专利名称：一种纯棉机织物仿酶金属低温一浴一步法前处理的方法
技术领域：
本发明属于纯棉机织物前处理领域，特别涉及一种纯棉机织物仿酶金属低温一浴一步法前处理的方法。
背景技术：
天然酶主要由蛋白质(氨基酸构成的大分子)组成，许多还含有金属离子或借助辅酶(催化作用必须的有机小分子)，通常这些金属离子和辅酶都是天然酶的活性中心。目前发现能催化氧化反应的天然酶，其活性中心包括3种过渡金属离子铜、铁、锰。钴离子则是间接存在于天然酶中。因此，铜、铁、锰、钴4种过渡金属离子被广泛应用于催化氧化反应的仿酶研究中，仿酶催化不仅兼具酶催化与化学催化两者的优点，也是实现减少污染直接而有效的途径。
AB通常，把形如A的希夫碱称为salen。salen是多种过渡金属M的配位体，通过4 个原子将金属离子M牢牢地绑定，形成多种M-salen配合物B (见图1)。这种4配位基的结合方式与氧化酶亚铁血红素中卟啉结构极为相似，因此被认为是一种仿生催化剂。有时为了提高金属salen配合物的催化能力，在反应的过程中也会加入一些辅助催化剂，常用的有吡啶、咪唑等，形成Salen-M+的反离子，称为轴配体，即为带有吡啶轴配体的M-salen配合物。在Co-salen仿酶系统中吡啶是辅助催化剂，它能形成Co-salen的轴配体，在轴向位置牵引钴离子，使钴离子处于较低的自旋状态，更易供出电子，吸引氧化剂到钴离子中心，从而达到提高Co-salen仿酶活性的目的，而在添加过量的吡啶时，吡啶会占据多个轴向位置，使氧化剂和底物不能再进入轴向活性区域，从而抑制了 Co-salen仿酶的活性。希夫碱及其配合物在催化领域的应用很广泛，概括来讲，希夫碱作催化剂主要应用于不对称催化环丙烷化反应、聚合反应以及烯烃催化氧化方面和电催化领域。近年来，研制出价格低廉、性能良好的希夫碱金属配合物仿酶催化剂也成为研究的热点问题，其中配合物所选的金属离子主要为CU(n)、Mn (11)、Co (η)等离子。但是将希夫碱配合物作为过氧化氢分解的催化剂，研究该配合物在双氧水低温漂白中的催化作用及其影响因素的还很少有报道。H2O2是常用的氧化剂，其反应残余物可自分解产生氧气和水，对环境无污染，被称作“绿色”试剂，因而广泛用于化工、纺织、军工、电子、航天、医药、食品、建筑和环境保护等行业。
棉及棉型(棉与其它天然或合成纤维混纺或交织织物)织物印染前处理的重污染工序主要包括3道化学湿处理工艺退浆、精练和漂白。其主要任务是除去面料坯布上的浆料和棉纤维中的天然杂质，以保证后续染整加工的顺利进行。传统前处理为强碱高温处理工艺，消耗大量的新鲜水和蒸汽等能源，产生的碱性废水使COD值相当高。为了改变这一状态，近年来随着生物技术的迅速发展，酶在染整工业前处理中受到了重视。酶的反应条件相对比较温和，具有较高的专一性，反应生成物易于水解，所以在工业化生产中具有降低能源、减少资源消耗的特点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种纯棉机织物仿酶金属低温一浴一步法前处理的方法，该方法合成仿酶金属salen简便，得率较高，成本低廉，用量极少，可用于纯棉机织物的前处理过程。本发明的一种纯棉机织物仿酶金属低温一浴一步法前处理的方法，包括(1)采用两步法合成仿酶金属salen 先合成配体salen，用配体salen与金属有机酸盐反应，合成仿酶金属salen ； (2)将纯棉机织物在60_90°C的水中预处理1_10分钟；(3)将仿酶金属salen、吡啶、H2O2、渗透剂、稳定剂和NaOH混合得退煮漂工作液；其中，仿酶金属salen用量为1 20 μ mol/L，吡啶与仿酶salen的摩尔比为0.8-1 1，H2O2 用量为4-6g/L，渗透剂用量为l_3g/L，稳定剂用量为l-4g/L，NaOH用量为l_4g/L，pH值为 9-12 ；(4)将纯棉机织物放入上述退煮漂工作液中进行一浴一步法前处理；(5)对经上述前处理的织物进行水洗、烘干，即得。