新型生物酶综合前处理技术
酶在棉织物的前处理中的应用及探讨

酶在棉织物的前处理中的应用及探讨摘要:在环境污染和社会化生产之间的矛盾日益严重的今天,绿色染整加工已成为纺织业可持续发展的基础。
随着国家环保标准的日趋严格,企业对清洁生产的认识逐步增强,节能环保的新技术、新工艺、新设备的推广应用将是大势所趋。
生物酶制剂,作为一种节能减排、对环境友好的助剂,正在纺织印染加工中扮演着越来越重要的角色。
文章主要对生物酶的性质和特点,酶退浆的原理和工艺,酶煮练的原理和工艺,以及过氧化氢酶的漂白进行了研究及探讨,并对酶的发展前景进行了分析。
关键词:生物酶棉织物退浆煮练漂白1.前言织物前处理是染整生产过程中的基础工序,它对稳定提高后道工序(染色、印花、后整理)的产品质量,起着重要作用,尤其是纯棉织物的前处理工艺,其加工目的,是要去除织物上的天然杂质和在纺织过程中附加的浆料、助剂及玷污物,包括去除化纤织物上的各种油剂及助剂,使织物具有良好的润湿性,均匀的白度、较好的清洁外观、光泽、手感和稳定的尺寸、强力,还要满足近年来客户及消费者对产品色差、色牢度、色泽鲜艳度、纯正度、实物外观、缩水率、手感及生态环境等方面越来越高的要求,这更显示出其重要性。
再由于染整前处理工序的能耗在总能耗中占有较大比例,据报导其能耗约为染整过程总能耗的70%以上(耗水量占60%以上)。
同时前处理工序产生的污水对环境污染影响极大,其污染程度也要占到70%以上,因此,染整前处理工序的重要性是不言而喻的。
纯棉织物的前处理生产工艺,传统上一直采用高温强碱的化学方法,这种工艺消耗大量能源,并产生大量对环境有害的物质。
在环境污染和社会化生产之间的矛盾日益严重的今天,绿色染整加工已成为纺织业可持续发展的基础。
为此,国际上早在20世纪90年代初就研究采用生物酶技术进行纯棉织物的前处理工艺,以取代传统的高温强碱工艺,我国近几年也开始采用这一新工艺。
棉织物生物酶前处理是有利于环保的新兴技术。
在棉织物的退浆、煮练、漂白工序都有应用酶的研究,其优点是有利于生物降解、低温节能和手感柔软,但与常规棉织物的前处理相比,还存在加工成本高等问题。
棉织物复合生物酶短流程前处理工艺

摘
要: 采用新 型复合生 物酶短流程工艺对棉织 物进行前处理 , 优化 的工艺处方为 : 淀粉酶 + 胶酶 6g L 果 / ,
纤维素酶 3g L E T / , / , D A 2gL 渗透剂 J C2g L 4 %双氧水 1 / , 碱 8sL F / ,2 5g L 烧 / 。复合 生物酶工艺的处理效 果与传统前处理工艺相近 , 且具有对纤维损伤小、 对棉籽壳及 P A的去 除效果理想 、 V 能耗 低等优点 , 完全可 以应用于生产。
关 键 词 :前 处理 ; ; 织 物 酶 棉 中图 分 类 号 : S9 .4 T 127 1 文献标识码 : B 文 章 编 号 : 00— 07(00 2 10 4 1 2 1 )3—0 1 0 0 6— 3
Bi - e r a m e to o t n f brc w ih c m po d nz m e o pr t e t n fc to a i t o un e y
V 用 , 除棉织 物 上 的浆 料 及天 然 杂 质 。 与传 统 前 处理 棉籽壳和剩余 P A浆料 。 去
工艺相 比, 物酶工艺 污染 小 , 生 能耗 低 , 织 物损 伤小 , 对
助剂及 污水处 理 成本 低 , 很 有 发展 前 景 的高效 环保 上 试 验 是 . 的前处理工艺 。但就 目前而言, 其应用过程 中仍 存在 1 1 材 料与 仪器 织 物 1 . x 2 . e ,2 8 2t / 7 8t 5 3根/ 0 c 7根/ e x 1 m X3 0 诸多问题, 如对 P A浆料的去除效果 不理想 , 棉籽 V 对 1 m机织棉 布 ( 料 为淀粉 、 V 0o 浆 P A等混 合型浆料 ) 。 壳和蜡 质 的去 除 效率 低 , 种 酶 制剂 复配 应 用 条 件难 各 药品 高效 退 煮 复合 酶 制 剂 M L1 (自制 , P 一2 主要 以一 致等 。其 中 , 棉籽 壳 的去 除 一 直是 酶 退 浆 研究 对 淀 纤维 素酶 和 E T D A等 ) 片状氢 氧化 , 领域 中 的难题 , 尚未 有 较 成熟 的相关 工艺 可 比拟 传 统 为果胶 酶 、 粉酶 、 钠 ,2 4 %双氧 水 , 酸钠 , 硅 碘单 质 , 碘化 钾 , 硼酸 , 透剂 渗 工艺 。 C i a 等人 的研究 表 明 , 用 纤 维 素 酶 和 乙二 胺 s zr s 采
