一种基于混合菌群产粗酶液和淀粉酶复配的棉织物退浆方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于混合菌群产粗酶液和淀粉酶复配的棉织物退浆方法，属于纺织技术领域。
【背景技术】
[0002]为了使棉和涤棉织物顺利织造，需要对棉和涤棉织物的经纱进行上浆，以提高经纱的耐磨性和强力，贴伏毛羽，所用的上浆材料称为浆料。目前的浆料主要是淀粉和PVA，上浆量一般为经纱质量的8% -12%，其中淀粉占70% -100%，PVA占0% -30%，具体根据品种而定。织造完成后，所上的浆料需要去除，否则会影响织物的外观、手感及后续的染色、印花、后整理等工序的进行。这一工序一般称为退浆。
[0003]采用PVA-淀粉混合浆料可以增强纤维的强力，使纤维表面光滑，防止织造过程中纤维的损伤。长期以来，棉和涤棉织物的退浆主要采用化学方法，利用热的烧碱溶液(5-10g/L)能使淀粉和PVA发生剧烈溶胀、溶解度提高的原理进行高温处理，然后用热水洗涤去除。虽然也有些品种的织物可以采用淀粉酶进行退浆，但主要是针对纯淀粉上浆的、不含PVA浆料的织物，这些织物的纱支较粗，档次较低。而对于细支高密织物以及涤棉混纺织物，所上的浆料除了淀粉外，还有20% -30%的PVA浆料，淀粉酶对PVA浆料没有作用。热碱处理的化学方法只是把淀粉和PVA浆料溶解，没有分解，因此，退浆废水的C0D值严重超标，影响了生态环境；而且，排放的废水pH值高，较强的碱和高温处理还会损伤纤维；另外，碱退浆后需要多次水洗，耗用大量的水。而分解PVA的酶目前尚没有商品化。所以对这些织物的退浆目前还是采用热碱处理的化学方法。
[0004]随着人们对纺织工业清洁生产的关注，在退浆工艺中实现对PVA的生物降解受到研究者么的重视。PVA降解酶退浆条件温和，不仅能大大减少PVA废水的排放，而且能够避免传统退浆过程中高温和氧化造成的棉纤维的损伤。
[0005]实现对PVA生物降解的关键在于能够筛选到能够高效降解PVA的微生物，但PVA降解菌在种类和分布上不多，培养周期长，酶活低，提取不易，这些都成为了阻碍PVA降解酶在实际生产上应用的重要因素。
【发明内容】
[0006]为了解决上述问题，本发明提供了一种混合菌群并提供了一种提高该混合菌群产粗酶液的PVA降解酶酶活的方法，然后利用所产粗酶液和淀粉酶复配进行棉织物退浆。
[0007]本发明首先提供了一种混合菌群，主要包括以下几种菌属:Stenotrophomonassp.；Pseudomonas sp.；Sphingopyxis sp.；0chrobactrum sp.；Shinella sp.；Castellaniella sp.；Microbacterium sp.0
[0008]在本发明的一种实施方式中，所述混合菌群，来自受PVA污染的纺织厂曝气池中的污泥。
[0009]在本发明的一种实施方式中，所述混合菌群中的Stenotrophomonas sp.可以是以下任意一种:CGMCC No 6393，CGMCC No 9046 ；Pseudomonas sp.可以是以下任意一种:CGMCC No 10601，CGMCC No 6446 ；Sphingopyxis sp.可以是以下任意一种:CGMCC No10900，CGMCC No 9098 ；0chrobactrum sp.可以是以下任意一种:CGMCC No 10564，CGMCCNo 10477 ；Shinella sp.可以是以下任意一种:CGMCC No 6838 ；Castellaniella sp.可以是以下任意一种:CGMCC No 10715，CGMCC No 10720 ；Microbacterium sp.可以是以下任意一种:CGMCC No 6777，CGMCC No 10251。
