专利名称：一种棉及棉型织物的生物催化和受控氧化协同前处理方法
技术领域：
本发明属织物的前处理领域，特别是涉及一种棉及棉型织物的生物催化和受控氧化协同前处理方法。
背景技术：
棉及棉型织物(棉与其它天然或合成纤维混纺或交织织物)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。织布时，为了织造的顺利进行，织造前要对经纱进行上浆处理。上浆对织造是有利的，但却给后续的染整加工带来了困难，坯布上的浆料会沾污染整工作液和阻碍染化料向纤维内部的渗透，因此在染整前处理加工中，要除去织物上的浆料，即退浆处理。目前传统的退浆方法为强碱高温处理工艺。它存在的弊病是①产生的废水中不仅碱性强(PH> 11)、色度深、COD高(退浆废水中COD浓度高达3 6万mg/1)，②水耗和能耗大(处理一吨织物的新鲜水取水量为100吨左右)；③退浆率低，约为50% -70%。在染整加工中，棉及棉型织物的前处理中第二道湿处理工序是精练(煮练)。与退浆一样，目前传统的精练方法也为强碱高温处理工艺。煮练的目的是去除棉纤维中的天然共生物如果胶质、蜡状物质、含氮物质、灰份和棉籽壳(籽棉经过轧花后少量轧碎的棉籽壳的残片附在纤维中)等杂质，使织物获得良好的吸水性和较洁净的外观。传统碱精练工艺消耗大量的新鲜水和蒸汽等能源，产生的碱性废水使C0D/B0D值相当高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种棉及棉型织物生物催化和受控氧化协同的前处理方法，该方法不使用高浓度强碱做精练剂，退浆率高，前处理废水PH值7-8，色度低，COD值比传统碱退煮前处理工艺降低30%，节水10-30%，节约蒸汽和电20%。经处理后的棉及棉型织物各项指标(白度、毛效、吸水性、棉籽壳去除率、退浆率、强力等)均达到半制品质量指标，棉籽壳完全去除，染色后色光鲜艳、勻染性好。本发明的一种棉及棉型织物生物催化和受控氧化协同前处理方法，包括(1)采用生物复合酶制剂、生物酶增效剂和非离子表面活性剂配制酶工作液，处理 SpH为6-7. 5 ；将织物在20-45°C浸轧所述酶工作液，织物轧液率为90-110%；将浸轧过酶工作液的织物在20-80°C保温0. 5-16h ；(2)将步骤(1)处理后的织物经冷水洗涤，去除酶精练过程中的降解产物及布面上的杂质；冷水洗涤后的织物浸轧含过氧化氢受控分解助剂的过氧化氢漂白液，轧液率 90-110%，之后在汽蒸箱内98-102°C处理35-90分钟，水洗，烘干即得。所述步骤(1)中的织物为各种规格和品种的棉与其它天然或合成纤维混纺或交织机织物。所述步骤(1)中的生物复合酶制剂的浓度为2-6g/L，生物酶增效剂浓度为
40. 5-2g/L，非离子表面活性剂的浓度为l_4g/L。所述步骤(1)中的生物复合酶制剂为淀粉酶、果胶酶、纤维素酶、纸浆酶、角质酶、 蛋白酶与脂肪酶的复合物。所述步骤(1)中的生物复合酶制剂为质量百分比27-32% 12-17% 10-16% 15-19% 9-12% 8-13% 6_9%的淀粉酶、果胶酶、纤维素酶、纸浆酶、角质酶、蛋白酶与脂肪酶的复合物；使用上海汉达染整有限公司生产的生物复合酶制剂HD-100效果更佳。所述步骤(1)中的生物酶增效剂为山梨醇、氯化钙、乳酸钙的的复合物。所述步骤(1)中的生物酶增效剂为质量百分比13-22% 32-44% 41-52%的山梨醇、氯化钙、乳酸钙的复合物。所述步骤(1)中的生物酶增效剂使用上海汉达染整有限公司生产的生物酶增效剂HD-101效果更佳。所述步骤(1)中的非离子表面活性剂作为润湿渗透剂，其中非离子表面活性剂为聚乙二醇类或聚氧乙烯醚类(具体为脂肪醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、 乙基苯基聚乙二醇中的一种)。所述步骤(2)中的含过氧化氢受控分解助剂的过氧化氢漂白液组成为100%的双氧水5-20g/L，过氧化氢受控分解助剂5-20g/L，渗透剂l_4g/L，pH值10. 