CN104018337A - 以淀粉和pva混合浆料上浆的纯棉色织物的退浆方法 - Google Patents

Abstract

以淀粉和PVA混合浆料上浆的纯棉色织物的退浆方法，属于印染行业的纯棉色织物前处理技术领域，将纯棉色织物经热水预处理后置于生物酶退浆处理浸轧，再堆置处理，然后再经灭酶处理去除织物中残留的活性酶，经水洗、烘干。本发明工艺对纤维损伤小，处理织物的品质高，手感柔软，特别是本发明的工艺处理废水的色度、pH值和COD值远低于传统工艺，有利于生态环境的保护，也大大减轻了污水处理的负担。而且本发明由于采用了浸轧—堆置的连续处理工艺，具有生产效率高、劳动强度低，节能、节水等特点。

Description

以淀粉和PVA混合浆料上浆的纯棉色织物的退浆方法

技术领域

本发明属于印染行业的纯棉色织物前处理技术领域，特别是退浆处理工艺。

背景技术

为了满足色织物的正常织造工艺要求，纯棉色织物的经纱在织造前一般都需要经过上浆，织造后，为了不影响色织物的后整理及满足色织物手感、外观等质量要求，需要先对色织物进行退浆处理，以去除色织物经纱上的浆料。目前，11.7tex以下（50支以上）高支高密色织物用的经纱，上浆的浆料主要是变性淀粉和PVA混合浆料，且PVA的比例高达30%以上，这类色织物目前仍采用传统的高温强碱或氧化剂退浆。

但色织物经纬纱染色的染料通常为活性染料，不耐强碱、高温，用高温强碱退浆时，易出现沾色、变色和褪色等疵病；而且，碱退浆仅仅是把经纱上的浆料溶解在退浆液中，退浆废水的碱性强（pH值＞14）、COD值高（达20000-24000mg/L以上）、退浆废水难以处理(PVA的生化性很差，BOD/COD值仅为0.06)，是一种不环保的退浆方法。高温强碱还会损伤棉纤维，影响色织物品质。

采用氧化剂如双氧水、过硫酸盐退浆会对纤维造成严重损伤，而且也会使染色的经纬纱出现变色、褪色等疵病。

因此只有大力发展环境友好型的退浆工艺，才能从根本上解决这一问题。此外，从色织物自身的特点来看，色织物的退浆只能采用温和的、对色织物颜色不产生影响的生物酶法退浆方式。

虽然纯棉色织物的生物酶退浆已进行了多年的研究和应用，但目前主要采用单一的α－淀粉酶退浆。从长期的生产实践发现，现行的采用单一α－淀粉酶退浆的工艺退浆处理后，淀粉、PVA混合浆料上浆色织物的退浆效果不理想，退浆等级只有4-5级，与要求的7-8级有相当大的差距，淀粉的退浆效率较低，PVA的退浆效率更差。

这是因为淀粉主要由支链淀粉组成，如玉米淀粉中支链淀粉占74%，直链淀粉仅占26%；马铃薯淀粉中支链淀粉占80%，直链淀粉仅占20%。而α－淀粉酶属于内切型淀粉酶，它作用于淀粉时是以随机的方式切断淀粉大分子链中的α-1，4苷键，但不能水解支链淀粉中的α-1，6苷键，也不能水解相邻分支点的α-1，4苷键。而且α－淀粉酶对PVA不起作用。由于这些原因，使得采用α－淀粉酶对色织物退浆时，退浆效率不高，退浆后色织物上会残留较多的淀粉和PVA浆料，不仅影响织物的手感，更为严重的是，还会严重影响后整理的进行和后整理质量，影响色织物品质。

脱支酶是水解支链淀粉、糖原等大分子化合物中α-1，6糖苷键的酶，目前已大量用于淀粉工业、啤酒工业和饲料行业。如用于淀粉工业中高葡萄糖浆的生产，传统生产方法是采用α-淀粉酶和糖化酶水解淀粉，由于这二种酶都不能水解α-1，6糖苷键，故淀粉不能被彻底分解，加入脱支酶，可减少反应时间，并且能提高产物的纯度；用于高麦芽糖浆的生产：麦芽糖是采用α-淀粉酶、β-淀粉酶共同水解淀粉制得的，在糖化时添加脱支酶可将支链淀粉脱支而形成短的直链淀粉片段，有利于α-淀粉酶的作用，减少β-极限糊精的形成，从而提高麦芽糖的含量；在啤酒酿造的糖化过程中，要使大麦及其他辅助原料糖化完全，除了麦芽中的酶系外 还添加α-淀粉酶和脱支酶等；用于饲料的谷物淀粉，以支链淀粉为主，其含量高达80%，直链淀粉含量仅占20%，添加适量的淀粉脱支酶分解淀粉液化液可使其转变为直链淀粉，这样更有利于其他淀粉酶的水解过程，提高饲料中谷物淀粉的利用率。

