复合酶对棉网进行脱漂处理的方法与流程

文档序号:27061917发布日期:2021-10-24 08:59阅读:100来源:国知局

1.本发明属于漂白技术领域,特别涉及一种复合酶对棉网进行脱漂处理的方法。


背景技术:

2.目前臭氧漂白棉织物技术已经相对成熟,但臭氧处理后的棉织物具有泛黄等一定缺陷。然而臭氧漂白无纺布对泛黄的缺陷可以忽略。无纺布作为一种基础原料,其具有产量大、售价低、生产速度快(无需织机)等优点,为了保证其生产效率,通常都是采用高温化漂(如申请号cn201710039416.8,温度105

135℃)或高碱浓度化漂(如申请号cn201710798689.0,烧碱浓度15g/l,双氧水30 g/l)。排放的废液cod值高,ph值高且反应环境剧烈,不符合节能的要求。
3.现有技术中酶处理配合化学试剂进行脱漂处理的方法,如申请号为cn201010566451.3的专利公开了一种生物酶法对织物前处理的工艺,该工艺采用二浸轧一冷堆一汽蒸两高温水洗,步骤繁琐。冷堆需进行18h,汽蒸需0.8

1.2h,存在时间长与温度高等问题。如申请号为cn201710519377.1的专利公开了一种坯布生物酶前处理工艺,经过复合酶液的配制、浸轧、冷堆、氧漂、气蒸和水洗烘干步骤,完成坯布的生物酶前处理工艺;存在浴比高,冷堆时间长,需要氧漂与气蒸,冷堆后需要水洗烘干。如申请号为cn201610450485.3的专利公开了一种纺织品生物酶前处理方法,所述方法冷堆6

12h或高温气蒸0.5

1h,氧漂在100℃饱和蒸汽下蒸10

30 min。综上,不管采用化学冷堆,还是采用酶冷堆+化学冷堆,均存在强碱强氧化剂等的使用,常温冷堆时间长的缺陷。


技术实现要素:

4.为了解决前述问题,本发明提供了一种复合酶对棉网进行脱漂处理的方法,使用的特定的酶,并配合超声波进行处理,同时在酶处理后采用臭氧氛围处理,保证脱漂效果。所述技术方案如下:本发明实施例提供了一种复合酶对棉网进行脱漂处理的方法,该方法包括:(1)酶超声复合冷堆:将棉网于酶冷堆液中通过超声波进行处理,超声波处理的条件为:超声波的频率为40

100khz,时间为30

60分钟。其中,酶冷堆液包括复合生物酶剂和表面活性剂,复合生物酶剂的浓度为6

14g/l,表面活性剂的浓度为0.5

4.0g/l,复合生物酶剂包括纤维素酶、果胶酶、蛋白质酶、脂肪酶、漆酶和葡萄糖氧化酶等。
5.其中,本专利利用酶的专一性和多效协同性清除原棉中的部分杂质。首先纤维素酶、果胶酶和脂肪酶可以作用于棉纤维最外层结构

角质层的纤维素、果胶和蜡质。纤维素酶将角质层纤维素分解成纤维二糖和葡萄糖;碱性果胶酶可催化聚半乳糖醛酸的α

1,4糖苷键裂解,可水解果胶物质;脂肪酶可催化水解甘油三酯生成亲水性的脂肪酸,达到去除蜡质的效果。蛋白质酶主要作用于中腔内的蛋白质。漆酶和葡萄糖氧化酶具有漂白的作用。步骤(1)中的生物酶主要是作用在棉纤维表面缝隙与孔洞,达到去除角质层杂质的效果。
6.(2)臭氧氛围处理:将经步骤(1)处理后的棉网于臭氧氛围中暴露0.5

2.0小时,臭
氧氛围中臭氧的体积浓度为20

40%。
7.(3)水刺:将步骤(2)处理后的棉网进行水刺。
8.优选地,本发明实施例中的酶冷堆液还包括整理剂,整理剂的浓度为0.5

2.0g/l,整理剂选自柔软剂和抗静电剂等中的一种或多种。适当的加入整理剂,减少了后整理的工序,赋予产品一定特性。
9.优选地,本发明实施例中的酶冷堆液还包括低温精炼剂,低温精炼剂的浓度为1.0

