棉織物生物降解、低溫節(jié)能與生物降解技術(shù)

棉織物生物降解、低溫節(jié)能與生物降解技術(shù)

用傳統(tǒng)的堿前處理堿沉淀、堿處理過程和氧化（或氯酸納）浪費已久。隨著生態(tài)要求和環(huán)保意識的提高,人們在各個方面都作出了以環(huán)保為方向的革新。印染行業(yè)環(huán)保清潔化生產(chǎn)應(yīng)運而生,前處理廢水量占印染廢水總量的50%～60%。用生物酶技術(shù)應(yīng)用在棉織物的退漿、煮練、漂白的工序中,以解決棉織物前處理生態(tài)環(huán)境問題。本文將國內(nèi)外目前生物酶前處理分工序研究進行綜合分析,通過對棉織物生物酶前處理與傳統(tǒng)前處理比較,使有關(guān)進行生物酶前處理的廠家從中得到有益的啟發(fā)。并對棉織物生物酶前處理提出筆者的看法。2關(guān)于棉紡的退漿2.1退出原理2.2worm制備2.2.1堿溶傳統(tǒng)的堿退漿是利用燒堿與織物上的漿料作用,而達到退漿的目的。工藝處方:燒堿10g/L;紅油2g/L。2.2.2金屬鹽混鹽的滲透劑為復(fù)合酶解淀粉酶,將其作為一種酶許多科技工作者通過實驗得到關(guān)于棉織物酶退漿優(yōu)化的工藝(酶濃度、溫度、pH值、金屬鹽濃度、滲透劑及堆置時間等)。工藝處方:α淀粉酶2g/L;滲透劑JFC2g/L;NaCl6g/L2.3酶退漿的效果用上述堿退漿和酶退漿工藝,分別對同樣的布樣(JC14.5/14.5,523/283,101.5純棉細平布,漿紗采用變性淀粉和丙烯酸類漿料上漿)進行退漿實驗,每種工藝退漿結(jié)果同樣指標(biāo)取平均值,結(jié)果見表2。通過表2對比可得:(1)織物退漿率、毛效、潤濕性、白度等指標(biāo)酶退漿低于傳統(tǒng)的燒堿退漿的結(jié)果,但差異不很明顯,可以認(rèn)為酶退漿基本達到了傳統(tǒng)燒堿退漿的效果;(2)織物的強力損失和柔軟手感指標(biāo),酶退漿比傳統(tǒng)燒堿退漿好。這是由于燒堿退漿作用猛烈,在較徹底去除漿料和其他雜質(zhì)的同時,對織物也有很大損傷,致使織物強力下降較多,手感粗糙,降低了織物的檔次。而酶退漿采用的淀粉酶具有高度專一性,只對淀粉發(fā)生作用,因此酶退漿后織物的強力損失很小,織物手感柔軟,提高了織物的檔次;(3)燒堿的退漿工藝在進行分解作用和堆置時,所需溫度很高,一般都在90℃以上,而淀粉酶的催化作用溫度只需55℃左右。因此,酶退漿工藝節(jié)約了大量能源;(4)燒堿退漿所需堿液濃度高,不僅對人體有刺激,而且需要耗用大量的水進行凈洗,廢液中堿液濃度高,COD值高,使環(huán)境受到嚴(yán)重污染;而酶退漿對人無害,廢液COD值低,對環(huán)境友好,符合清潔化生產(chǎn)的要求。3煮棉紡材料3.1雜質(zhì)雜質(zhì)組成棉纖維主要由纖維素(約94%)組成,另外原棉中約含6%雜質(zhì)。主要雜質(zhì)是果膠質(zhì)、蠟質(zhì)、蛋白質(zhì)等見表3。煮練是在棉織物漂白、染色等加工過程之前,以去除上述雜質(zhì),提高纖維吸水性的加工過程。3.2煮練習(xí)原理3.2.1燒堿煮練法20堿煮練的原理是使用大量的燒堿(o.w.fNaOH4%～8%)和表面活性劑,進行高溫(>90℃)煮練。