前言
傳統(tǒng)的純棉織物前處理,一般采用高溫強(qiáng)堿蒸煮工藝。該法能耗大,且使用過多的有害化學(xué)品,需經(jīng)多次漂洗工序,加重了污水處理負(fù)荷,對(duì)紡織品本身也造成損害。
生物酶前處理工藝用量少,廢水可生物降解,無污染,利于生態(tài)環(huán)保,而且還可以改善和提高紡織品的服用性能J。但是,棉纖維上的雜質(zhì)組分復(fù)雜,而生物酶具有高度專一性,實(shí)際印染生產(chǎn)中的pH值、溫度、酶濃度、機(jī)械攪動(dòng)和所使用的表面活性劑等諸多因素都會(huì)影響酶活性的發(fā)揮。因此,采用生物酶處理的棉織物常存在,諸如毛效達(dá)不到傳統(tǒng)工藝水平(特別是低紗支厚重織物),棉籽殼、蠟質(zhì)去除不盡等不足。部分酶制品如蛋白酶、脂肪酶等處理效果不佳,而PVA退漿酶、耐熱性原果膠酶、半纖維素酶、漂白酶和去除棉籽殼的酶,則尚在開發(fā)等。
諾維信公司新開發(fā)的生物酶Scourzyme@301L是一種含多種酶制劑的復(fù)配產(chǎn)品,主要含堿性果膠酶、纖維素酶、淀粉酶以及一些利于滲透潤濕的表面活性劑。其特點(diǎn)是能將傳統(tǒng)的退漿、精練二步法工藝合并為退煮一步法工藝,從而縮短前處理時(shí)間。Scourzyme@301L還能去除棉纖維中的非纖維素雜質(zhì),如蠟質(zhì)、果膠質(zhì)和礦物鹽等天然雜質(zhì),以及漿料和油污等加工過程中引入的雜質(zhì),以確保后道的漂白、絲光、染色或印花工序的處理效果。較之傳統(tǒng)前處理工藝,Scourzyme@301L具有不損傷纖維,處理后織物手感蓬松柔軟,吸水性優(yōu)良,節(jié)水節(jié)能,縮短工藝,以及改善染色性能等優(yōu)點(diǎn)。
為了改善生物酶精練后的棉織物白度,并加強(qiáng)對(duì)低支厚重棉織物的精練效果,可在處理浴中加入適量的H2O2和氧浴寶,即可對(duì)棉織物進(jìn)行生物酶退煮一步法并結(jié)合氧漂的節(jié)能生態(tài)前處理。
1試驗(yàn)
1.1材料及設(shè)備
織物 248/251am14.6tex×14.6tex433.1根/10am×354.3根/10am純棉織物
藥品Scourzyme@301L(諾維信);非離子潤濕滲透劑JFC;H2O2;氧浴寶DF-2;NaCI
設(shè)備 LMH022-200型退煮漂聯(lián)合機(jī)
1.2工藝路線
翻縫燒軋酶精練氧漂水洗一烘干絲光
2結(jié)果與分析
2.1Seourzyme@301L復(fù)合生物酶精練
2.1.1酶濃度的影響
改變酶濃度進(jìn)行試驗(yàn),退漿效果如表1所示。
由表1可知,當(dāng)酶用量為8g/L時(shí),織物的退漿率
純棉織物的復(fù)合多效生物酶短流程精練
由表2可知,隨著軋余率提高,退漿率和毛效均逐步提高;但軋余率提高到110%時(shí),這兩個(gè)指標(biāo)開始降低。所以,為保證工作液充分作用于棉織物,一般采用二浸二軋。考慮以上變化趨勢,確定軋余率為100%。
2.1.3酶工作液pH值的影響
其它條件同2.1.1和2.1.2節(jié),改變酶工作液的pH值進(jìn)行試驗(yàn),結(jié)果如表3所示。
由表3可知,織物的退漿率和毛效隨著酶液pH值提高而提高。pH值為7.5左右時(shí),退漿效果最好;pH值為8.0時(shí),退漿效果提高不明顯。所以,選用酶工作液pH值為7.5。
2.1.4軋酶溫度的影響
其它條件同2.1.1、2.1.2和2.1.3節(jié),改變軋酶溫度進(jìn)行退試驗(yàn),結(jié)果如表4所示。
溫度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響很大。隨著溫度升高,一方面酶促反應(yīng)速率加快,另一方面酶蛋白逐漸失去活性。酶促反應(yīng)具有其最適合的溫度范圍。表4中,酶液溫度為55~6o℃時(shí),退漿率和毛效值最高且穩(wěn)定;酶液溫度為65℃時(shí),退漿效果基本不變?紤]到節(jié)能要求,選用酶液溫度為55℃。
2.1.5汽蒸溫度的影響
由于Scourzyme@301L復(fù)合生物酶屬于中高溫型的酶類,可適用于高溫連續(xù)軋蒸工藝。根據(jù)其應(yīng)用說明及測試,汽蒸溫度為65℃。