生物酶退浆

生物酶退浆作者:曹旭锋来源:《硅谷》2008年第13期[摘要]将生物酶前处理和传统前处理有机结合,有效提高了混合浆料上浆的织物在前处理中的退浆率,退浆率达到95%以上,毛效和白度也得到改善,织物在染色时染色深度提高10.1%,碱用量可以降低80%,COD污染负荷降低23%,pH 略高于中性。
这种新型组合工艺属于清洁生产工艺,用于处理含混合浆料织物时处理效果较好,适合对现有传统工艺进行改进,简单易行,拓宽了生物酶前处理工艺的应用范围。
[关键词]生物酶退浆中图分类号:TS1 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2008)0710012-01一、前言生物酶用于印染前处理是一种清洁生产工艺,能够提高产品质量,并降低污染负荷,近年来受到广泛关注,并逐渐得到应用,取得了良好的经济效益和环境效益。
应用于印染前处理的生物酶包括淀粉酶、果胶酶、纤维素酶、木质素酶和葡萄糖氧化酶等[1],这些酶制剂能直接使织物上的淀粉、果胶、木质素等纤维伴生物快速降解,去除织物上浆料和非纤维成分,完成印染前处理过程。
与传统工艺相比,生物酶前处理工艺具有处理条件温和、工艺流程短、节水节能和环境污染小等诸多优点[2],还能提高产品质量和附加值,目前已有不少厂家开始应用这种新型环保的前处理技术。
目前使用的酶制剂中,只能用于淀粉和果胶等纤维伴生物质的去除,而对于织物上的聚乙烯醇(PVA)等化学浆料则没有降解作用,因此,对于混合浆料上浆织物如何提高化学浆料退浆率是酶应用于印染前处理工艺中所急需解决的一个问题。
本文探讨了将生物酶与传统前处理工艺进行组合用于处理含混合浆料的织物,目的是减少前处理中碱等化学品用量、用水量,又能在前处理中保留生物酶工艺的优点,降低消耗,减小污染,提高工艺效率和产品质量。
二、试验材料及方法(一)试验材料与仪器织物:20×16/128×60 厚棉布。
浆料:淀粉-PVA混合浆料。
酶制剂:自制高效退煮复合酶液TSL-1,含淀粉酶、果胶酶和纤维素酶等,最适温度60℃,最适pH 6.0。
粘胶/亚麻纺织品生物酶两步法前处理

书山有路勤为径;学海无涯苦作舟
粘胶/亚麻纺织品生物酶两步法前处理
前言
我国是麻类资源最丰富的国家之一,亚麻产量居世界第二位。
麻类纺织
品具有吸湿散热、抗菌防霉、抗紫外线和无静电等优良生I能,已成为时
尚消费的潮流。
但其缺点是纤维刚性强,纤维间抱合力差,织物表面毛羽较长等,所以大多与棉及粘胶纤维混纺使用。
棉纤维中非纤维素只有6%左右,而亚麻纤维木质素、果胶质、蜡状物
和含氮物质等纤维共生物含量高达30%左右,故前处理难度较大,特别是木质素很难去除,直接影响麻混纺织物的染色质量。
粘胶/亚麻织物传统前处理一般采用高温浓碱煮练及氯氧多次漂白工艺,能耗高,时间长,污染生产环境,污水排量大,存在潜在的AOX危害,不符合绿色纺织品生态标准。
近年来,果胶酶在棉、麻类织物的煮练中已有应用,但因为生物酶不耐
碱和双氧水,不能与之同浴处理,所以棉籽壳去除不净和白度低等问题一直难以解决。
针对此类织物不同杂质的处理要求,笔者特别选择果胶酶、蛋白酶、脂肪酶和纤维素酶等酶种进行复发现宽温退浆酶TC-200与退煮
酶BJ-2复配,并与双水低温促进剂BJ-22(浙江纺织服装学院染整技术研
所研制)组合使用,使双氧水在低温(506o℃)酶处条件下分解,产生漂白
去杂作用。
目前,宽温退浆酶T200和退煮酶BJ-2以及助练剂BJ-22已在浙江绍兴县百汇生物科技有限公司投入生产,并在浙江亚太特宽印染有限公司等十多家印染厂投入使用,应用于粘胶亚麻和棉/亚麻织物的前处理,效果较佳。
专注下一代成长,为了孩子。
棉机织物生物酶平幅连续式前处理工艺探讨

将烘干平衡后的织物叠成 4 , D t oo 测色 层 在 a cl a r
仪上 , 按标 准方 法测定 漂 白织物 的 C E 白度 。 I
12 4 果 胶含 量 . .