糖化酶又称葡萄糖淀粉酶，能从非还原性未端水解a-1.4葡萄糖苷键把淀粉分解为葡萄糖，也能缓慢水解a-1.6葡萄糖苷键，转化为葡萄糖，也能水解糊精，从糊精的非还原性未端释放葡萄糖。

PVA降解酶是一种能分解PVA的酶，主要有PVA氧化酶(仲醇氧化酶)、PVA脱氢酶和PVA水解酶（β-双酮水解酶）组成。

发明内容

本发明的目的是针对淀粉、PVA混合浆料上浆纯棉色织物α-淀粉酶浸轧―汽蒸堆置法退浆效果不佳的技术问题，提出一种能提高11.7tex以下（50支以上）高支高密纯棉色织物酶法退浆的效果，提高高档色织产品的质量的退浆方法。

本发明包括以下步骤：

1）预处理：纯棉色织物经热水预处理；

2）复合生物酶退浆处理：将织物经织物经pH 值为5.0～7.0的生物酶退浆处理浸轧后，再堆置处理；所述生物酶退浆处理包括α-淀粉酶、脱支酶、糖化酶和PVA降解酶，所述堆置处理的带液率为50～120%，堆置处理的环境温度为20～70℃，堆置时间为45～120min；

3）灭酶处理：去除织物中残留的活性酶；

4）水洗、烘干：将织物经20～40℃的冷水洗涤干净后烘干。

由于淀粉酶一般不易分解生淀粉或硬化淀粉，本发明采用热水预处理可促使淀粉浆膜溶胀，酶液能较好地渗透到浆膜中，增加了酶与淀粉浆料的有效接触，更有利于酶对淀粉的分解作用。堆置是达到酶退浆处理效果的重要手段，一般来说，在退浆酶的活性范围内，堆置的温度高，则时间短些；堆置的温度低，则时间长些。本发明采用的堆置温度为40～70℃，堆置时间为45～120min，可使酶在最适温度范围内与淀粉充分协同作用，将色织物上的淀粉浆料彻底分解，提高退浆效果。

本发明具有退浆效果好的特点。本发明工艺对纤维损伤小，处理织物的品质高，手感柔软，特别是本发明的工艺处理废水的色度、pH值和COD值远低于传统工艺，有利于生态环境的保护，也大大减轻了污水处理的负担。而且本发明由于采用了浸轧—堆置的连续处理工艺，具有生产效率高、劳动强度低，节能、节水等特点。

酶是一种蛋白质，具有特定的空间立体结构，当pH值高于9时，可使酶的立体结构破坏而失去活性，提高pH值灭酶具有灭酶温度低、灭酶效率高的特点，而且对色织物上对温度敏感的颜色不会有任何影响，但会使织物带碱性，因此，灭酶后要充分水洗；同样，当温度升高到85～100℃也能使酶的空间结构、甚至化学结构破坏而失去活性，提高温度灭酶也具有灭酶效率高的特点，而且不会使色织物带碱性，对色织物上对碱敏感的颜色不会有任何影响。

因此，本发明灭酶处理有两种方式，一种是提高pH值进行灭酶的方法：将堆置后的织物经过pH为9～10的氢氧化钠水溶液浸轧处理。

当采用提高pH值进行灭酶的方法时，所述氢氧化钠水溶液中氢氧化钠的占比为0.5～1.0g/L。氢氧化钠的浓度太低，pH达不到要求，灭酶效果不好；氢氧化钠浓度太高，虽有好的灭酶效果，但pH太高可能会影响色织物上的颜色，而且增加了后续水洗的负担。

另一种灭酶方法是高温水洗法：将堆置后的织物直接经过90～100℃的热水处理。

由于酶对色织物的退浆处理是保温堆置处理，以生物酶退浆处理退浆后，被降解的淀粉仍残留在色织物上，所以退浆后需进行多步水洗（先热水洗，再冷水洗），以去除色织物上已降解的淀粉和PVA浆料。灭酶的作用是通过提高温度或pH值，使酶失去活性。

