| 傳統(tǒng)的精煉加工過程通常使用以堿為主,表面活性劑為輔的精煉體系,對棉織物進行高溫處理,使棉的伴生物分解、乳化而去除。這種處理過程是發(fā)生激烈化學(xué)反應(yīng)的過程,其工藝路學(xué)長、耗能多,而且需要用酸中和并用大量水沖洗,精煉廢水中無機鹽的濃度很高,使纖維發(fā)生失重強度下降。這不符合清潔生產(chǎn)的基本要求,而棉織物的酶精煉技術(shù)由于加工條件比化學(xué)方法溫和,耗能低,廢棄物少,因此,近年來逐漸變成棉織物前處理加工的重點研究課題。 研究顯示,將纖維素酶與果膠酶混合成精煉劑,利用它們的協(xié)同效應(yīng)處理棉纖維得到了好的精煉效果。在這種處理過程中,果膠酶使棉纖維中的果膠分解,纖維素酶使初生細胞中的纖維素大分子分解,將纖維素表面雜質(zhì)及部分初生細胞壁去除,達到精煉的目的。國內(nèi)研究者利用此兩種酶對棉精梳針織物進行精煉處理,在工藝配方中,纖維素酶和果膠酶的比例是1:2.國外研究者認為,雖然纖維素酶可以提高織物的吸濕性,但是強力損失及織物失重嚴重,含有纖維素酶的果膠酶也存在這種缺陷??紤]到蛋白質(zhì)在雜質(zhì)中的含量較高,因此,可以將以蛋白酶作為棉煮練的添加劑。結(jié)果證明,采用蛋白酶、纖維素酶和果膠酶組成的復(fù)合酶對棉織物進行精煉處理,不僅處理時間短,溫度低,而且失重小,ph值適用范圍寬。 果膠酶是分解果膠的多種酶的總稱,廣泛存在于植物的果實和微生物體內(nèi)。其活性域ph值一般為3~4,溫度在40~50℃.研究發(fā)現(xiàn),單純使用果膠酶煮練的棉織物的吸水性差,主要原因是有油蠟存在。果膠酶體系的煮練能力可以通過加入混合型的表面活性劑而增加,其煮練效果可以達到傳統(tǒng)精煉的效果。這主要與表面活性劑對油蠟的乳化作用有關(guān)。但是這種煮練的缺點是煮練時間長或使用的酶的濃度高。 除了普通的果膠酶以外,原果膠酶和堿性果膠酶也越來越受到研究者的關(guān)注。原果膠酶能夠催化不溶性原果膠而分解出游離水溶性果膠質(zhì),根據(jù)其作用機理通??梢苑譃閍和b兩種類型。其中a型原果膠酶能切斷原果膠質(zhì)中聚半乳糖醛酸部分,聚半乳糖醛酶、果膠質(zhì)裂合酶、果膠酸鹽裂合酶都屬于此類。b型原果膠酶能夠分解聚半乳糖醛酸以外的部分,形成水溶性果膠質(zhì),阿拉伯酶、鼠李半乳糖醛酶屬于此類。研究結(jié)果表明,用原果膠酶處理的棉紗可達到露出纖維素纖維的程度,所得的精煉效果和氫氧化鈉精煉效果相同。此外,原果膠酶對纖維素不起作用,所以可抑制酶處理后纖維強度的降低。novo公司近年來已經(jīng)成功地分離出堿性果膠酶,其使用溫度為55℃左右,ph值為9.5左右,使用條件溫和,穩(wěn)定性好,可以和螯合劑、潤濕劑拼用。在吸水方面,堿煮練和該種生物煮練的織物沒有顯著的差別。工廠試驗結(jié)果顯示使用堿性果膠酶進行煮練的棉織物獲得了相當于常規(guī)煮練的吸水性,而且成本比常規(guī)前處理低,織物手感比較柔軟。 國內(nèi)研究者考察了堿性果膠酶、中性纖維素酶、堿性蛋白酶、木聚糖酶以及它們組成的復(fù)合生物酶制劑對棉針織物一浴一步法的精煉加工工藝,實驗結(jié)果見表: 棉針織物經(jīng)各種酶精煉后性能的改善 | 整理劑 | 潤濕性/s | 白度/% | 強力損失/% | | 坯布 | — | 59.9 | 0 | | 堿 | 10.5 | 70.6 | 9.4 | | 堿性果膠酶 | 86 | 63.7 | 6.4 | | 中性纖維素酶 | 42 | 64.8 | 9.4 | | 堿性蛋白酶 | 180 | 63.6 | 6.8 | | 木聚糖酶 | 210 | 63.1 | 2.4 | | 堿性果膠酶和中性纖維素酶 | 15.2 | 64.8 | 10.6 | | 堿性果膠酶和堿性蛋白酶 | 43.5 | 62.6 | 7.5 | | 堿性蛋白酶和木聚糖酶 | 45.2 | 62.2 | 3.3 | 注:1、酶用量分別為堿性果膠酶:4g/l,中性纖維素酶1g/l,木聚糖酶1g/l. 2.“_”表示30min測試時間內(nèi)不潤濕。 從上表可知,復(fù)合酶的精練效果都好于單一酶精煉。堿性果膠酶與三種酶的復(fù)合作用中,堿性果膠酶和中性纖維素酶復(fù)合處理,棉針織物潤濕性改善Zui為明顯。這是因為這兩種酶會產(chǎn)生協(xié)同作用,也就是說,堿性果膠酶水解表皮層果膠質(zhì),會為中性纖維素酶產(chǎn)生更多的作用位點,而中性纖維素酶水解也會使更多表皮層中的果膠質(zhì)暴露給堿性果膠酶。進一步的研究表明,經(jīng)過復(fù)合酶精煉的織物在染色性能方面也接近常規(guī)堿堿精煉織物水平,而且強力損失更小。 果膠酶與特定的淀粉酶以及纖維素酶等都具有良好的協(xié)同作用,這為短流程前處理如退漿精煉一浴法工藝的進行提高了可能。 |