根据 F / 0 0 - 1 9 测 定布样 的果 胶含量 , Z T 30 1 9 2 按 式 () 1 计算 : 果 胶去 除率 ( ) L 一L1 ×1 0 L 一( 。 ) 0/ 。
药 品 : OH( Na 工业 ) Hz 2 . )精练剂 , , O (75 , 氧化 剂 , 粉酶 , 胶酶 , 淀 果 纤维 素酶 , 木质 素酶 。 仪 器 : 匀轧 车 , 和 汽蒸 箱 ,0 A 1 电热 鼓 风 均 饱 11 _ 型
针 对现 有 的淀粉 酶 、 果胶 酶 、 合 酶 D 复 TM 及 复 合 酶 NT 1的退浆 效果 进行 比较 实验 , 果见 表 1 - 结 。
处 方用 量 : 酶或碱 的用 量 1 / 5gL。 从 表 1可 以看 出 , 除淀 粉 浆 的效 果 依 次是 淀 粉 去
2 1 年第 2 00 期
纺织科 技 逆展 2 4 精练 剂 的影 响 .
・4 ・ 9
酶>N O a H>复合 酶 D M一复合酶 N ->果胶 酶; T TI 对 P VA 浆 料 的 去 除 效 果 Na OH 最 好 , 复 合 酶 而
淀粉 酶退浆 和纤维 素酶 减量抛 光 , 织物 的精 练 。 针 由于纯 棉机织 物 的坯布 上除 了棉 纤维 的共 生 物 果 胶、 油蜡 、 木质素 、 色素 等杂 质 , 有纺 织 厂在 织造 时 所 还
将烘干后的织物剪成 5 m×2 在毛效仪上测 c 0c m, 试 , 录水 溶液 在 3 n内沿 织 物 上升 的高度 。若 液 记 0mi 面参差不齐, 取最低点的高度。
生物酶对棉纺织面料前处理影响的研究

在不少问题。有资料表明, 在纺织品染整引起的污染物 比 率 。而 且处 理 加 工后 的产 品失重 小 ,手 感 好 ,纤 维损 伤 如布面的清 例的7 5 %来 自棉纺面料的前处理 工艺。近年来 ,纺织绿 程度也有所缓解 ,棉纺面料的外观和手感 (
都 有所 改善 。 生物 酶 处理 助 剂 的成 色 加 工 的理念 不 断深 入 ,以生物 酶 为基 础 的 工艺逐 渐 发 洁 度 、纹理 清 晰 度 ) 展 成 熟 ,并 且成 为 了纺 织行 业发展 的热 点 之 一。 生物 酶 本 比传 统 工艺 稍 高 ,但 是可 以缩短 工 时 ,降低 能耗 ,减
具 ,可 以有效 处 理染 色 前处 理 煮漂 废 液 ,而且 不 会造 成
二 次污 染。
1 棉纺面料前处理的作用
3 e l : 物酶对棉纺面料退浆的影响
棉纺 面料 除了棉纤维本 身所含有纤 维素共生物 外 ,还 存 在 一些 其他 的杂质 。杂质 的存在 会 影 响棉 纺面 料 的性 经 纱 上 浆 可 以有 效 提 高 经 纱 的可 织 性 ,在 上 浆 之
物酶B F 一 7 6 5 8 和 胰 生 物 酶 两种 是 常见 的 生物 酶 制 剂 产
此 外 ,在 实践 中往往 还 将果 胶 生物 酶 与纤 维 素生 物
品。生物酶对温度要 求的比较严格 , a一淀粉生物酶 酶 联 合 使 用 。 果 胶 生 物 酶 可 以用 来 分 解 棉 纤 维 中的 果 B F 一 7 6 5 8 的温度要求一般在5 0 摄 氏度 ̄ l J 7 0 摄氏度 ,蛋白 胶 ,纤维 素 生物 酶 可 以用来 分 解棉 纤维 中的纤 维 素大 分 生物酶和淀粉生物酶的温度要求一般控制在4 0 摄 氏度到 子 ,通过二者 的联合作用 ,可以有效去除杂质 ,精处理
