一種應(yīng)用果膠酶和中性纖維素酶進(jìn)行棉紗線(xiàn)精練的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于棉紗線(xiàn)染整前處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種應(yīng)用果膠酶和中性纖維素酶進(jìn) 行棉紗線(xiàn)精練的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 天然棉纖維中除了含有90% - 94%的纖維素外，還含有6% - 10%的天然雜質(zhì) (也稱(chēng)纖維素共生物或伴生物)，它們分別是果膠物質(zhì)、含氮物質(zhì)、蠟狀物質(zhì)、灰分、色素、棉 籽殼等。棉纖維是由角皮層(極薄的最外層)、初生胞壁、次生胞壁(纖維主體部分)和中空的 胞腔組成，棉纖維中的角皮層和初生胞壁一起組成棉纖維的外膜。很多資料指出，角皮層中 主要含有果膠和蠟狀物質(zhì)，初生胞壁中果膠和蠟狀物質(zhì)的含量也很高。果膠的作用象膠水 一樣，將蠟狀物質(zhì)粘結(jié)在纖維中。
[0003] 1.果膠物質(zhì)的主要組成部分是果膠酸的衍生物，果膠酸的化學(xué)組成是a -D半聚 乳糖醛酸彼此以1，4-苷鍵相連的線(xiàn)型大分子，果膠物質(zhì)中有大部分果膠酸是以甲酯或Ca 鹽、Mg鹽的形式存在，所以其親水性比纖維素低。果膠中的羧基也有可能與纖維素大分子 中的羥基以酯鍵結(jié)合在一起，封閉了纖維素中的羥基，使棉纖維的潤(rùn)濕性受到影響。
[0004] 果膠酶是分解果膠的一類(lèi)酶，它主要包括以下四種類(lèi)型：果膠酯酶、聚半乳糖醛酸 酶、果膠裂解酶和原果膠酶。通常，使用的果膠酶是一個(gè)多組分酶體系的總稱(chēng)。果膠酶中的 原果膠酶能將不溶性原果膠水解為水溶性果膠（多聚半乳糖醛酸的甲酯），并切斷聚甲氧 基半乳糖醛酸和阿拉伯糖之間的化學(xué)鍵；果膠酯酶能夠分解水溶性果膠分子中的甲氧基與 半乳糖醛酸之間的酯鍵，形成乳糖醛酸和甲醛醇；聚半乳糖醛酶，又稱(chēng)果膠半乳糖醛酸酶， 俗稱(chēng)果膠酶，則能切斷果膠酸的α -1，4糖苷鍵，形成游離的半乳糖醛。纖維素酶按作用 條件可分為酸性纖維素酶、中性纖維素酶和堿性纖維素酶，可在不同條件下弱化、降解纖維 素。
[0005] 棉纖維表面存在許多微孔和裂縫，酶能夠通過(guò)這些微孔和裂縫滲透到角皮層和初 生胞壁中。果膠酶先與果膠形成一個(gè)復(fù)合物，然后又與這個(gè)復(fù)合物發(fā)生上述反應(yīng)，使果膠 變成水溶性的產(chǎn)物而從纖維上溶解下來(lái)。纖維表面的果膠和蠟狀物質(zhì)是相互附生的，果膠 具有將蠟狀物質(zhì)粘附在纖維中的功能。隨著果膠從纖維表面的角皮層和初生胞壁中溶解下 來(lái)，殘留的蠟狀物質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生松動(dòng)，很容易與加入的表面活性劑接觸而被乳化去除。中性纖 維素酶可作用于初生胞壁中纖維素，通過(guò)降解纖維素促進(jìn)果膠、棉蠟等雜質(zhì)的去除。
[0006] 傳統(tǒng)的棉精練是在高溫和燒堿的共同作用下，去除棉纖維上的果膠、蠟質(zhì)和蛋白 質(zhì)等非纖維素物質(zhì)，使棉獲得良好的吸水性，便于后道的漂白及印染加工。但堿精練過(guò)程中 使用了大量堿和表面活性劑，處理后又需要用大量的水清洗，因此，被處理的棉纖維失重率 大，強(qiáng)度損傷嚴(yán)重，處理廢液中COD值很高，而且工藝用水量大、能耗高、耗時(shí)長(zhǎng)，是一種非 綠色的加工工藝。而近年研究較多的生物酶精練具有多重優(yōu)點(diǎn)： 1、全面提升棉制品的處理效果 (1)不損傷纖維，織物失重降低，可提高棉紗線(xiàn)品質(zhì)； (2) 改善染色性能，勻染性提高、得色量上升，染色次品率大幅下降； (3) 織物手感柔軟、豐滿(mǎn)，布面亮澤、紋理清晰； (4) 對(duì)特殊敏感型纖維的精練更具安全性和可靠性，如天然彩棉，棉/毛、棉/絲、棉/ 麻等。