所述步骤(1)中的两步法合成仿酶金属salen具体为8_9mL水杨醛与2_3g乙二胺在冰水浴中合成Mien，再采用3-4g Salen与3_4g金属有机酸盐于80-100°C合成得仿酶金属salen。合成路线如图1所示。所述金属有机酸盐为CoAc2. 4H20，仿酶金属salen为Co_salen。所述步骤(3)中的渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、吐温-61、烷基硫酸钠、烷基苯磺酸钠中的一种或几种。所述步骤(3)中的稳定剂为硅酸钠、磷酸盐、乙二胺四乙酸、二乙基三胺五乙酸、 稳定剂FT、稳定剂AR750中的一种或几种。所述步骤中的前处理温度为60-80 °C，前处理时间为45-90min，浴比为 20 1-40 1。所述步骤(5)中的水洗具体工艺为70-100°C下浸渍1-10分钟，然后用40_70°C的水清洗2-3道，最后冷水洗1-2道，烘干温度30-50°C。有益效果本发明合成仿酶金属salen简便，得率较高，成本低廉，用量极少，可用于纯棉机织物的前处理过程，工艺简单，成本低；环保节能，退浆率可达到90 %以上，棉籽壳去尽，漂白效果良好，具有良好的应用前景。
图1为仿酶金属salen合成路线。
具体实施例方式下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。实施例1纯棉机织物工艺流程水预处理一浸退煮漂液一水洗一烘干水预处理将棉织物浸在80°C的热水中预处理5分钟；浸退煮漂液在温度为70°C下，在退煮漂处理液中浸渍60分钟；处理液配方为 仿酶金属Co-salen 2 μ mol/L，吡啶2 μ mol/L，100%双氧水6g/L，JFC 1克/升，硅酸钠2 克/升，氢氧化钠2克/升，浴比为30 1，？!1值为11.46。水洗先在温度为80°C的热水中水洗，然后用温度为50°C的温水洗2道，最后冷水洗净。经上述处理后的织物基本无残留浆料，根据直接测定处理前后织物的含浆量测算，退浆率高达98%，AATCC法测瞬时毛效30S，直径6. 3cm,白度70. 14，经向断裂强力 410. 9N，纬向断裂强力378. 4N。实施例2纯棉机织物工艺流程水预处理一浸退煮漂液一水洗一烘干水预处理将棉织物浸在80°C的热水中预处理5分钟；浸退煮漂液在温度为70°C下，在退煮漂处理液中浸渍75分钟；处理液配方为 仿酶金属Co-salen 4 μ mol/L，吡啶4 μ mol/L，100%双氧水4. 5g/L，JFC 1克/升，硅酸钠 2克/升，氢氧化钠2克/升，浴比为30 1，？!1值为11.78。水洗先在温度为80°C的热水中水洗，然后用温度为50°C的温水洗2道，最后冷水洗净。经上述处理后的织物基本无残留浆料，根据直接测定处理前后织物的含浆量测算，退浆率高达98 %，AATCC法测瞬时毛效30S，直径6. 0cm,白度71. 07，经向断裂强力 421. 1N，纬向断裂强力415. 5N。实施例3纯棉机织物工艺流程水预处理一浸退煮漂液一水洗一烘干水预处理将棉织物浸在80°C的热水中预处理10分钟；浸退煮漂液在温度为80°C下，在退煮漂处理液中浸渍45分钟；处理液配方为 仿酶金属Co-salen 6 μ mol/L，吡啶6 μ mol/L，100%双氧水6g/L，JFC 3克/升，硅酸钠4 克/升，氢氧化钠1克/升，浴比为40 1，？!1值为11.42。水洗先在温度为100°C的热水中水洗，然后用温度为50°C的温水洗3道，最后冷水洗2道。经上述处理后的织物基本无残留浆料，根据直接测定处理前后织物的含浆量测算，退浆率高达98 %，AATCC法测瞬时毛效30S，直径6. 7cm,白度71. 21，经向断裂强力 371. 4N，纬向断裂强力431. 6N。实施例4纯棉机织物工艺流程水预处理一浸退煮漂液一水洗一烘干水预处理将棉织物浸在90°C的热水中预处理5分钟；浸退煮漂液在温度为80°C下，在退煮漂处理液中浸渍60分钟；处理液配方为 仿酶金属Co-salen 2 μ mol/L，吡啶2 μ mol/L，100%双氧水4. 5g/L，JFC 1克/升，硅酸钠 1克/升，氢氧化钠4克/升，浴比为20 1，？!1值为11.50。 水洗在温度为80°C的热水中水洗，然后用温度为50°C的温水洗2道，最后冷水洗净。 经上述处理后的织物基本无残留浆料，根据直接测定处理前后织物的含浆量测算，退浆率高达98%，AATCC法测瞬时毛效30S，直径7. Ocm,白度74. 12，经向断裂强力 386. 2N，纬向断裂强力473. ON。