5-11。所述步骤(2)中的过氧化氢受控分解助剂为纳米水合二氧化硅、聚膦酸酯、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、乙二胺四亚甲基膦酸、二乙基三胺五乙酸、乙二胺四乙酸、 二乙烯三胺五亚甲基膦酸、马来酸、肌醇六磷酸、多乙烯多胺多亚烷基膦酸盐中的几种复合物。所述步骤(2)中的过氧化氢受控分解助剂为质量百分比10-18% 20-24% 13-18% 11-17% 15-21% 17-22%的纳米水合二氧化硅、聚膦酸酯、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、多乙烯多胺多亚烷基膦酸盐的复合物。所述步骤(2)中的过氧化氢受控分解助剂为质量百分比12-19% 13-17% 11-18% 12-16% 15-23% 18-25% 的乙二胺四亚甲基膦酸、二乙基三胺五乙酸、乙二胺四乙酸、二乙烯三胺五亚甲基膦酸、马来酸、肌醇六磷酸的复合物。所述步骤(2)中的过氧化氢受控分解助剂使用上海汉达染整有限公司生产的过氧化氢受控分解助剂HD-181效果更佳。所述步骤⑵中的汽蒸箱内处理温度为98_102°C，时间35-90min。所述步骤(2)中的水洗为四格水洗，即85°C水洗2格，60°C水洗1格，常温水洗1格。本发明采用生物酶冷堆和低碱加工技术改革传统的棉及棉型织物(棉与其它天然或合成纤维混纺或交织织物)印染前处理工艺，可以减少纺织品印染前处理加工的新鲜水用量和废水量，降低能耗，能显著改善印染前处理废水中的排放物可生化性能，从而解决当前纺织工业节能减排工作中的瓶颈制约难题。本发明利用生物复合酶制剂和生物酶增效剂的高效催化作用，充分降解棉型织物上的淀粉、果胶、木质素、棉蜡等杂质和膨化棉籽壳；并通过过氧化氢受控分解助剂在线调控氧化过程，在汽蒸中高效降解聚乙烯醇(PVA)等化学浆料；使原布上含有的浆料(淀粉、 聚乙烯醇等)都能降解为小分子，易于清洗去除；同时催化分解棉纤维中的天然色素和棉籽壳，在洗涤过程中将其彻底洗除。经处理后的棉及棉型织物各项指标(白度、毛效、吸水性、棉籽壳去除率、退浆率、强力等)均达到半制品质量指标，棉籽壳完全去除，染色后色光鲜艳、勻染性好。有益效果(1)本发明突破了常规生物酶退煮工艺不适于处理含PVA浆料的混合浆料上浆棉织物的不足；突破了常规生物酶退煮工艺不适于处理厚重织物的不足，突破了常规生物酶退煮工艺棉籽壳处理不干净的难题，工艺适应性强，节能减排效果明显。(2)本发明采用不同于常规碱退浆/精练前处理工艺，不用高浓度强碱做精练剂， 退浆率高，前处理废水PH值7-8，色度低，COD值比传统碱退煮前处理工艺降低30 %，节水 10-30 %，节约蒸汽和电20 %。(3)本发明所得的织物品质高，废水的色度低，PH值符合国家排放标准，COD值和能耗大幅降低，减轻了废水处理的负荷，解决了纺织工业节能减排工作中的瓶颈。
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坯布品种规格纯棉机织物，单位面积质量300g/m2生物复合酶制剂HD-100 :5g/L，生物酶增效剂HD-101 lg/L，JFC lg/L，pH值7左
右ο退浆工艺流程进布(烧毛后坯布)——室温浸轧退浆工作液(轧液率100%)——60°C保温1小时。漂白处方=H2O2(100% ) :15g/L、过氧化氢受控分解助剂 HD-181 :10g/L、JFC :lg/ L、调节pH值11。汽蒸工艺流程进布(退浆后)——两格平洗槽浸轧常温冷水(轧液率60 % )——浸轧氧漂工作液(室温，轧液率100% )—蒸箱98-102°C处理70min——两格平洗槽85°C水洗——平洗槽60 V水洗——平洗槽常温水洗——烘干——落布。经过上述处理的棉织物经纬向毛效均大于9cm，退浆率90%以上，白度为83，布面洁净，棉籽壳完全去除，断裂强力和撕破强力保留率在90%以上，染色均勻。实施例2 坯布品种规格纯棉机织物，单位面积质量200g/m2 生物复合酶制剂(其中淀粉酶、果胶酶、纤维素酶、纸浆酶、角质酶、蛋白酶与脂肪酶的质量百分比为27-32% 12-17% 10-16% 15-19% 9-12% 8-13% 6-9%)6g /L，生物酶增效剂(质量百分比为13-22% 32-44% 41-52%的山梨醇、氯化钙、乳酸钙的复合物)1. 5g/L、JFC lg/L, pH值7左右。
