本發(fā)明屬于紡織材料材料技術領域，具體涉及一種基于超臨界二氧化碳與堿性生物酶的棉退漿方法。

背景技術：

棉織物具有良好的吸濕性和透氣性，穿著舒適，價格低廉，是最為常用的服裝面料之一，而退漿是紡織品前處理工藝中不可缺少的一步，退漿是將能提高織造效率而上漿的漿料去除，為紡織品后續(xù)加工及印染做準備。棉織物的退漿工藝也一直很受關注。

目前，紡織品的漿料主要淀粉類漿料、pva類漿料和丙烯類漿料，傳統(tǒng)退漿工藝主要有堿退漿、氧化劑退漿和酶退漿，此外還有等離子體退漿、超聲波輔助退漿等。其中，堿退漿效率較高，但是會影響布面色光，對織物造成損傷，而且排放的退漿廢水對生態(tài)環(huán)境造成嚴重污染，酶退漿所用的酶制劑通常為淀粉酶，對淀粉漿料可高效降解，對環(huán)境無害，但是淀粉酶對于pva類漿料和丙烯類漿料都沒有降解作用。

超臨界二氧化碳流體兼具氣體和液體的性質，具有類似液體般的溶解性，又具有類氣體般的擴散性和高傳質速率，且不燃燒，不輔食，無毒無味，無有害物質殘留，此外酶能夠在超臨界流體中保持活性。中國專利cn105568591a公開的一種超臨界二氧化碳流體中棉的雙氧水退漿前處理法，該退漿劑中包括丁二酸二異辛酯磺酸鈉表面活性劑、醇類、水和雙氧水，利用超臨界二氧化碳流體循環(huán)對棉織品進行退漿處理。中國專利cn104389153b公開的一種超臨界二氧化碳流體中棉的酶退漿方法，將丁二酸二異辛酯磺酸鈉表面活性劑、醇類和水混合后，加入纖維素酶、果膠酶、脂肪酶和α-淀粉酶的組合物形成退漿劑，利用超臨界二氧化碳流體循環(huán)對棉織品進行退漿處理。由上述現(xiàn)有技術可知，目前棉纖維的退漿技術中已經將超臨界二氧化碳流體技術與其他生物化學退漿劑相結合對棉纖維進行退漿，但是在超臨界二氧化碳流體中蛋白酶的混合和活性很難控制，而且棉織物在疏水性的高壓超臨界二氧化碳流體介質中的滲透膨脹也較難，因此基于超臨界二氧化碳流體技術的棉織物的退漿工藝仍然有研究的價值。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種基于超臨界二氧化碳與堿性生物酶的棉退漿方法，將堿性蛋白酶、α-淀粉酶和pva降解酶與丁二酸二異辛酯磺酸鈉和殼聚糖加入弱堿性醇水溶液中形成退漿劑，將棉織物在退漿劑中經超聲波處理和超臨界二氧化碳流體處理得到退漿的棉織物。本發(fā)明的退漿方法高效，可去除棉織物表面的多種漿料，且綠色安全。

為解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案是：

一種基于超臨界二氧化碳與堿性生物酶的棉退漿方法的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)將弱堿性物質溶于水中，加入乙醇，再加入表面活性劑，在室溫下攪拌均勻，形成基底溶液；

(2)將步驟(1)制備的基底溶液中加入堿性蛋白酶、α-淀粉酶和pva降解酶，混合均勻，形成退漿劑；

(3)將棉織物浸漬于步驟(2)制備的退漿劑中，放入恒溫超聲波發(fā)生器中，加熱超聲預處理，取出，將退漿劑和預處理棉織物都轉移至超臨界二氧化碳流體裝置中，進行退漿處理，分離與回收退漿劑和超臨界二氧化碳流體，取出織物進行水洗干燥，得到退漿的棉織物。