在用燒堿煮練的條件下,棉纖維上的天然雜質(zhì)與燒堿發(fā)生相當(dāng)復(fù)雜的化學(xué)作用和物理作用而被去除。為了環(huán)保必須對煮練殘液進行處理,即必須用酸中和以及用大量的水沖洗,這兩種情況下均增加了廢水的鹽負(fù)荷,COD/BOD值也可能很高。因此,傳統(tǒng)的堿煮練的殘液處理的環(huán)?？傎M用很高。3.2.2提高織物的蠟質(zhì)將果膠酶代替燒堿用于棉織物煮練時,通過去除初生胞壁和表皮中所含的蠟質(zhì),就能提高作為精練目的織物吸水性。對于煮練來說,雖然脂肪酶也有效果,但其攻擊性不及果膠酶和纖維素酶,蛋白酶也不及纖維素和果膠酶有效,果膠酶及果膠酶與纖維素酶的復(fù)合物是所用酶中最有效的。3.3用棉紡織物煮熟3.3.1u3000酸、堿分別汽蒸時間工藝條件NaOH25g/L軋堿溫度85℃～90℃滲透劑5g/L軋余率80%～90%亞硫酸氫鈉1g/L汽蒸溫度100℃磷酸三鈉1g/L汽蒸時間60min3.3.2果特酶分解酶果膠酶BioprepTM3000L(NoVoNorolisk公司制)是一種通過芽胞桿菌生產(chǎn)的果膠質(zhì)分解酶。這種酶在pH8左右的較寬范圍內(nèi)具有活性,可在60℃以下使用,它的最佳pH8和最佳溫度為55℃。該種果膠酶能夠混拼用溫和型螯合劑。工藝條件果膠酶(o.w.f)0.03%時間:30分鐘溫度:50℃～60℃pH值:8～9.53.3.3堿煮練習(xí)與酶煮練習(xí)的影響表4可看出,(1)酶煮練主要優(yōu)點在于對環(huán)境友好(BOD/COD值低);(2)酶煮練的去雜質(zhì)效果與堿煮練相當(dāng)。4白棉織物棉織物所含天然色素,在退漿與煮練中去除不掉,只有靠漂白工序才能去除棉織物的天然色素。4.1紡織機的漂白原理4.1.1發(fā)色基因的消色過氧化氫是一種強氧化劑,其電離的HO-2能進攻棉織物天然色素的發(fā)色基因,而達到消色的目的。H2O2=H++HO-2……K1(1)HO-2=H++HO2?222-……K2(2)K1>>K2,過氧化氫主要按①式電離。4.1.2天然色素的活化為了分解棉織物所含的微量天然色素雜質(zhì),試用氧化還原酶進行酶漂白,可有兩種酶漂白方法。一種是直接攻擊天然色素的漂白方法。它是在過氧化氫和氧的存在下,使用對染料脫色有效的過氧化物酶(PoD)和蟲漆酶(LaC)。另一種是將淀粉變?yōu)槠咸烟呛?用氧化酶使其產(chǎn)生過氧化氫,再用它進行間接氧化漂白的方法。它作用于葡萄糖,生成葡萄糖酸和過氧化氫的葡萄糖氧化酶(GOD)。4.2紡織機的漂白技術(shù)和效果棉織物的過氧化氫漂白與酶漂白工藝及效果見表5。棉織物的雙氧水漂白與酶漂白總體效果相當(dāng),白度相近,黃度雙氧水漂白的較酶漂白小。5其他表面處理方法5.1棉紡機的回收和浸泡法該方法的優(yōu)點是節(jié)能與降低成本,存在的主要缺陷是棉籽殼去除不凈與白度稍差。而滌棉織物退煮漂一浴一步法是可行的。5.2冷杉、濕噴霧法該方法更節(jié)能與降低成本,但存在白度稍差的缺陷。5.3優(yōu)佐內(nèi)和酶的退出程序、煮法和酶漂白法將棉織物酶的退漿與煮練進行一浴一步法再用酶漂白,該方法仍在研究之中。6棉織物生物酶前處理對環(huán)境保護的作用(1)棉織物生物酶退漿、煮練、漂白前處理,C