印染加工新技术
新型印染加工技术绿色染整加工已经成为我国纺织行业关注和急待解决的问题。
目前国内外关于绿色染整工艺的研究和开发浪潮高涨,一些具有前瞻性、创新性和实用性的新工艺被开发出来,极大的提高了印染业的环保水平。
本文对此进行简要介绍。
1生态前处理工艺1.1冷轧堆前处理工艺常规的前处理需要经过退浆、煮练、漂白和丝光等工序,工序长,耗能多,加工时间长。
采用高效前处理助剂,适当增加助剂的浓度。
采用高效设备加工,可以大大缩短处理时间,并能减少助剂和水的用量。
目前较为常用的是冷轧堆前处理工艺。
冷轧堆工艺是指在室温条件下将退浆煮练漂白合并成一道工艺的前处理工艺方法,它解决了常规煮练工艺中经常产生的折子、卷边、擦伤、纬斜等疵点。
在常温条件下,将碱和双氧水、稳定剂、精练剂等混合的处理浴对布进行浸轧,上卷,然后包裹密封在室温下堆置。
工艺流程短、设备少,结构简单、投资不大,室温能源消耗少。
采用此工艺可以节约三分之一以上的能源和时间,减少三分之二的污水量。
1.2生物酶前处理技术生物酶是一种无毒、环境友好的生物催化剂。
生物酶用于染整加工业具有很多优越性:(1)作为一种生物催化剂无毒无害;(2)处理需要的条件(温度、pH值等)较温和;(3)用量较少;(4)反应后释放的酶可以进一步催化另一反应;(5)处理产生的废水可以生物降解。
以生物酶取代烧碱进行前处理,可大幅度减低排出废水中的COD值,经实验结果表明,由19000mg/L降到800mg/L,同时可减少10%的烧碱用量。
1.2.1生物酶退浆生物酶应用于染整工业最早是从织物退浆开始的,目前仍然是去除织物上淀粉浆料的重要方法。
染整加工退浆的淀粉酶主要有α-淀粉酶、β-淀粉酶等,使用温度50~70℃,pH=6~7左右。
目前用于退浆的淀粉酶主要向高温高效方向发展。
高温淀粉酶不仅可以提高退浆效率,而且可以同时去除混合浆料中的PVA 等化学浆料,简化工艺流程,减少污水排放。
1.2.2生物酶精练棉织物精练的主要目的就是去除棉织物的天然杂质,为后续染色、印花、整理加工创造条件。
生物酶技术在废物处理中的应用前景研究
生物酶技术在废物处理中的应用前景研究生物酶技术是一种非常重要的应用领域,在废物处理中有广泛的应用前景。
生物酶是一种能够加速化学反应的物质,能够在较低的温度下作用,使废物转化成更易分解、易处理的废物成分。
本文将从废物处理的需求、生物酶技术的基本概念、优势和劣势、应用场景和前景展望方面,进行生物酶技术在废物处理中的应用前景研究。
一、废物处理的需求随着人类社会发展的不断加速,产生的废弃物日益增多,使环保和资源利用变得越来越迫切,也升级了废物处理的技术要求。
因此,对于废物的处理,需要采用一种有效的,可持续的处理方法来解决,同时减少处理成本和环境污染。
二、生物酶技术的基本概念生物酶技术是利用生物制造物质的特性,加速化学反应的一种新的技术手段,其中酶是一种生命体系中的一种催化剂,它能够加速各种化学反应,而不改变反应内在的化学本质。
酶在生物体中广泛存在,由于其生命体系中的特殊作用机制,其反应条件十分温和,能够在中温度和常温下催化化合物。
在工业生产过程中,生物酶技术被广泛应用于废物降解领域中。