退浆工艺流程进布(烧毛后坯布)——室温浸轧退浆工作液(100% )——60°C保温1小时。漂白处方H202(100% ) 13g/L、过氧化氢受控分解助剂(质量百分比10_18% 2 0-24% 13-18% 11-17% 15-21% 17-22%的纳米水合二氧化硅、聚膦酸酯、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、多乙烯多胺多亚烷基膦酸盐的复合物)13g/L、JFC 2g/L、调节 pH 值 11。汽蒸工艺流程进布(退浆后)——两格平洗槽浸轧常温冷水(轧液率60 % )——浸轧氧漂工作液(室温，轧液率100% )—蒸箱98-102°C处理70min——两格平洗槽85°C水洗——平洗槽60 V水洗——平洗槽常温水洗——烘干——落布。经过上述处理的棉织物经纬向毛效均大于8cm，退浆率90%以上，白度为82，布面洁净，棉籽壳完全去除，断裂强力和撕破强力保留率在90%以上，染色均勻。实施例3坯布品种规格涤棉机织布(T65/C35)，单位面积质量200g/m2生物复合酶制剂(其中淀粉酶、果胶酶、纤维素酶、纸浆酶、角质酶、蛋白酶与脂肪酶的质量百分比为27-32% 12-17% 10-16% 15-19% 9-12% 8-13% 6-9%)3g /L，生物酶增效剂(质量百分比为13-22% 32-44% 41-52%的山梨醇、氯化钙、乳酸钙的复合物)2g/L、JFC lg/L，pH值7左右。退浆工艺流程进布(烧毛后坯布)——室温浸轧退浆工作液(100% )——60°C保温1小时。漂白处方=H2O2 (100% )9g/L、过氧化氢受控分解助剂(质量百分比12_19% 13-17% 11-18% 12-16% 15-23% 18-25%的乙二胺四亚甲基膦酸、二乙基三胺五乙酸、 乙二胺四乙酸、二乙烯三胺五亚甲基膦酸、马来酸、肌醇六磷酸的复合物)9g/L、JFC 2g/L、 调节pH值11。汽蒸工艺流程进布(退浆后)——两格平洗槽浸轧常温冷水(轧液率60% )——浸轧氧漂工作液(室温，轧液率100% )—蒸箱98-102°C汽蒸箱处理70min——两格平洗槽85°C水洗——平洗槽60 V水洗——平洗槽常温水洗——烘干——落布。经过上述处理的涤棉织物经纬向毛效均大于8cm，退浆率90%以上，白度为80，布面洁净，棉籽壳完全去除，断裂强力和撕破强力保留率在95%以上，染色均勻。
权利要求
1.一种棉及棉型织物的生物催化和受控氧化协同前处理方法，包括(1)将生物复合酶制剂、生物酶增效剂和非离子表面活性剂配制得到酶工作液，处理浴 PH为6-7. 5 ；将织物在20-45°C浸轧所述酶工作液，织物轧液率为90-110% ；将浸轧过酶工作液的织物在20-80°C保温0. 5-16h ；(2)将步骤(1)处理后的织物经冷水洗涤，之后浸轧含过氧化氢受控分解助剂的过氧化氢漂白液，轧液率90-110%，之后用汽蒸箱在98-102°C处理35-90分钟，水洗，烘干即得。
2.根据权利要求1所述的一种棉及棉型织物生物催化和受控氧化协同前处理方法， 其特征在于所述步骤(1)中的生物复合酶制剂的浓度为2-6g/L，生物酶增效剂的浓度为 0. 5-2g/L，非离子表面活性剂的浓度为l_4g/L。
3.根据权利要求1或2所述的一种棉及棉型织物的生物催化和受控氧化协同前处理方法，其特征在于所述步骤(1)中的生物复合酶制剂为淀粉酶、果胶酶、纤维素酶、纸浆酶、 角质酶、蛋白酶与脂肪酶的复合物。
