專利名稱：一種棉針織物復(fù)合生物酶浸漬法前處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種棉針織物復(fù)合生物酶浸漬法前處理工藝，具體涉及一種棉針織物堿性果膠酶、中性纖維素酶、中性蛋白酶和木聚糖酶復(fù)合生物酶浸漬法精練工藝，屬于針織染整行業(yè)的前處理工藝技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
棉纖維在生長過程中，纖維素含量隨成熟度的增加而增加，此外還有一定量的在棉纖維生長中起保護(hù)性作用的物質(zhì)，以及生物代謝過程中生成的雜質(zhì)，與纖維素共生共長，這些物質(zhì)稱為纖維素的共生物或伴生物。纖維素共生物主要有果膠物質(zhì)、蛋白質(zhì)、蠟狀物質(zhì)、天然色素等，還有在剝?nèi)∶蘩w維時(shí)夾帶的棉籽殼碎片。共生物所占的比例隨棉纖維成熟度的提高而降低。
棉纖維從化學(xué)結(jié)構(gòu)上看是親水性纖維，應(yīng)該有很好的吸濕性。但由于共生物的存在，使得棉纖維的吸濕性很差，不能滿足印染加工的需要，會(huì)影響染色牢度、染色均勻性和色澤鮮艷度等染色質(zhì)量，而且無法體現(xiàn)棉針織物優(yōu)良的服用性能。
旨在去除棉纖維的共生物，提高棉針織物的吸濕性能，滿足染整加工的需要的染前處理一般稱為煮練或精練。國內(nèi)外一直在印染加工中采用傳統(tǒng)堿處理工藝對(duì)棉織物進(jìn)行前處理，以去除果膠質(zhì)、棉蠟等各種棉纖維共生物雜質(zhì)，改善棉織物的潤濕性和外觀，使后續(xù)染色、印花及整理加工順利進(jìn)行。傳統(tǒng)的堿煮練法是以氫氧化鈉為主練劑，輔以精練劑(表面活性劑)、硅酸鈉、亞硫酸鈉、磷酸鈉等助練劑，在這些煮練劑的共同作用下，使棉纖維上的天然雜質(zhì)發(fā)生一系列物理化學(xué)變化而被完全或部分除去。這種工藝存在水耗、能耗大，排放廢水堿性大(pH＞11)、色度深、可生物降解性差(COD高達(dá)數(shù)千mg/L)等弊病，已成為印染行業(yè)最大的污染源，嚴(yán)重污染了生態(tài)環(huán)境，同時(shí)也對(duì)棉纖維造成較大的損傷，影響棉織物的品質(zhì)。
除了化學(xué)方法外，目前也在研究利用生物方法去除棉纖維中的共生物，以減少化學(xué)試劑對(duì)棉纖維的損傷，減輕煮練廢水對(duì)環(huán)境的污染。
國外從二十世紀(jì)九十年代開始掀起了生物酶在棉織物前處理方面研究的熱潮，丹麥諾維信公司和日本大阪府大學(xué)分別開發(fā)出堿性果膠酶和原果膠酶以后，生物酶前處理技術(shù)得到進(jìn)一步發(fā)展。國內(nèi)外有關(guān)棉織物生物酶前處理的研究，最初注重于酶種的選擇，著重單一酶對(duì)提高棉纖維潤濕性的作用。近幾年來開始轉(zhuǎn)向研究不同酶混合后組成的復(fù)合酶對(duì)提高棉纖維潤濕性的協(xié)同作用，其重點(diǎn)為果膠酶和纖維素酶，或添加蛋白酶、脂肪酶、角質(zhì)酶，拼用后對(duì)棉織物前處理有一定的協(xié)同作用，可有效地去除棉纖維上的雜質(zhì)，但與堿處理相比效果上還存在一定的差距，尚有待在酶制劑品種選擇上進(jìn)行深入研究。國內(nèi)近年來出現(xiàn)了多種所謂的商業(yè)復(fù)合酶制劑，但這些產(chǎn)品大都為生物酶與化學(xué)品(尤其是堿的混合物)相拼混的產(chǎn)品，有的甚至根本就無任何酶制劑成分，而且使用時(shí)必須用高達(dá)10g/L～15g/L(100％H2O2)的雙氧水進(jìn)行氧漂處理，其耗堿量高，氧化激烈，易使織物受損。另外，這些復(fù)合酶盡管品種很多，但在生產(chǎn)上尚未得到推廣應(yīng)用。而諾維信公司所推出的堿性果膠酶亦難以適應(yīng)我國棉織物的特點(diǎn)，還處于應(yīng)用研究之中。