2.1.6汽蒸時(shí)間的影響
分別采用不同的汽蒸時(shí)間進(jìn)行退漿試驗(yàn),結(jié)果如表5所示。
由表5可知,隨著汽蒸時(shí)間延長,織物的退漿率和毛效逐步提高,汽蒸時(shí)間為6o~90min時(shí)達(dá)到最高。為縮短時(shí)間,降低處理成本,選用汽蒸時(shí)間為70min。
2.1.7其它因素對(duì)退漿效果的影響
根據(jù)使用生物酶的經(jīng)驗(yàn),一般采用非離子型表面活性劑作為滲透劑。此外,還需使用分散螯合劑,以防止抑制酶活性發(fā)揮的重金屬離子如Cu2+、Fe2+的干擾。為激活酶對(duì)淀粉漿料的分解催化作用,可加入適量NaCI,用量一般為3g/L。
2.2織物酶精練后的強(qiáng)力損失(酶用量9g/L)
由表6可知,酶精練后,棉織物的纖維強(qiáng)力損傷很小,經(jīng)、緯向強(qiáng)力損失分別為1.05%和0.55%。
2.3氧漂工藝的選擇
2.3.1氧漂.X--藝
酶精練后,棉織物白度仍不理想。根據(jù)以往棉織物加工經(jīng)驗(yàn),選擇以下工藝進(jìn)行漂白,可達(dá)到染色質(zhì)量要求。
氧漂工藝處方/(g/L)
H2O2 1.5
氧浴寶DF一2 20~30
pH值(用燒堿調(diào)節(jié)) 10.5~10.8
前處理劑氧浴寶DF一2是一種生物酶與多種表面活性劑的混合物,用于雙氧水漂白工藝,可取代傳統(tǒng)工藝中的燒堿、精練劑、穩(wěn)定劑和螯合劑等,工藝時(shí)間短,節(jié)約水、電、氣和人工等,處理后的織物毛效高、白度好,纖維損傷輕,失重少。
2.3.2經(jīng)酶精練、氧漂后織物強(qiáng)力損失情況
由表7知,酶精練、氧漂后,棉纖維損傷不大,織物經(jīng)、緯向強(qiáng)力損失分別為2.78%和3.86%。
3 大車生產(chǎn)工藝
根據(jù)以上小樣數(shù)據(jù),確定大批量生產(chǎn)工藝為:
燒毛一浸軋酶液一汽蒸一熱水洗(95℃×5min)一冷水洗一浸軋氧漂工作液一熱水洗一冷水洗一烘干(布面含濕量約30%左右)一絲光對(duì)輕薄及高支高密織物,經(jīng)Scourzyme@301L精練處理后,只需要進(jìn)行常規(guī)氧漂即可。對(duì)低紗支粗厚棉織物,則需在氧漂工藝中添加少量堿劑。
3.1燒毛
采用德國奧斯托弗燒毛機(jī)進(jìn)行燒毛。火口一正一反,車速110m/min,火焰溫度1300~1400℃。燒毛級(jí)別4級(jí)以上。
3.2生物酶精練
生物酶工作液處方/(g/L)
Scourzyme@301L 9.0
滲透劑JFC 2~5
螯合分散劑CM.5 1
NaCl 3
pH值 7.5
二浸二軋,軋酶溫度55℃,軋余率100%,軋酶后堆置60min,履帶箱汽蒸溫度65℃,汽蒸時(shí)間70min。
3.3氧漂
氧漂工作液/(g/L)
H2O2(30.5%) 1.5
氧浴寶DF-2 20~30
氧漂液浴pH值 10.5~10.8
室溫浸軋漂液,二浸二軋,車速40m/min,三輥壓力3.0kg/m。履帶溫度95~98℃,堆置45~60min,保持好履帶水位,控制好堆置時(shí)間,嚴(yán)防翻箱擠履帶。
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
熱水洗后冷水洗,水洗充分。
3.5絲光布鋏絲光
絲光速度50~60m/min,絲光堿濃210~220g/L,四沖四吸,沖洗堿液溫度70℃,使織物的含堿量降低到6%~7%。
4結(jié)論
。1)復(fù)合多效生物酶Scourzyme@301L含多種酶制劑,可對(duì)棉織物組分復(fù)雜的雜質(zhì)進(jìn)行前處理,而不損傷纖維。
(2)生物酶Scourzyme@301L處理棉織物的較佳精練工藝條件為:Scourzyme@301L9.0g/L,酶工作液pH值7.5,軋酶液溫度55℃,軋余率100%;軋酶后汽蒸處理:85oC×50min。
。3)酶處理后,后續(xù)氧漂工藝,流程短,織物降強(qiáng)小。
來源 趙愛國,王玉平,韓祖彬,李付杰,劉成林,王力民,孫玉蓮
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