三、生物酶技术的优势和劣势优势(1)生物酶技术具有选择性高、副反应少的特点,具有很强的催化活性和催化效率,能够大大提高化学反应的速率和产率,降低反应温度和能量消耗;(2)生物酶技术是一种绿色环保的新兴技术手段,能够大大减少废物的排放,减轻环境污染,有助于保护生态环境和可持续发展;(3)生物酶技术在废物处理方面的应用涉及到的资源成本较低,具有很好的经济效益,可以在长期保持其生物活性的同时降低废物处理的成本。
劣势(1)生物酶技术受温度、pH等许多因素的影响很大,需要进行较高质量的存放、生产和输送;(2)生物酶技术在应用前需要经过较长时间和经费的培训,研究人员需要深入了解其特性、机制和应用场景,才能够认真制定有效的研究方案。
四、生物酶技术在废物处理中的应用场景生物酶技术应用场景广泛,不仅可以在化学工业中加速化学反应的速度和产率,还可以在环保领域中应用,成为一种有效的废物处理方式。
印染行业绿色发展技术指南(2019版)
印染行业绿色发展技术指南(2019版)目录前言 (1)一、环保型前处理和后整理技术 (2)(一)生物酶前处理 (2)(二)生物酶防毡缩 (2)(三)棉及其混纺织物低温前处理 (2)(四)针织物连续平幅前处理 (3)(五)冷轧堆前处理 (3)(六)化纤机织物连续平幅前处理 (4)(七)无氟防水整理 (4)(八)水基(性)聚氨酯涂层整理 (4)(九)机械柔软整理 (5)(十)泡沫整理 (5)(十一)中压蒸汽定型 (6)二、节能减排染色和印花技术 (6)(一)气液染色机 (6)(二)无导布轮喷射染色机 (6)(三)大容量低张力卷染机 (7)(四)筒子纱数字化自动染色 (7)(五)无盐连续轧染 (7)(六)低尿素活性染料印花 (8)(七)分散染料碱性染色 (8)(八)液态分散染料印染 (9)(九)数码喷墨印花 (9)(十)高牢度涂料印花 (9)(十一)分色印花 (10)三、污染物处理与资源综合利用技术 (10)(一)定型机废气高效收集处理及余热回用 (10)(二)膜处理及回用技术 (11)(三)热泵法热能利用 (11)(四)磁悬浮风机 (11)四、智能化信息化技术 (12)(一)染化料自动称量、配制和输送系统 (12)(二)印花自动调浆系统 (12)(三)工艺参数在线采集和控制系统 (13)(四)印染ERP系统 (13)五、前沿科技攻关技术 (15)(一)活性染料非水介质染色 (15)(二)超临界二氧化碳染色 (15)(三)张力敏感织物全流程平幅轧染 (16)(四)涤纶织物少水连续式染色 (17)(五)含盐染色废水循环利用 (17)(六)数码喷墨印花喷头 (18)前言印染行业是纺织产业链中能耗水耗较大、废水排放较多的行业,也是制约我国纺织产业迈向中高端的薄弱环节。
推动印染行业绿色发展,事关人民对美好生活新期待,事关纺织工业可持续发展,事关污染防治攻坚战取得胜利。
近年来,我国印染行业坚定不移贯彻落实党中央、国务院决策部署,积极践行绿色发展理念,认真落实印染行业规范条件,能耗水耗不断降低,废水排放持续减少,一批绿色化、智能化装备得到推广应用,行业总体发展水平不断提升。
生物酶用于纯棉织物的前处理研究
1 2 仪 器 .
H—S恒 温 水 浴 锅 ( 义 市 英 峪 仪 器 厂 生 产 ) 巩 ; S 6O F O X型 Daaoo tc lr电脑测 配色 仪 ( 国) H—TS 美 ; 一 3型 Ra i pd高压 蒸 汽 烘 箱 ( 台湾 ) Isrn 电子 万 能 ;n t g o 强 力仪.
