／g·L-1 2

醋酸、碳酸钠调节pH值 X

煮练温度／℃ T

煮练时间／min t

浴比1∶50

采用单因素法按照处方配制工作液，用醋酸和碳酸钠调节不同pH值。将已用高浓退浆酶退浆过的棉织物浸入工作液中并升温至T℃，不断搅拌保温处理t min，取出织物，充分洗涤。

1.2.3 酶退煮一浴一步法处方及工艺

高浓退浆酶／g·L-1 a

DM-8654精练酶／g·L-1 b

渗透剂JFC／g·L-1 3

醋酸、碳酸钠调节pH值 X

退煮温度／℃ T

退煮时间／min t

浴比1∶50

采用正交试验法按照处方配制工作液，用醋酸和碳酸钠调节不同pH值。将用淀粉上浆的棉织物浸入工作液中升温至T℃，不断搅拌保温处理t min，取出织物，充分洗涤。

1.2.4 漂白处方及工艺

30%双氧水／g·L-1 15

氧漂稳定剂（硅酸钠）／g·L-1 2

氢氧化钠调节pH值 10.5～11.0

渗透剂JFC／g·L-1 2

漂白温度／℃ 90

漂白时间／min 60

浴比1∶50

按处方配置工作液并水浴加热至90℃，投入已退煮过的棉织物保温浸漂处理

60min，取出织物充分洗涤。如需同浴漂白，退煮后直接加入试剂按工艺条件处理。

1.2.5 棉织物传统退煮漂一浴一步法处方及工艺

氢氧化钠／g·L-1 10

30%双氧水／g·L-1 10

双氧水稳定剂／g·L-1 3

高效精炼剂／g·L-1 2

温度／℃ 85

时间／min 60

浴比1∶50

按照处方配制工作液，将用淀粉上浆的棉织物浸入工作液中并升温至85℃，不断

搅拌保温处理60 min，取出织物充分洗涤。

1.3 测试方法

（1）退浆率采用高氯酸法［3］，先绘制工作曲线，再测定退浆率。

（2）毛细效应用LCK-800纺织品毛细效应测试仪测定，毛效越好，织物润湿性

越好。

（3）失重率称重处理前后的织物都须事先在标准气候箱中平衡2h。

（4）织物断裂强力织物断裂强力的测定按国际标准GB／T 3923-1997《纺织品织物拉伸性能第1部分：断裂强力和断裂伸长的测定条样法》进行。

（5）织物白度白度测试按照DSBD-1数字白度仪操作规程进行测试。

2 结果与讨论

2.1 退浆酶的退浆工艺

2.1.1 温度对退浆率的影响

以a=1g／L，pH=6，t=40min为定量，温度分别为20、30、40、45、50、55、60、65、70、75、80、90 ℃的条件下进行退浆处理。在每个温度下做未加退浆

酶及酶先经85、100℃处理10min后的对照试验。温度与退浆率的关系曲线如图

1所示。

图1 温度对退浆酶退浆率的影响

从图1可看出，退浆酶在较低温度时就有明显作用。随着温度升高，未加退浆酶

的对照组退浆率增加较快，最终与酶退浆的退浆率相近，这可能是因为该坯布上浆所用淀粉浆料以可溶性直链淀粉为主之故。退浆酶经过85℃处理10min后，仍具有很强的活性；在100℃的高温下处理10min，活性下降较大。用该退浆酶处理

织物其处理温度在60～70℃时，退浆率已达90%以上，且温度高于70℃时退浆

率增加缓慢。考虑到节能、高效等因素，本试验酶退浆温度选为65℃。

2.1.2 其他工艺条件对退浆率的影响

先以a=1g／L，T=65℃，t=40min为定量，在pH 值分别为3、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、10的条件下进行退浆处理，以退浆率为选择指标

确定最佳pH值。按此方法依次确定酶处理浓度和处理时间。退浆酶浓度变量分别为0、0.05、0.1、0.2、0.5、0.75、1、1.25、1.5、2、2.5、3g／L。处理时间变量分别为10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、70min。处理结

果见图2～4。

图4 处理时间对退浆酶退浆率的影响

从图2可看出，pH值对酶的退浆率影响较大，pH值在6～7之间时退浆率达到

最大值。酶属于蛋白质对酸碱较为敏感，在过酸或过碱条件下该退浆酶的活性都会下降，甚至丧失；在中性条件下其活性较好，可以获得最佳加工效果。因此pH值