發(fā)明內(nèi)容
(1)所要解決的技術(shù)問題要解決一種棉針織物堿性果膠酶、中性纖維素酶、中性蛋白酶和木聚糖酶復(fù)合生物酶浸漬法精練工藝的工藝條件最優(yōu)化的技術(shù)問題。
(2)技術(shù)方案一種棉針織物堿性果膠酶、中性纖維素酶、中性蛋白酶及木聚糖酶復(fù)合生物酶浸漬法精練工藝，采用間歇式的復(fù)合生物酶前處理工藝，其工藝流程為棉針織坯布先沸水預(yù)處理，然后浸漬酶液，保溫處理一段時(shí)間后經(jīng)熱水洗(兼滅酶)，冷水洗，晾干。
1)全棉針織布本工藝適用于各種類型的全棉針織布，如棉毛布、汗布、提花布、雙面網(wǎng)眼布、羅紋布等。
2)沸水預(yù)處理棉纖維表面的蠟質(zhì)和類脂化合物熔點(diǎn)多低于100℃，沸水短時(shí)間處理會(huì)使這些化合物熔融，并在纖維表面重新分布，或部分分散到預(yù)處理的水浴中，使酶和助劑在纖維表面的可及度增加，從而使精練效果提高，織物潤濕性得到改善。顯然，棉針織物酶精練前進(jìn)行沸水預(yù)處理是很有必要的。本發(fā)明中沸水預(yù)處理時(shí)間為1-60min。
3)浸漬酶液選用的復(fù)合酶為堿性果膠酶、中性蛋白酶、中性纖維素酶及木聚糖酶的不同組合，酶處理浴中，或加入聚氧乙烯型非離子表面活性劑和/或陰離子表面活性劑作潤濕滲透劑，或不加入任何潤濕滲透劑；酶液組成為堿性果膠酶0.5-10g/L，中性纖維素酶0.1-1.0g/L，中性蛋白酶0-5g/L，木聚糖酶0-5g/L，潤濕滲透劑0-1g/L；浸漬酶處理液溫度為室溫至60℃，處理浴pH8.6-10.0，棉針織物比浸漬酶液浴比1∶20，浸漬時(shí)間30-90min。
所用堿性果膠酶尤以Bacillus subtilis WSHB04-03(申請(qǐng)?zhí)?00410065807.X中已公開，保藏編號(hào)為CCTCC NOM204082)產(chǎn)堿性果膠裂解酶為優(yōu)。
4)熱水洗熱水洗溫度95～100℃，時(shí)間5～10min；酶處理后一般先進(jìn)行熱水洗，溫度95～100℃，時(shí)間5～10min。目的一方面在于去除果膠等雜質(zhì)降解產(chǎn)物，同時(shí)也起到酶失活(滅酶)作用，阻止酶繼續(xù)進(jìn)行催化作用。
5)冷水洗滅酶后要充分進(jìn)行水洗，可采用冷水，進(jìn)一步洗除酶精練中降解產(chǎn)物。
(3)有益效果本發(fā)明采用的棉針織物復(fù)合生物酶浸漬法前處理工藝，屬于間歇式染整加工方式，符合針織物實(shí)際生產(chǎn)要求。所采用的生物酶為Bacillus subtilis WSHB04-03產(chǎn)堿性果膠裂解酶、中性蛋白酶、中性纖維素酶及木聚糖酶的不同組合。采用本發(fā)明的棉針織物復(fù)合生物酶前處理工藝處理效果較好，精練后吸水時(shí)間可≤10s，精練再漂白(氧漂)后吸水時(shí)間可≤5s。除此之外，本發(fā)明工藝還具有織物損傷小(強(qiáng)力損失小于10％)、織物品質(zhì)改善、廢水環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)，是一種清潔化前處理加工。