3.5g/l,低温精炼剂选自taed、nobs或tbcc等,优选为taed。低温精炼剂具有渗透、乳化、分散等作用,可以使脱脂漂白处理更快速、更充分。
10.优选地,本发明实施例中的酶冷堆液包括复合生物酶剂、表面活性剂和低温精炼剂,复合生物酶剂的浓度为6

14g/l,表面活性剂的浓度为0.5

4.0g/l,低温精炼剂的浓度为1.0

3.5g/l。
11.其中,本发明实施例中的表面活性剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、仲烷基磺酸盐或异构醇醚磷酸酯等。优选为脂肪醇聚氧乙烯醚,可提升冷堆效果。
12.其中,本发明实施例中的纤维素酶、果胶酶、蛋白质酶、脂肪酶、漆酶和葡萄糖氧化酶的质量比为1.0

1.8:1.4

3.0:0.5

1.8:0.2

1.0:0.5

2.0:1.5

4.0。
13.具体地,在步骤(1)中,浴比为1:4

10。
14.优选地,本发明提供的复合酶对棉网进行脱漂处理的方法包括:(1)酶超声复合冷堆:将棉网于酶冷堆液中通过超声波进行处理,超声波处理的条件为:超声波的频率为40

100khz,时间为30

60分钟,浴比为1:4

10。其中,酶冷堆液包括复合生物酶剂、表面活性剂和低温精炼剂,复合生物酶剂的浓度为6

14g/l,表面活性剂的浓度为0.5

4.0g/l,低温精炼剂的浓度为1.0

3.5g/l;其中,复合生物酶剂由纤维素酶、果胶酶、蛋白质酶、脂肪酶、漆酶和葡萄糖氧化酶按质量比1.0

1.8:1.4

3.0:0.5

1.8:0.2

1.0:0.5

2.0:1.5

4.0构成。
15.(2)臭氧氛围处理:将经步骤(1)处理后的棉网于臭氧氛围中暴露0.5

2.0小时,臭氧氛围中臭氧的体积浓度为20

40%。
16.(3)水刺:将步骤(2)处理后的棉网进行水刺。
17.更优选地,在步骤(1)中,超声波的频率为60khz,时间为45分钟,酶冷堆液包括复合生物酶剂、脂肪醇聚氧乙烯醚和taed,复合生物酶剂的浓度为8g/l,脂肪醇聚氧乙烯醚的浓度为1g/l,taed的浓度为2g/l。
18.在步骤(2)中,臭氧氛围中暴露1小时,于臭氧氛围中臭氧的体积浓度为30%。
19.本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:(1)无需化学冷堆,降低了成本与废水处理量。
20.(2)从冷堆时间上看,相对于常规的化学冷堆(冷堆时间为16

18h)和常规酶冷堆(6

10h),本专利两次冷堆的总时间可降低至3小时以内。
21.(3)超声波不仅不会使酶失活,反而会加速酶分子通过液/固界面的液体边界层向纤维表面扩散的速度,加快了酶反应的总速率;具体地,当超声波作用于棉纤维时,必然在其原始表面皱纹及内部中腔处产生应力及应变能的集中,超声波所传递的一部分能量转化为裂缝扩展新表面所需的能量,引起皱纹的深入和扩展,使棉纤维被“蚀刻”,大大增加了可吸附前处理试剂的纤维比表面积且超声波对冷堆液具有解聚分散、脱气、扩散、乳化、洗涤
等作用,有利于冷堆液对棉纤维的作用。同时超声波会促进色素的分解,进一步降低漂白温度,缩短加工时间。此外,空化气泡坍塌产生的强大冲击波有利于去除蜡、果胶和蛋白质等其他杂质,对织物的损伤较小。空化的特征是微小气泡的开始、增长和内爆坍塌。在内爆坍缩过程中,一股高速液体射流从坍缩的气泡中喷出,塌陷发生在棉纤维表面附近,液体射流产生湍流和混合作用,破坏纤维和漂白溶液之间的相邻边界层,并去除棉纤维表面上的疏水杂质。结果,漂白组分向纤维表面的移动,并使得通过棉纤维孔的扩散性大大加快。无纺布未水刺前暴露的纤维更多,结构更加立体,便于超声波作用和酶附着。
22.(4)臭氧可以解决多效酶处理的白度不佳的问题,且无需废水处理。
23.(5)化学试剂少,经臭氧处理后,水刺前无需水洗,减少了工序,提升了生产效率。
24.(6)从冷堆效果来说,单独酶进行冷堆白度只有70左右,采用本发明提供的方法白度可达78