权利要求
1.一种纯棉机织物仿酶金属低温一浴一步法前处理的方法，包括(1)采用两步法合成仿酶金属Salen先合成配体salen，用配体salen与金属有机酸盐反应，合成仿酶金属salen;(2)将纯棉机织物在60-90°C的水中预处理1-10分钟；(3)将仿酶金属salen、吡啶、H2O2、渗透剂、稳定剂和NaOH混合得退煮漂工作液；其中， 仿酶金属salen用量为1 20 μ mol/L，吡啶与仿酶salen的摩尔比为0.8-1 1，H2O2用量为4-6g/L，渗透剂用量为l_3g/L，稳定剂用量为l-4g/L，NaOH用量为l_4g/L，pH值为9-12 ；(4)将纯棉机织物放入上述退煮漂工作液中进行一浴一步法前处理；(5)对经上述前处理的织物进行水洗、烘干，即得。
2.根据权利要求1所述的一种纯棉机织物仿酶金属低温一浴一步法前处理的方法，其特征在于所述步骤(1)中的两步法合成仿酶金属salen具体为8_9mL水杨醛与2_3g乙二胺在冰水浴中合成Mien，再采用3-4g Salen与3_4g金属有机酸盐于80-100°C合成得仿酶金属salen。
3.根据权利要求2所述的一种纯棉机织物仿酶金属低温一浴一步法前处理的方法，其特征在于所述金属有机酸盐为CoAc2. 4H20，仿酶金属salen为Co-salen。
4.根据权利要求1所述的一种纯棉机织物仿酶金属低温一浴一步法前处理的方法，其特征在于所述步骤C3)中的渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、吐温-61、烷基硫酸钠、烷基苯磺酸钠中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种纯棉机织物仿酶金属低温一浴一步法前处理的方法，其特征在于所述步骤(3)中的稳定剂为硅酸钠、磷酸盐、乙二胺四乙酸、二乙基三胺五乙酸、 稳定剂FT、稳定剂AR750中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种纯棉机织物仿酶金属低温一浴一步法前处理的方法， 其特征在于所述步骤中的前处理温度为60-80°C，前处理时间为45-90min，浴比为 20 1-40 1。
7.根据权利要求1所述的一种纯棉机织物仿酶金属低温一浴一步法前处理的方法，其特征在于所述步骤(5)中的水洗具体工艺为70-100°C下浸渍1-10分钟，然后用40-70°C 的水清洗2-3道，最后冷水洗1-2道，烘干温度30-50°C。
全文摘要
本发明涉及一种纯棉机织物仿酶金属低温一浴一步法前处理的方法，包括(1)采用两步法合成仿酶金属salen；(2)将纯棉机织物在60-90℃的水中预处理1-10分钟；(3)将仿酶金属salen、吡啶、H2O2、渗透剂、稳定剂和NaOH混合得退煮漂工作液；(4)将纯棉机织物放入上述退煮漂工作液中进行一浴一步法前处理；(5)对经上述前处理的织物进行水洗、烘干，即得。本发明合成仿酶金属salen简便，得率较高，成本低廉，用量极少，可用于纯棉机织物的前处理过程，工艺简单，成本低；环保节能，退浆率可达到90％以上，棉籽壳去尽，漂白效果良好，具有良好的应用前景。
文档编号C07C249/02GK102505472SQ20111037493
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月22日 优先权日2011年11月22日
发明者李平, 李戎, 王建庆, 阎克路 申请人:东华大学