影 响 进行 了分 析. 果 表 明 淀 粉 酶 和 果 胶 酶 退 煮 一 浴 法 对 棉 织 物 进 行 前 处 理 , 温 度 为 6  ̄ 浓 度 都 为 5 / 结 在 0C, g L时 , 理 后 处 棉 织 物 的 白度 最好 ; 入 纤 维 素 酶 后 , 物 的 白 度 和 润 湿 性 能 都 有 所增 加 , 加 织 断裂 强 力 稍 有 下 降 ; 剂 Tx 1 助 一 O和 E TA 都 D
斜 率较 小 , 即织 物 的 白度 增 加 较 少 , 果 胶酶 浓 度 从 而 0 5g L增 加 到 2 g L, 线 的斜 率 较 大 , . / / 曲 即织 物 的
( ) 粉酶与 果胶 酶一 浴法. 1淀
收 稿 日期 :0 7 9 1 2 0 —0 — 1
基 金 项 目 : 南 省 科 技 攻 关 项 目( 5 40 1 ) 河 0 2 8 0 1 作者简介 : 汪 青 (9 5 )女 , 南 信 阳 人 , 授 , 士 16~ , 河 教 硕
一
2 结 果 与分析
2 1 淀 粉 酶 浓 度 和 果 胶 酶 浓 度 对 白 度 的 影 响 .
1 ; 棉机织 物. O纯
图 1 淀粉酶浓 度 和果 胶酶浓度 分别 为 0 5g L 是 . / 、 1g L、 / / 2 g L时 , 用 一 浴 法 退 浆 和 煮 练 后 织 物 的 采
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结果与讨论
弹力类织物生物酶处理与传统工艺漂白后比较:
规格: 处理方法 门幅(丝光) 煮练烧碱g/l 煮练时间(min) 漂白双氧水g/l 漂白时间(min) 平均毛效(cm/15min) 平均白度 生物法 133 --11 30 8.1 71.24 弹力贡缎 常规 136 50 60 8.6 30 8.5 72.68 生物法 135 --11 30 8.5 70.21
• • • • 薄布:PVA去除7-8级,(主要上PVA,50s以下的) 中等布:PVA去除6级左右,淀粉去除6级左右 厚布(粗支):PVA去除>6级左右,淀粉去除5-6级 可以达到不低于正常退浆效果的前处理面料
• 棉籽壳的特性及作为底物与酶结合的特性 • 棉籽壳的主要组成部分为蜡质层、角质层、纤维素、果胶 质和木质素,棉籽壳具有一定的疏水性,一般正常的浸轧 方式很难使得酶和底物得到最大量的结合,布匹经热水浸 泡后,棉籽壳会吸水膨化,大多数会由交缠在纱束的内部 转移到纱束的表面,传统的轧压方式会使棉籽壳与酶液接 触的机会大为降低,极大地影响了木质素酶对棉籽壳内木 质素的降解,使用非离子高效乳化剂破坏表层的蜡质增加 其亲水性,使用淀粉酶对经纱上的淀粉浆进行降解,在少 量的纤维素酶的作用下对棉籽壳中的纤维素进行降解,使 得木质素酶与棉籽中的木质素的结合的能力增强,同时保 持合理的带液率有利于酶与作用底物的最大可能的接触, 同时也有助于棉籽壳的进一步的膨化,有利于整个复合酶 体系的作用。
pH值在4.0-5.5范围为该酶种的最大活力范围,最佳pH为4.5
木质素酶的温度值活力曲线图:
温度在20-45℃范围都有较好的活力,最佳活力范围为35-40℃。
100
80
60
相对酶活%
40
20
0
10
20
30
40
50
60
温度℃解的生物催化剂, 能够快速的将淀粉降解成糊精,影响α-淀粉酶活性的主 要因素:pH值、温度和金属离子。 一般α-淀粉酶在pH值 为5.5-8.0时活性较稳定,pH值小于4时,酶易失去活性。 目前所用的α-淀粉酶主要有耐中温(60-70℃)和耐高温 (90-95℃),而本工艺使用的α-淀粉酶的温度活力范围 为30-80℃,最佳温度条件为40-45℃,pH值范围为5.07.5。有利于在堆置条件下发挥作用。
棉纤维的结构图
胞腔