83,吸水量在9.2

11.1,比单独酶进行冷堆的处理效果好,甚至比化学冷堆液的处理(白度一般在73

78)效果好。
25.总之,本专利的工艺具有冷堆时间短、生产效率高、化学试剂使用量少和排放少等优点。
具体实施方式
26.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面对本发明作进一步地详细描述。
27.实施例1实施例1提供了一种复合酶对棉网进行脱漂处理的方法,该方法包括:(1)酶超声复合冷堆:将棉网于酶冷堆液中通过超声波进行处理,超声波处理的条件为:超声波的频率为60khz,时间为45分钟,浴比为1:6,酶冷堆液包括复合生物酶剂、脂肪醇聚氧乙烯醚和taed,复合生物酶剂的浓度为8g/l,脂肪醇聚氧乙烯醚的浓度为1g/l,taed的浓度为2g/l。其中,复合生物酶剂由纤维素酶、果胶酶、蛋白质酶、脂肪酶、漆酶和葡萄糖氧化酶按质量比1.36:1.94:1.02:0.68:0.89:2.11构成。
28.(2)臭氧氛围处理:将经步骤(1)处理后的棉网于臭氧氛围中暴露1小时,臭氧氛围中臭氧的体积浓度为30%。
29.(3)水刺:将步骤(2)处理后的棉网进行水刺。
30.实施例2实施例2与实施例1基本相同,不同之处在于:无taed。
31.下面对本方法进行验证,试验过程如下:试验组1,与实施例1一致;试验组2,相对于试验组1,调整了酶的用量;试验组3,相对于试验组1,无低温精炼剂;试验组4,相对于试验组1,无低温精炼剂和表面活性剂;对照组1,相对于试验组1,无步骤(2);对照组2,相对于试验组1,步骤(1)无超声处理;对照组3,相对于试验组1,步骤(1)无超声处理和无步骤(2);对照组4,常规化学处理,naoh 20g/l,h2o212g/l,taed 1g/l,表面活性剂2g/l,温
度40℃,时间16小时;对照组5,采用申请号为cn201710519377.1的方法处理。
32.棉网的白度为68,,产品无纺布的克重为50g/m2,材质为纯棉。试验组与对照组的设置方式如表1所示:表1ꢀtaed(g/l)表面活性剂(g/l)复合酶(g/l)试验组1128试验组2124试验组3ꢀ28试验组4ꢀꢀ8对照组1128对照组2128对照组3128对照组412ꢀ其结果如表2所示:表2ꢀ失重率(%)吸水量(g)白度试验组17.929.7781.65试验组27.69.2379.02试验组37.869.6779.48试验组47.729.2879.15对照组16.839.4275.76对照组26.419.3475.95对照组33.896.6270.2对照组46.539.5278.48对照组56.719.3678.25从表2可以看出,从效果上看,试验组1>试验组3>试验组4>试验组2,可以看出酶浓度的增加能有效提升冷堆效果,且均较常规化学冷堆的方法好。从试验组1和对照组1来看,无臭氧处理,吸水量稍微降低,失重率(降幅为13.8%)和白度(降幅为7.1%)均下降明显;从试验组1和对照组2来看,失重率(降幅19%)和白度(降幅7.0%)下降明显,吸水量稍有降低;从试验组1和对照组3来看,仅用酶进行处理,效果非常差;从试验组1、对照组4和对照组5来看,本发明的处理方法将常规化学冷堆的效果更好,处理时间更短。
33.以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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