[0007] 2、對(duì)環(huán)境、操作人員及設(shè)備無(wú)害（1)低能耗、低水耗，降低廢水中TDS、C0D、B0D指 數(shù)，減少環(huán)境污染； (2) 作業(yè)環(huán)境安全； (3) 減低對(duì)設(shè)備損傷。
[0008] 3、縮短加工時(shí)間，降低綜合成本 (1) 合并酶退漿工序，可縮短工藝時(shí)間，提高生產(chǎn)效率； (2) 上染率提高，節(jié)省染料； (3) 減輕污水處理壓力，降低污水治理費(fèi)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明旨在研究一種應(yīng)用果膠酶和中性纖維素酶進(jìn)行棉紗線(xiàn)精練的方法。使用本 發(fā)明可以替代傳統(tǒng)的化學(xué)精練處理，減少對(duì)棉紗線(xiàn)和環(huán)境的負(fù)面影響，改善了棉紗線(xiàn)的各 項(xiàng)性能指標(biāo)，尤其是潤(rùn)濕性、退漿效果及白度等指標(biāo)可與傳統(tǒng)的堿退煮-氧漂工藝相當(dāng)。 [0010] 本發(fā)明是一種應(yīng)用果膠酶和中性纖維素酶進(jìn)行棉紗線(xiàn)精練的方法，果膠酶通過(guò)棉 纖維表面的微孔和裂縫滲透到角皮層和初生胞壁中，與果膠形成復(fù)合物，然后又與復(fù)合物 發(fā)生反應(yīng)，使果膠變成水溶性產(chǎn)物而從纖維上溶解下來(lái)；隨著果膠的溶解，與果膠相互附生 的蠟狀物質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生松動(dòng)，很容易與加入的表面活性劑接觸而被乳化去除。中性纖維素酶 作用于初生胞壁中纖維素組分，通過(guò)降解纖維素促進(jìn)果膠、棉蠟等雜質(zhì)的去除。
[0011] 本發(fā)明的主要內(nèi)容為： 采用果膠酶和中性纖維素酶進(jìn)行棉紗線(xiàn)精練，具體精練工藝為：果膠酶用量 0. 1-0. 4g/l，中性纖維素酶用量 0. 05-0. 2g/l，溫度 50-65°C，PH7-8,處理時(shí)間 40-55min。
[0012] 所述方法精練后的棉紗線(xiàn)的毛效和白度與堿精練后棉紗線(xiàn)的毛效和白度相近；同 時(shí)，由于酶精練作用條件比較溫和，酶精練后棉紗線(xiàn)強(qiáng)力損失率較堿精練后棉紗線(xiàn)強(qiáng)力損 失率低，有利于保護(hù)纖維。
[0013] 所述的棉紗線(xiàn)為筒子紗、絞紗。
[0014] 有益效果： (1) 本發(fā)明精練后的棉紗線(xiàn)用活性染料染色，得色深度大于20,色差Λ E小于1，皂洗沾 色牢度3-4級(jí)，與傳統(tǒng)堿精練效果接近； (2) 本發(fā)明的方法安全環(huán)保，操作簡(jiǎn)單，可控性強(qiáng)，相比常規(guī)的堿處理反應(yīng)條件溫和，對(duì) 環(huán)境友好，具有良好的應(yīng)用前景。
[0015]
【具體實(shí)施方式】
[0016] 實(shí)施例1 純棉筒子紗精練工藝條件如表1所示，精練效果見(jiàn)表2。
[0017] 表1筒子紗精練工藝條件