•
次生胞壁(纤维素处于结晶态) 约0.4微米厚
卷绕层 约0.1微米厚 初生胞壁(含果胶质) 约0.1微米厚
表皮层(含果胶质)
新型复合酶体系处理工艺
中厚布种(梭织布)
• • • • • • • • • • • • • • 工艺流程: 坯布—浸轧酶液A—堆置4-6h—浸轧酶液B—保温堆置4-6h—水洗漂白—烧毛-(定型)--丝光 酶液A配方: 木质素酶 5.0g/l, 淀粉酶 2.0g/l, 纤维素酶 1.5 g/l , 非离子乳化剂5.0g/l, 酶液pH值4.5-5.0,温度40--45℃,堆置4-6h*35-45 ℃,带液率85%以上 酶液B配方:(湿布浸轧) 复合果胶酶 20.0g/l, 淀粉酶 3.0 g/l, 非离子乳化剂10 g/l,(溶液pH值控制在9-9.5) 布身pH值7-8,温度55--60℃,堆置4-6h*50-60 ℃,带液率80%以上 水洗漂白工艺,3格热水洗,轧双氧水漂白液汽蒸漂白(30min*95 ℃ ),水 洗烘干,双氧水浓度10-11g/l,pH值10-11
复合果胶酶
• 传统碱性果胶酶的主要组分是果胶裂解酶、多聚半乳糖醛 酸酶、果胶酸盐裂解酶以及果胶酯酶。果胶质是高聚合度 的半乳糖醛酸。果胶裂解酶、多聚半乳糖醛酸酶、果胶酸 盐裂解酶直接作用于果胶聚合物长链上的甙键,而果胶酯 酶使酯类发生水解产生更多供果胶裂解酶和多聚半乳糖醛 酸酶作用的位置。 • 采用复合碱性果胶酶(碱性果胶酶、中性纤维素酶)对棉 织物进行处理时,使得果胶酶能够突破纤维表面的蜡质层、 角质层和主要分布在纤维表皮层、初生胞壁的果胶质能够 更好的结合,结合的程度直接影响酶处理的效果。该复合 酶种的pH值范围是6.0-10.0,温度作用范围40-60℃,最 佳pH值是7.0-9.0,最佳作用温度55℃。
(双酶法)
弹力斜纹 常规 134 53 60 8.5 30 9.1 72.95
断裂强力J(N),漂白
断裂强力W(N),漂白 效果整体评价
1195
332 白度较好,无棉 籽,略软
1058
319 白度较好,无棉 籽
1160
369 白度较好,无棉 籽,略软
1018
352 白度较好,无棉 籽
普通类织物生物酶处理与传统工艺漂白后比较
断裂强力J(N)漂白
断裂强力W(N)漂白 效果整体评价
普通类织物生物酶处理与传统工艺漂白后比较 • 通过实验结果可以看出,生物法处理在布面的白度、毛效、 强力、棉籽壳残留等诸多方面完全可以达到传统工艺的处 理效果,可以满足后续的印染加工需求,工艺操作简便, 工艺安全性好,质量稳定。针对一般正常配棉的面料新型 复合酶处理工艺完全可以正常满足工艺质量要求,对配棉 较低的粗支纱卡,棉籽壳含量非常多,生物酶处理工艺也 可以达到碱煮工艺的非常接近的去棉杂效果,在棉籽壳去 除方面可以满足常规染色的需求,特浅色和特鲜亮色只需 增加一道复漂即可(常规前处理工艺的也需如此处理方 可)。 • 新型复合酶综合前处理工艺,对棉籽壳的有效去除,说明 通过复合酶系统的处理,增加了棉籽壳的膨化和降解,使 得棉籽壳与酶结合的比例提高,为后续的水洗漂白对棉籽 壳的去除提供了非常有效地途径,到达传统退浆、碱煮漂 白的效果。
麻纱漂白工艺 • 工艺流程: • 络筒麻纱—浸泡酶液处理—加双氧水漂液漂白—脱氧酶脱 双氧水—水洗出缸—烘干—纺纱 • 酶液配方: • 复合果胶酶 3-5.0g/l, • 非离子乳化剂 2-3 g/l, • pH值7-8,温度55--60℃*60min, • 漂白双氧水4-6g/l*95 ℃*45-60min 传统工艺一般需要漂白两到三次,时间6-8h,有的还需要亚 氯漂、氧漂,而且过程需要水洗,对麻纱的强力造成较大 影响,工艺操控难度大,能耗浪费大,纱线的可纺性差, 成支数差,酶工艺处理縮短处理时间,使漂白的效能提高, 麻纱的柔韧性变强,可纺性提高,不再需要氯漂或亚氯漂