[0010]本发明还提供一种提高所述混合菌群产粗酶液的PVA降解酶酶活的方法:以加有1，3-丁二醇作为诱导剂的肉汤培养基对混合菌群进行培养，促使其产生膜上和胞内酶，再对细胞进行破壁处理，破壁完成后离心取上清，然后微孔滤膜过滤即得粗酶液。该粗酶液中含有PVA氧化酶(一种仲醇氧化酶)、PVA水解酶(一种β -双酮水解酶)。
[0011]在本发明的一种实施方式中，所述是提高PVA降解酶酶活的方法，是将混合菌群(按菌质量比，Stenotrophomonas sp:Pseudomonas sp.:Sphingopyxis sp.:Ochrobactrum sp.:Shinella sp.:Castellaniella sp:Microbacterium sp.约为 5817:1568:24:39:36:7:31 ;或者还含有少量其他菌株，Microbacterium sp.:Bosea sp:Delftia sp.:Phenylobacterium sp.:Devosia sp:Rhizobium sp:Pseudoxanthobactersp.:Leucobacter sp.)于肉汤培养基上培养制备种子液，然后再接种于含有4?6g/L的1，3- 丁二醇的肉汤培养基中，于30°C发酵3天，然后收集细胞、破壁，离心取上清液，将上清液经微孔滤膜(孔径0.45um，直径50mm)过滤，然后用0.lmol/L磷酸钾缓冲液(pH8.0)透析24h，即为粗酶液。
[0012]在本发明的一种实施方式中，所述肉汤培养基，含有蛋白胨10.0?15.0g/L、牛肉粉 3.0 ?5.0g/L、氯化钠 5.0 ?6.0g/L，1，3- 丁二醇 4_6g/L，pH 7.2±0.2。
[0013]本发明还提供了一种基于所述粗酶液和淀粉酶复配的棉织物退浆方法，所述方法是在退浆时将上浆棉织物先汽蒸10-40min，然后浸入到含有粗酶液与淀粉酶的磷酸缓冲溶液中，控制温度为30-40°C，反应时间为3-6h。
[0014]在本发明的一种实施方式中，所述棉织物为细支高密织物以及涤棉混纺织物，所上的浆料除了淀粉外，还有20 % -30 %的PVA浆料。
[0015]在本发明的一种实施方式中，所述磷酸缓冲溶液中添加粗酶液至PVA降解酶酶活20-40U/L ;此外淀粉酶活3-6U/mL，溶液ρΗ7.0。
[0016]在本发明的一种实施方式中，所述方法中的料液比为1:10。
[0017]在本发明的一种实施方式中，所述淀粉酶是购自上海丹尼悦生物科技有限公司的退浆用液体淀粉酶，酶活20000U/g。
[0018]本发明的有益效果:
[0019](1)采用添加小分子多元醇作为诱导剂，显著提高了混合菌群所产粗酶液的PVA降解酶酶活，有效降低了在降解聚乙烯醇浆料时所需要的粗酶液用量(10-20mL/L)，节约了制备粗酶液的培养时间、培养成本，适合工业上应用。
[0020](2)对于产聚乙烯醇降解酶的微生物培养，普遍的方法是以聚合度1700左右的聚乙烯醇为碳源和诱导物，但是高聚合度的聚乙烯醇降解不彻底会在提取阶段和酶蛋白混合在一起沉淀，导致发酵结束得不到PVA降解酶蛋白；本发明先以肉汤培养基对微生物进行培养，再加小分子多元醇作为诱导物诱导其产酶，解决了 PVA降解酶分离困难的问题。
[0021](3)粗酶液中含有PVA氧化酶(仲醇氧化酶)、PVA水解酶(β -双酮水解酶)等多种协同降解PVA的酶系，该酶液可用来有效降解高聚合度的聚乙烯醇，获得的粗酶液对PVA1799的降解酶酶活达1.985U/mL。
[0022](4)通过使用本发明的粗酶液和淀粉酶复配进行退浆处理，通过两