作為上述技術方案的優(yōu)選，所述步驟(1)中，弱堿性物質為木質素和碳酸氫鈉。

作為上述技術方案的優(yōu)選，所述步驟(1)中，表面活性劑為質量比為1:1的丁二酸二異辛酯磺酸鈉和殼聚糖，表面活性劑的含量為2-3g/l。

作為上述技術方案的優(yōu)選，所述步驟(1)中，基底溶液中乙醇與水的體積比為1:4-5，ph至為9-10。

作為上述技術方案的優(yōu)選，所述步驟(2)中，堿性蛋白酶由地衣芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌中提取得到。

作為上述技術方案的優(yōu)選，所述步驟(2)中，堿性蛋白酶、α-淀粉酶和pva降解酶的質量比為1:0.5-0.8:0.5-0.8。

作為上述技術方案的優(yōu)選，所述步驟(3)中，浸漬的浴比為1:30。

作為上述技術方案的優(yōu)選，所述步驟(3)中，加熱超聲預處理的溫度為50-60℃，功率為100-150w，時間為10-15min。

作為上述技術方案的優(yōu)選，所述步驟(3)中，退漿處理的反應溫度為60-70℃，壓力為10-15mpa，時間為30-60min。

作為上述技術方案的優(yōu)選，所述步驟(3)中，水洗干燥中水洗的次數(shù)為3-4次，干燥的溫度為60℃。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

(1)本發(fā)明的退漿方法中使用的退降劑是由堿性蛋白酶、α-淀粉酶和pva降解酶與丁二酸二異辛酯磺酸鈉和殼聚糖加入弱堿性醇水溶液中形成的，其中堿性蛋白酶的耐堿性能好，在堿性條件下有很好的活性，可以促進漿料的分解，α-淀粉酶對淀粉漿料的降解性好，pva降解酶對pva漿料和丙烯酸漿料的降解性能好，丁二酸二異辛酯磺酸鈉和殼聚糖可以促進復合生物酶的分散，也提高提高復合生物酶的耐熱性能，提高復合生物酶對多種漿料的降解活性。

(2)本發(fā)明的退漿方法中將超聲波技術與超臨界二氧化碳技術相結合，利用超聲波對棉織物表面的漿料進行預處理，復合生物酶的活性提高，促進退漿劑對棉織物面料的滲透，使棉織物面料的漿料膨脹松動，再經超臨界二氧化碳技術處理，進一步退漿，使棉織物面料的漿料完全去除，且對棉織物的損傷小，達到溫和高效去除漿料的目的，而且對多種漿料都有很好的去除效果。

具體實施方式

下面將結合具體實施例來詳細說明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實施例以及說明用來解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。

實施例1：

(1)將木質素和碳酸氫鈉弱堿性物質溶于水中，按照乙醇與水的體積比為1:4，加入乙醇，再加入質量比為1:1的丁二酸二異辛酯磺酸鈉和殼聚糖表面活性劑，在室溫下攪拌均勻，形成基底溶液，基底溶液中表面活性劑的含量為2g/l，ph至為9。

(2)按照浴比為1:30，將基底溶液中加入質量比為1:0.5:0.5的堿性蛋白酶、α-淀粉酶和pva降解酶，混合均勻，形成退漿劑。

(3)將含淀粉漿料的棉織物浸漬于退漿劑中，放入恒溫超聲波發(fā)生器中，在50℃溫度下和100w功率下，加熱超聲預處理10min，取出，將退漿劑和預處理棉織物都轉移至超臨界二氧化碳流體裝置中，在60℃溫度下和10mpa壓力下進行退漿處理30min，分離與回收退漿劑和超臨界二氧化碳流體，取出織物，水洗3次，在60℃下干燥，得到退漿的棉織物。

實施例2：

(1)將木質素和碳酸氫鈉弱堿性物質溶于水中，按照乙醇與水的體積比為1:5，加入乙醇，再加入質量比為1:1的丁二酸二異辛酯磺酸鈉和殼聚糖表面活性劑，在室溫下攪拌均勻，形成基底溶液，基底溶液中表面活性劑的含量為3g/l，ph至為10。

