前言
傳統(tǒng)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(zhì)及蛋白質(zhì)等雜質(zhì)皂化、乳化,從纖維上去除。由于強(qiáng)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(tǒng)工藝中使用了大量的強(qiáng)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(shí)間長的問題,但坯布上含有的大量雜質(zhì)殘留于處理液中,對雙氧水產(chǎn)生催化分解作用,導(dǎo)致纖維損傷嚴(yán)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(guān)生物酶前處理的研究已進(jìn)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(jī)缸)中大量工業(yè)化應(yīng)用的有退漿酶、果膠酶、纖維素酶和過氧化氫酶,在連續(xù)化加工(俗稱長車)中應(yīng)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(zhì),而棉籽殼、色素等的去除仍需通化學(xué)方法進(jìn)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(chǎn)品出因此,單純使用生物酶進(jìn)行棉織物前處理仍不實(shí)際。
為此,本項(xiàng)目開發(fā)了用于棉織物的連續(xù)式生化處理工藝,即采用復(fù)合生物酶制劑對織物進(jìn)行預(yù)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(zhì),提高織物的潤濕性,經(jīng)水洗后進(jìn)行特殊漂處理,產(chǎn)品的白度、毛效、退漿率和強(qiáng)力均優(yōu)于常工藝,同時(shí)還解決了傳統(tǒng)前處理工藝存在的污水堿高、能耗大和產(chǎn)品質(zhì)量不佳等問題。
1、試驗(yàn)
1.1試驗(yàn)材料
織物：9.7tex×9.7tex524根/10cm×394/10cm純棉機(jī)織物。
試劑：復(fù)合生物酶,復(fù)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(yàn)方法
1.2.1、工藝流程
坯布→浸軋復(fù)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(fù)合生物酶工作液處方/(g/L)
復(fù)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(jì)測試ISO白度。
毛效：采用YG(B)871型毛細(xì)管效應(yīng)測定儀測試30min時(shí)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(qiáng)力：采用YG(B)033A型織物撕裂儀測試織物經(jīng)向撕破強(qiáng)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(jié)果與分析
2.1、棉織物連續(xù)式生化前處理工藝
2.1.1、復(fù)合生物酶預(yù)處理工藝
(1)復(fù)合生物酶用量
棉織物浸軋不同用量的復(fù)合酶工作液后堆置,測試織物處理后的性能,結(jié)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(fù)合酶預(yù)處理的目的是利用酶制劑去除纖維中的部分雜質(zhì),如淀粉漿料、果膠,賦予織物一定的親水性,提高后續(xù)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(jīng)氧漂汽蒸處理,織物的退漿率可達(dá)7~8級。考慮成本因素,一般干布軋料時(shí)復(fù)合酶用量4~6g/L即可。
(2)滲透劑用量
生物酶是分子質(zhì)量較大的物質(zhì),難以滲透到纖維的內(nèi)部,而淀粉酶的退漿機(jī)理是先使?jié){料降解,提高漿料的水溶性,后經(jīng)機(jī)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(jìn)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(jié)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(dá)到4g/L后,退漿效果較好,且趨于穩(wěn)定。
(3)堆置條件
復(fù)合酶的耐熱溫度為80℃,因此設(shè)定堆置溫度為55~60℃。將浸軋復(fù)合生物酶工作液后的棉織物堆置不同時(shí)間,測試處理后織物的性能,結(jié)果見表3。
由表3知,在60℃堆置處理90min即可達(dá)到較好的效果。考慮到煮練機(jī)的堆置時(shí)間一般小于90min,因而實(shí)際堆置的時(shí)間可控制在60~90min。
通過以上工藝參數(shù)分析,得到優(yōu)化的復(fù)合生物酶預(yù)處理工藝為:織物二浸二軋工作液(復(fù)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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