4.根据权利要求3所述的一种棉及棉型织物的生物催化和受控氧化协同前处理方法， 其特征在于所述步骤(1)中的生物复合酶制剂为质量百分比27-32% 12-17% 10-16 % 15-19% 9-12% 8-13% 6_9%的淀粉酶、果胶酶、纤维素酶、纸浆酶、角质酶、蛋白酶与脂肪酶的复合物。
5.根据权利要求1或2所述的一种棉及棉型织物的生物催化和受控氧化协同前处理方法，其特征在于所述步骤(1)中的生物酶增效剂为山梨醇、氯化钙、乳酸钙的复合物。
6.根据权利要求5所述的一种棉及棉型织物生物催化和受控氧化协同前处理方法，其特征在于所述步骤(1)中的生物酶增效剂为质量百分比13-22% 32-44% 41-52%的山梨醇、氯化钙、乳酸钙的复合物。
7.根据权利要求1或2所述的一种棉及棉型织物的生物催化和受控氧化协同前处理方法，其特征在于所述步骤(1)中的非离子表面活性剂为聚乙二醇类或聚氧乙烯醚类，具体为脂肪醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、乙基苯基聚乙二醇中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种棉及棉型织物的生物催化和受控氧化协同前处理方法， 其特征在于所述步骤(2)中的含过氧化氢受控分解助剂的过氧化氢漂白液组成为100% 的双氧水5-20g/L，过氧化氢受控分解助剂5-20g/L，渗透剂l_4g/L，pH值10. 5-11。
9.根据权利要求1或8所述的一种棉及棉型织物的生物催化和受控氧化协同前处理方法，其特征在于所述步骤(2)中的过氧化氢受控分解助剂为纳米水合二氧化硅、聚膦酸酯、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、乙二胺四亚甲基膦酸、二乙基三胺五乙酸、乙二胺四乙酸、二乙烯三胺五亚甲基膦酸、马来酸、肌醇六磷酸、多乙烯多胺多亚烷基膦酸盐中的几种复合物；渗透剂为聚乙二醇类或聚氧乙烯醚类，具体为脂肪醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、乙基苯基聚乙二醇中的一种。
10.根据权利要求9所述的一种棉及棉型织物的生物催化和受控氧化协同前处理方法，其特征在于所述步骤(2)中的过氧化氢受控分解助剂为质量百分比10-18% 20-24 % 13-18% 11-17% 15-21% 17-22%:的纳米水合二氧化硅、聚膦酸酯、三聚磷酸钠、 六偏磷酸钠、焦磷酸钠、多乙烯多胺多亚烷基膦酸盐的复合物；或为质量百分比12-19% 13-17% 11-18% 12-16% 15-23% 18-25%:的乙二胺四亚甲基膦酸、二乙基三胺五乙酸、乙二胺四乙酸、二乙烯三胺五亚甲基膦酸、马来酸、肌醇六磷酸的复合物。
11.根据权利要求1所述的一种棉及棉型织物的生物催化和受控氧化协同前处理方法，其特征在于所述步骤(2)中的水洗为四格水洗，即85°C水洗2格，60°C水洗1格，常温水洗1格。
全文摘要
本发明涉及一种棉及棉型织物的生物催化和受控氧化协同前处理方法，包括(1)将生物复合酶制剂、生物酶增效剂和非离子表面活性剂配制成酶工作液，处理浴pH为6-7.5；将织物浸轧酶工作液；保温；(2)将处理后的织物经冷水洗涤，之后浸轧含过氧化氢受控分解助剂的过氧化氢漂白液，之后汽蒸，水洗，烘干即得。本发明不使用高浓度强碱做精练剂，退浆率高，前处理废水pH值7-8，色度低，COD值比传统碱退煮前处理工艺降低30％，节水10-30％，节约蒸汽和电20％。经处理后的棉及棉型织物各项指标(白度、毛效、吸水性、棉籽壳去除率、退浆率、强力等)均达到半制品质量指标，棉籽壳完全去除，染色后色光鲜艳、匀染性好。
文档编号D06M16/00GK102191692SQ20111008202
公开日2011年9月21日 申请日期2011年4月1日 优先权日2011年4月1日
发明者侯爱芹, 李戎, 王建庆, 胡婷莉, 阎克路, 黄劲旭 申请人:东华大学