具體實(shí)施例方式
棉針織物復(fù)合生物酶浸漬法前處理工藝舉例實(shí)施例114.5tex純棉棉毛布工藝流程棉針織坯布先沸水浴處理40min，然后擠干織物，再浸漬復(fù)合酶液一定時(shí)間，取出織物進(jìn)行熱水洗(兼滅酶)，冷水洗，室溫晾干。
其中，生物酶處理液組成為堿性果膠酶4g/L，中性纖維素酶0.5g/L。處理浴pH8.6-10.0，棉針織物比浸漬酶液浴比1∶20，浸漬時(shí)間70min。處理后于95～100℃下水洗5min進(jìn)行滅酶，最后進(jìn)行充分冷水洗。
經(jīng)上述復(fù)合酶精練處理后的棉針織物，精練后潤濕性9.0s，漂白后潤濕性4.8s，精練后R457白度值Wr63.42％，漂白后Wr為77.24％，織物頂破強(qiáng)力損失為7.8％。精煉后織物染色K/S值(色深值)活性染料為24.60、還原染料為21.47。干、濕摩擦牢度和皂洗牢度均滿足要求。
實(shí)施例218.7tex純棉棉毛布工藝流程棉針織坯布先沸水浴處理30min，然后擠干織物，再浸漬復(fù)合酶液一定時(shí)間，取出織物進(jìn)行熱水洗(兼滅酶)，冷水洗，室溫晾干。
其中，生物酶處理液組成為Bacillus subtilis WSHB04-03產(chǎn)堿性果膠裂解酶1g/L，中性纖維素酶1.0g/L；中性蛋白酶4g/L，處理浴pH8.6-10.0，棉針織物比浸漬酶液浴比1∶20，浸漬時(shí)間80min。處理后于95～100℃下水洗5min進(jìn)行滅酶，最后進(jìn)行充分冷水洗。
經(jīng)上述復(fù)合酶精練處理后的棉針織物，精練后潤濕性8.5s，漂白后潤濕性2.6s，精練后R457白度值Wr63.21％，漂白后Wr為78.10％，織物頂破強(qiáng)力損失為8.9％。
精練后織物染色K/S值(色深值)活性染料為23.06、還原染料為21.22。干、濕摩擦牢度和皂洗牢度均滿足要求。
實(shí)施例314.5tex純棉提花布工藝流程棉針織坯布先沸水浴處理10min，然后擠干織物，再浸漬復(fù)合酶液一定時(shí)間，取出織物進(jìn)行熱水洗(兼滅酶)，冷水洗，室溫晾干。
其中，生物酶處理液組成為堿性果膠酶10g/L，中性纖維素酶0.1g/L，木聚糖酶1g/L。處理浴pH8.6-10.0，浸漬時(shí)間40min。處理后于95～100℃下水洗5min進(jìn)行滅酶，最后進(jìn)行充分冷水洗。
經(jīng)上述復(fù)合酶精練處理后的棉針織物，精練后潤濕性8.2s，漂白后潤濕性4.4s，精練后R457白度值Wr62.41％，漂白后Wr為76.52％，織物頂破強(qiáng)力損失為8.4％。精煉后織物染色K/S值(色深值)活性染料為24.44、還原染料為23.46。干、濕摩擦牢度和皂洗牢度均滿足要求。
權(quán)利要求
1.一種棉針織物復(fù)合生物酶浸漬法前處理工藝，其特征是采用間歇式的復(fù)合生物酶前處理工藝，工藝流程為棉針織坯布先沸水預(yù)處理，然后浸漬酶液，保溫處理一段時(shí)間后經(jīng)熱水洗，冷水洗和晾干；(1)沸水預(yù)處理沸水預(yù)處理時(shí)間為1-60min；(2)浸漬酶液選用的復(fù)合酶為堿性果膠酶、中性蛋白酶、中性纖維素酶及木聚糖酶的不同組合，酶處理浴中，或加入聚氧乙烯型非離子表面活性劑和/或陰離子表面活性劑作潤濕滲透劑，或不加入任何潤濕滲透劑；酶液組成為堿性果膠酶0.5-10g/L，中性纖維素酶0.1-1.0g/L，中性蛋白酶0-5g/L，木聚糖酶0-5g/L，潤濕滲透劑0-1g/L；浸漬酶處理液溫度為室溫至60℃，處理浴pH8.6-10.0，棉針織物比浸漬酶液浴比1∶20，浸漬時(shí)間30-90min；(3)熱水洗熱水洗溫度95～100℃，時(shí)間5～10min；(4)冷水洗滅酶后要充分進(jìn)行冷水洗。