(2)按照浴比為1:30，將基底溶液中加入質量比為1:0.8:0.8的堿性蛋白酶、α-淀粉酶和pva降解酶，混合均勻，形成退漿劑。

(3)將含pva漿料的棉織物浸漬于退漿劑中，放入恒溫超聲波發(fā)生器中，在60℃溫度下和150w功率下，加熱超聲預處理15min，取出，將退漿劑和預處理棉織物都轉移至超臨界二氧化碳流體裝置中，在70℃溫度下和15mpa壓力下進行退漿處理60min，分離與回收退漿劑和超臨界二氧化碳流體，取出織物，水洗4次，在60℃下干燥，得到退漿的棉織物。

實施例3：

(1)將木質素和碳酸氫鈉弱堿性物質溶于水中，按照乙醇與水的體積比為1:4.5，加入乙醇，再加入質量比為1:1的丁二酸二異辛酯磺酸鈉和殼聚糖表面活性劑，在室溫下攪拌均勻，形成基底溶液，基底溶液中表面活性劑的含量為2.5g/l，ph至為9.2。

(2)按照浴比為1:30，將基底溶液中加入質量比為1:0.6:0.7的堿性蛋白酶、α-淀粉酶和pva降解酶，混合均勻，形成退漿劑。

(3)將含丙烯酸漿料的棉織物浸漬于退漿劑中，放入恒溫超聲波發(fā)生器中，在55℃溫度下和120w功率下，加熱超聲預處理13min，取出，將退漿劑和預處理棉織物都轉移至超臨界二氧化碳流體裝置中，在64℃溫度下和12mpa壓力下進行退漿處理40min，分離與回收退漿劑和超臨界二氧化碳流體，取出織物，水洗4次，在60℃下干燥，得到退漿的棉織物。

實施例4：

(1)將木質素和碳酸氫鈉弱堿性物質溶于水中，按照乙醇與水的體積比為1:4.3，加入乙醇，再加入質量比為1:1的丁二酸二異辛酯磺酸鈉和殼聚糖表面活性劑，在室溫下攪拌均勻，形成基底溶液，基底溶液中表面活性劑的含量為2.3g/l，ph至為9.5。2)按照浴比為1:30，將基底溶液中加入質量比為1:0.6:0.7的堿性蛋白酶、α-淀粉酶和pva降解酶，混合均勻，形成退漿劑。

(3)將含淀粉漿料的棉織物浸漬于退漿劑中，放入恒溫超聲波發(fā)生器中，在55℃溫度下和120w功率下，加熱超聲預處理13min，取出，將退漿劑和預處理棉織物都轉移至超臨界二氧化碳流體裝置中，在67℃溫度下和13mpa壓力下進行退漿處理50min，分離與回收退漿劑和超臨界二氧化碳流體，取出織物，水洗3次，在60℃下干燥，得到退漿的棉織物。

實施例5：

(1)將木質素和碳酸氫鈉弱堿性物質溶于水中，按照乙醇與水的體積比為1:4.8，加入乙醇，再加入質量比為1:1的丁二酸二異辛酯磺酸鈉和殼聚糖表面活性劑，在室溫下攪拌均勻，形成基底溶液，基底溶液中表面活性劑的含量為2.7g/l，ph至為9.6。

(2)按照浴比為1:30，將基底溶液中加入質量比為1:0.7:0.8的堿性蛋白酶、α-淀粉酶和pva降解酶，混合均勻，形成退漿劑。

(3)將含淀粉漿料的棉織物浸漬于退漿劑中，放入恒溫超聲波發(fā)生器中，在60℃溫度下和120w功率下，加熱超聲預處理15min，取出，將退漿劑和預處理棉織物都轉移至超臨界二氧化碳流體裝置中，在70℃溫度下和10mpa壓力下進行退漿處理60min，分離與回收退漿劑和超臨界二氧化碳流體，取出織物，水洗3次，在60℃下干燥，得到退漿的棉織物。