• 酸性纤维素酶,其pH值范围是4.5-5.5,最佳工作pH值 4.5-5.0,活力温度范围是40-68℃,最佳工作温度条件 50-60℃传统上主要用于生物抛光,去除纱线的短纤毛上, 主要破坏纤维的表皮层(角质层),增大表皮层的缝隙, 有利于后续的果胶酶进入和更好的与初生胞壁层的果胶质 结合,同时对棉籽壳的纤维素进行分解,有利于木质素酶 渗入,但用量要严格控制,否则会造成强力损伤。同时纤 维素酶的加入使织物整理后的手更加丰满和柔滑,表面更 加光洁。 • 中性纤维素酶,其pH值范围是5.5-7.0,最佳工作pH值 6.0-6.5,最佳工作温度条件50-60℃,在第二酶组分中使 用,有助于与果胶酶产生协同作用。
复合酶体系不同酶种针对各自对应的底物作用
• 浆料特性及作为底物与酶结合的特性 • 目前梭织物的上浆工艺中的上浆配方多为淀粉、纯合成浆 料PVA (聚乙烯醇)(或聚乙烯乙酸酯、丙烯酸聚酯、CMC (酸甲基纤维素)混合浆料淀粉)等混合物,也有根据纱线 和织造的特点单独使用,以及蜡质、防腐剂、渗透剂等, 在酶发挥作用之前必须使板结的浆料有一个充分膨化、糊 化的过程,必要的浸泡时间、温度条件是保证,较高的带 液率保证淀粉酶能够更多的和淀粉结合,不能被分解的 PVA等在后续的漂白水洗中得以去除,达到较好的除浆效 果。 • 一般经此工艺处理的面料,退浆效果:
新型复合酶体系的酶种组成
木质素酶
• 木质素酶是一种含铜的氧化还原酶,属于氧化酶的蓝铜家 族。木质素是纤维素和半纤维素之间的连接者,它们之间 存在着牢固的共价键。由于木质素是复杂的体系,是水不 溶的,不能为酶接近,必需使用中介分子增强木质素酶与 底物结合的比例,以利于后续漂白使棉籽壳进一步的降解。
木质素酶种的pH值活力曲线图:
新型生物酶综合前处理技术
浙江美欣达印染集团股份有限公司
前言:
• 采用以新型综合生物酶体系:木质素酶、淀粉酶、纤维素 酶,复合果胶酶组成,用两种复合酶体系替代传统前处理 加工中的退浆、煮练工序。利用综合酶体系使面料上的木 质素、淀粉浆料、棉蜡及棉籽壳降解和乳化,木质素酶与 纤维素酶配合使用,有助于去除棉籽壳及纤维细胞壁的木 质素,复合果胶酶进入初生胞壁层使果胶质降解,使得通 向纤维囊腔的通道打开,纤维素酶去除纱束表面的短纤, 有效的解决了棉籽壳在生物酶处理中难以去除的难题,既 降低了烧碱、化学药剂、蒸汽、电力、水量以及污水排放 的COD含量,又使得生产工序变得简单可控,对多纤维复 合面料的加工变得简单易行,提升了产品的品质和质量。 整个工艺生产过程无毒害物质产生,工艺过程可连续操作, 工艺简单、流程短。经此工艺处理后的面料棉籽壳去除较 好,布身柔软性好,强力保留好。
纤维素酶水解纤维素机理图
结晶区 内切葡萄糖酶(EG) 无定形区
外切葡聚糖纤维二糖水解酶 (CBH)
EG β-葡萄糖苷酶
CBH
EG EG
CBH
不同酶体系的组合运用
• 针对上述的酶种的特性和处理的底物特性进行合理的组合 成两种酶体系。退浆、煮练一步法需要处理的底物分别是 棉籽壳、浆料(淀粉浆、CMC)、果胶质,浆料中的蜡质。 • 一般薄型织物(40s以下的)纱线的配棉较好,棉籽壳较 少,可直接选用复合果胶酶、淀粉酶与乳化剂进行处理, 较厚重织物棉杂和浆料较多,可先用木质素酶和酸性纤维 素酶进行处理,降解棉籽壳中的木质素使之变得疏松,纤 维素酶去除纤维表面的短纤和使得纤维表皮层产生裂缝, 然后再使用复合果胶酶和淀粉酶进行处理。 • 根据酶种的pH值和温度的活力特性,将酸性的木质素酶与 淀粉酶和纤维素酶进行组合,pH值控制在4.5-5.0,温度 条件控制在40-45℃,作为第一酶组分,将复合果胶酶、 淀粉酶作为第二酶组分,pH值控制在7-8,温度条件控制 在55-60℃,根据不同的布种情况,分别选用单组分或双 组分配合使用