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種應(yīng)用果膠酶和中性纖維素酶進(jìn)行棉紗線(xiàn)精練的方法，其特征是果膠酶通過(guò)棉纖 維表面的微孔和裂縫滲透到角皮層和初生胞壁中，與果膠形成復(fù)合物，然后又與復(fù)合物發(fā) 生反應(yīng)，使果膠變成水溶性產(chǎn)物而從纖維上溶解下來(lái)；隨著果膠的溶解，與果膠相互附生的 蠟狀物質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生松動(dòng)，很容易與加入的表面活性劑接觸而被乳化去除。
2. 中性纖維素酶可作用于初生胞壁中纖維素，通過(guò)降解纖維素促進(jìn)果膠、棉蠟等雜質(zhì) 的去除。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用果膠酶和中性纖維素酶進(jìn)行棉紗線(xiàn)精練的方法，其 特征是用果膠酶和中性纖維素酶處理后的棉紗線(xiàn)的毛效和白度與堿精練、后棉紗線(xiàn)的毛效 和白度相近，酶精練后棉紗線(xiàn)強(qiáng)力損失率較堿精練后棉紗線(xiàn)強(qiáng)力損失率低，有利于保護(hù)纖 維。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用果膠酶和中性纖維素酶進(jìn)行棉紗線(xiàn)精練的方法，其 特征是精練工藝為：溫度50-65°C，果膠酶用量0. 1-0. 4g/l，中性纖維素酶用量0. 05-0. 2g/ 1，pH7-8,時(shí)間 40-55min。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用果膠酶和中性纖維素酶進(jìn)行棉紗線(xiàn)精練的方法，其 特征是所述的棉紗線(xiàn)為筒子紗、絞紗、經(jīng)軸紗和球紗。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用果膠酶和中性纖維素酶進(jìn)行棉紗線(xiàn)精練的方法，其 特征是酶精練后的棉紗線(xiàn)用活性染料染色，得色深度大于20,色差A(yù) E小于1，皂洗沾色牢 度3-4級(jí)，與傳統(tǒng)堿精練效果接近。
【專(zhuān)利摘要】一種應(yīng)用果膠酶和中性纖維素酶進(jìn)行棉紗線(xiàn)精練的方法，屬于棉紗線(xiàn)染整前處理技術(shù)領(lǐng)域。果膠酶通過(guò)棉纖維表面的微孔和裂縫滲透到角皮層和初生胞壁中，與果膠形成復(fù)合物，然后又與復(fù)合物發(fā)生反應(yīng)，使果膠變成水溶性產(chǎn)物而從纖維上溶解下來(lái)；隨著果膠的溶解，與果膠相互附生的蠟狀物質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生松動(dòng)，很容易與加入的表面活性劑接觸而被乳化去除；中性纖維素酶可作用于初生胞壁中纖維素，通過(guò)降解纖維素促進(jìn)果膠、棉蠟等雜質(zhì)的去除。由于酶作用條件溫和、專(zhuān)一性較強(qiáng)，雜質(zhì)去除率較低，并且具有選擇性，對(duì)于一些對(duì)前處理要求較低的棉紗線(xiàn)，可以用酶精練代替?zhèn)鹘y(tǒng)精練。
【IPC分類(lèi)】D06M101-06, D06M16-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104746348
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310737259
【發(fā)明人】張忠, 陳萬(wàn)明, 徐華君, 范雪榮, 王強(qiáng), 章金芳, 魯金波, 謝海燕
【申請(qǐng)人】新天龍集團(tuán)有限公司
【公開(kāi)日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2013年12月30日