實施例6：

(1)將木質素和碳酸氫鈉弱堿性物質溶于水中，按照乙醇與水的體積比為1:5，加入乙醇，再加入質量比為1:1的丁二酸二異辛酯磺酸鈉和殼聚糖表面活性劑，在室溫下攪拌均勻，形成基底溶液，基底溶液中表面活性劑的含量為2.8g/l，ph至為10。

(2)按照浴比為1:30，將基底溶液中加入質量比為1:0.7:0.5的堿性蛋白酶、α-淀粉酶和pva降解酶，混合均勻，形成退漿劑。

(3)將含pva漿料的棉織物浸漬于退漿劑中，放入恒溫超聲波發(fā)生器中，在60℃溫度下和130w功率下，加熱超聲預處理15min，取出，將退漿劑和預處理棉織物都轉移至超臨界二氧化碳流體裝置中，在70℃溫度下和10mpa壓力下進行退漿處理45min，分離與回收退漿劑和超臨界二氧化碳流體，取出織物，水洗3次，在60℃下干燥，得到退漿的棉織物。

實施例7：

(1)將木質素和碳酸氫鈉弱堿性物質溶于水中，按照乙醇與水的體積比為1:4.2，加入乙醇，再加入質量比為1:1的丁二酸二異辛酯磺酸鈉和殼聚糖表面活性劑，在室溫下攪拌均勻，形成基底溶液，基底溶液中表面活性劑的含量為2.4g/l，ph至為10。

(2)按照浴比為1:30，將基底溶液中加入質量比為1:0.6:0.6的堿性蛋白酶、α-淀粉酶和pva降解酶，混合均勻，形成退漿劑。

(3)將含pva漿料的棉織物浸漬于退漿劑中，放入恒溫超聲波發(fā)生器中，在60℃溫度下和135w功率下，加熱超聲預處理13min，取出，將退漿劑和預處理棉織物都轉移至超臨界二氧化碳流體裝置中，在70℃溫度下和11mpa壓力下進行退漿處理40min，分離與回收退漿劑和超臨界二氧化碳流體，取出織物，水洗3次，在60℃下干燥，得到退漿的棉織物。

實施例8：

(1)將木質素和碳酸氫鈉弱堿性物質溶于水中，按照乙醇與水的體積比為1:4.1，加入乙醇，再加入質量比為1:1的丁二酸二異辛酯磺酸鈉和殼聚糖表面活性劑，在室溫下攪拌均勻，形成基底溶液，基底溶液中表面活性劑的含量為2.7g/l，ph至為9.3。

(2)按照浴比為1:30，將基底溶液中加入質量比為1:0.7:0.6的堿性蛋白酶、α-淀粉酶和pva降解酶，混合均勻，形成退漿劑。

(3)將含丙烯酸漿料的棉織物浸漬于退漿劑中，放入恒溫超聲波發(fā)生器中，在60℃溫度下和150w功率下，加熱超聲預處理15min，取出，將退漿劑和預處理棉織物都轉移至超臨界二氧化碳流體裝置中，在70℃溫度下和12mpa壓力下進行退漿處理35min，分離與回收退漿劑和超臨界二氧化碳流體，取出織物，水洗4次，在60℃下干燥，得到退漿的棉織物。

經檢測，實施例1-8制備的退漿的棉織物與未處理棉織物相比的退漿率、棉織物的損傷情況和強度保持率的結果如下所示：

由上表可見，本發(fā)明制備的退漿的棉織物的退漿完全，對多種漿料都有很好的去漿效果，對棉纖維表面幾乎無損傷，且強度也幾乎不變。

上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發(fā)明的權利要求所涵蓋。