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種棉針織物復(fù)合生物酶浸漬法前處理工藝，其特征是適用于處理的全棉針織物包括棉毛布、汗布、提花布、雙面網(wǎng)眼布或羅紋布面料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種棉針織物復(fù)合生物酶浸漬法前處理工藝，其特征是酶處理液中選用的堿性果膠酶為Bacillus subtilis WSHB04-03產(chǎn)堿性果膠裂解酶。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種棉針織物復(fù)合生物酶浸漬法前處理工藝，其特征是酶處理液采用Bacillus subtilis WSHB04-03產(chǎn)堿性果膠裂解酶與中性纖維素酶組成的復(fù)合酶體系。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種棉針織物復(fù)合生物酶浸漬法前處理工藝，其特征是酶處理液中選用的酶為Bacillus subtilis WSHB04-03產(chǎn)堿性果膠裂解酶、中性纖維素酶和中性蛋白酶組成的復(fù)合酶體系。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種棉針織物復(fù)合生物酶浸漬法前處理工藝，其特征是酶處理液中選用的酶為Bacillus subtilis WSHB04-03產(chǎn)堿性果膠裂解酶、中性纖維素酶和木聚糖酶組成的復(fù)合酶體系。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種棉針織物復(fù)合生物酶浸漬法前處理工藝，其特征是生物酶處理液中，或加入聚氧乙烯型非離子表面活性劑和/或陰離子表面活性劑作潤濕滲透劑，或不加入任何潤濕滲透劑。
全文摘要
一種棉針織物復(fù)合生物酶浸漬法前處理工藝，屬于針織染整行業(yè)的前處理工藝技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明采用棉針織物復(fù)合生物酶浸漬法精練前處理工藝，將棉針織坯布先沸水預(yù)處理，然后放在由堿性果膠酶、中性纖維素酶、中性蛋白酶及木聚糖酶的不同組合組成的復(fù)合酶液中浸漬一定時(shí)間，然后經(jīng)熱水洗(兼滅酶)，冷水洗，室溫晾干工序而完成棉針織物的前處理工藝。所用堿性果膠酶尤以Bacillus subtilis WSHB04－03產(chǎn)堿性果膠裂解酶為優(yōu)。本發(fā)明工藝具有精練效果好、織物損傷小、織物品質(zhì)改善、廢水環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)，是一種清潔化前處理加工。
文檔編號(hào)D06M16/00GK1712632SQ20051004095
公開日2005年12月28日 申請(qǐng)日期2005年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月6日
發(fā)明者陳堅(jiān), 王強(qiáng), 高衛(wèi)東, 范雪榮, 華兆哲, 堵國成 申請(qǐng)人:江南大學(xué)