前言
傳統的棉織物前處理方法以堿為主要活性組分,輔以表面活性劑[1],在高溫高壓條件下,使果膠、蠟質及蛋白質等雜質皂化、乳化,從纖維上去除。由于強堿的作用,部分纖維素本身也受到破壞,纖維失重大。此外,傳統工藝中使用了大量的強堿、酸,能耗高、廢水排放量大。退煮漂一浴法雖然解決了加工時間長的問題,但坯布上含有的大量雜質殘留于處理液中,對雙氧水產生催化分解作用,導致纖維損傷嚴重。
眾所周知,生物酶用于印染前處理可以減輕污染,降低能耗。有關生物酶前處理的研究已進行了多年,并取得了許多成果[2-5]。目前用于織物前處理加工的生物酶有:退漿酶、果膠酶、纖維素酶、漆酶、葡萄糖酶、過氧化氫酶和木聚糖酶等。其中在間歇式加工(俗稱機缸)中大量工業化應用的有退漿酶、果膠酶、纖維素酶和過氧化氫酶,在連續化加工(俗稱長車)中應用較成熟的僅有退漿酶。原因是生物酶的專一性僅能去漿料、果膠等物質,而棉籽殼、色素等的去除仍需通化學方法進行精練和漂白[6]。雖有研究表明漆酶對織物具有漂白作用[7],但至今未有商品化產品出因此,單純使用生物酶進行棉織物前處理仍不實際。
為此,本項目開發了用于棉織物的連續式生化處理工藝,即采用復合生物酶制劑對織物進行預處部分或全部去除織物上的淀粉漿料、果膠和其它天或人工雜質,提高織物的潤濕性,經水洗后進行特殊漂處理,產品的白度、毛效、退漿率和強力均優于常工藝,同時還解決了傳統前處理工藝存在的污水堿高、能耗大和產品質量不佳等問題。
1、試驗
1.1試驗材料
織物：9.7tex×9.7tex524根/10cm×394/10cm純棉機織物。
試劑：復合生物酶,復合前處理劑CTA-8800L-2,輔助劑(紹興中紡化工);30%雙氧水(分析純)。
1.2、試驗方法
1.2.1、工藝流程
坯布→浸軋復合生物酶工作液→堆置(60℃)→熱水洗→冷水洗→晾干→浸軋氧漂工作液→汽蒸[100℃×(20~100)min]→熱水洗→冷水→烘干
1.2.2、工作液處方
復合生物酶工作液處方/(g/L)
復合生物酶 0~8
滲透劑 0~8
氧漂工作液處方/(g/L)
CTA-8800L-2 10~40
輔助劑 0~10
雙氧水(100%) 5~20
1.3、性能測試
白度：采用WSB-Ⅱ型白度計測試ISO白度。
毛效：采用YG(B)871型毛細管效應測定儀測試30min時織物的毛效。晾干毛效,為將織物在室溫下晾干后測試的毛效;烘干毛效,為將織物在102℃烘燥30min后測試的毛效。
強力：采用YG(B)033A型織物撕裂儀測試織物經向撕破強力。
退漿率：采用碘液顯色法。稱取1g碘化鉀,溶于20mL蒸餾水中,然后加入0.065g碘,溶解后稀釋至100mL。將織物樣品放入碘-碘化鉀溶液中約1min,取出,冷水沖洗,再用濾紙吸干,立即與評級卡對比評級。
2、結果與分析
2.1、棉織物連續式生化前處理工藝
2.1.1、復合生物酶預處理工藝
(1)復合生物酶用量
棉織物浸軋不同用量的復合酶工作液后堆置,測試織物處理后的性能,結果見表1。
從表1可以看出,隨著生物酶用量增加,處理后織物的晾干毛效大幅提高,生物酶用量超過4g/L后,毛效提高緩慢。復合酶預處理的目的是利用酶制劑去除纖維中的部分雜質,如淀粉漿料、果膠,賦予織物一定的親水性,提高后續加工的潤濕性和均勻性,該工藝尤其適合難以帶料的高支高密織物。由于去除了部分漿料,再經氧漂汽蒸處理,織物的退漿率可達7~8級。考慮成本因素,一般干布軋料時復合酶用量4~6g/L即可。
(2)滲透劑用量
生物酶是分子質量較大的物質,難以滲透到纖維的內部,而淀粉酶的退漿機理是先使漿料降解,提高漿料的水溶性,后經機械水洗去除漿料。加入滲透劑可提高淀粉酶向漿料與纖維界面層滲透的速度,進而提高漿料的去除率。將棉織物浸軋不同用量的滲透劑工作液后堆置,測試處理后織物的性能,結果見表2。
從表2可以看出,隨著滲透劑用量增加,織物的毛效和退漿率均提高,其用量達到4g/L后,退漿效果較好,且趨于穩定。
(3)堆置條件
復合酶的耐熱溫度為80℃,因此設定堆置溫度為55~60℃。將浸軋復合生物酶工作液后的棉織物堆置不同時間,測試處理后織物的性能,結果見表3。
由表3知,在60℃堆置處理90min即可達到較好的效果。考慮到煮練機的堆置時間一般小于90min,因而實際堆置的時間可控制在60~90min。
通過以上工藝參數分析,得到優化的復合生物酶預處理工藝為:織物二浸二軋工作液(復合生物酶4~6g/L,滲透劑4g/L,帶液率80%以上),于60℃堆置90min。
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