通过本发明方法灭酶后水洗充分去除色织物上被酶分解后的淀粉分解产物，提高织物的手感和润湿性能。

本发明更加适用于处理的纯棉色织物是以淀粉和PVA混合浆料上浆的由11.7tex以下的经纬纱织成的中、高档色织物。

另外，本发明所述生物酶退浆处理中α-淀粉酶含量为0.5～5.5g/L，脱支酶含量为0.5～5.0g/L，糖化酶含量为0.5～5.0g/L，PVA降解酶含量为0.5~2.0g/L。该生物酶退浆处理组分的优良效果是：利用α－淀粉酶随机切断淀粉大分子链中的α-1，4苷键，脱支酶水解支链淀粉α-1，6糖苷键，糖化酶从非还原性未端水解a-1.4葡萄糖苷键的协同作用，利用PVA降解酶对PVA的降解作用，其综合的协同效果是提高淀粉浆料和PVA浆料的分解效率和分解速率，提高色织物的退浆效果。

本发明酶退浆液中还可以包括渗透剂，渗透剂在酶退浆液中的含量为0～20g/L，所述渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、羧酸盐类阴离子表面活性剂或硫酸盐类阴离子表面活性剂。本发明在酶退浆液中采用渗透剂，是利用所加入渗透剂的润湿渗透作用，使酶充分渗透到织物和纱线内部，提高酶对织物内部及纱线内部淀粉浆料的分解去除作用。

优选的渗透剂为壬基醇聚氧乙烯醚或辛基醇聚氧乙烯醚或十二烷基硫酸钠。

为了提高色织物的润湿和渗透性能，使织物和纱线内部的淀粉浆膜充分溶胀，提高后续酶处理对淀粉浆料的分解作用。本发明还可在预处理的热水中加入脂肪醇聚氧乙烯醚、羧酸盐类阴离子表面活性剂或硫酸盐类阴离子表面活性剂。优选加入壬基醇聚氧乙烯醚或辛基醇聚氧乙烯醚或十二烷基硫酸钠。

具体实施方式

一、  实施例1：

纯棉色织物规格：J9.7tex ×J9.7tex，经纱密度597根/10cm，纬纱密度437根/10cm，坯布已经过淀粉和PVA混合浆料上浆处理。

退浆工艺流程设计：纯棉色织物经热水预处理后浸轧复合酶液，保温堆置，热水洗（兼灭酶），冷水洗。具体步骤：

1、  热水预处理：

将织物浸渍在90℃的热水中3min，然后通过轧辊挤压，并控制织物的带液率为40～70%，然后进入后道复合生物酶退浆液进行退浆处理。

2、复合生物酶退浆处理：

预先准备好酶退浆液：将在1kg水中加入α-淀粉酶、脱支酶、糖化酶和渗透剂，使混合溶液中含α-淀粉酶0.5～2g/L、脱支酶0.5～2g/L、糖化酶4～5g/L、PVA降解酶1g/L、渗透剂1～20g/L。并以醋酸调整混合溶液的pH值至5～6.0，将混合溶液置于浸轧槽内，升温并保温至40℃。

将热水预处理后的织物经过该浸轧槽浸轧后堆置处理。

堆置处理的织物带液率50%～105%，环境温度为20～50℃，堆置时间为50～120min。

渗透剂可采用壬基醇聚氧乙烯醚(AEO-9)，也可采用辛基醇聚氧乙烯醚或十二烷基硫酸钠 (NaLS)。

3、灭酶：

在水洗槽中加入水，并加入0.5g/L～1.0g/L左右的氢氧化钠，将水洗槽内液体的pH值提高到9～10，然后将织物在该水洗槽中浸轧处理。

4、灭酶后水洗、烘干：

将灭酶处理后的织物采用20～40℃冷水充分洗涤，然后在100～105℃的烘箱内烘干。

经上述处理后的纯棉色织物，105℃烘干后的毛细管效应达到5.1cm/30min，淀粉退浆率为100%，PVA退浆率为98.7%，退浆等级达到9级，色织物强力损失为7.3%，退浆前后色织物的K/S值无变化。

二、  实施例2：

纯棉色织物规格：J9.7tex ×J9.7tex，经纱密度597根/10cm，纬纱密度437根/10cm，已经过淀粉和PVA混合浆料上浆。 

退浆工艺流程设计：纯棉色织物经热水预处理后浸轧由单一α-淀粉酶组成的酶液，保温堆置，热水洗（兼灭酶），冷水洗。具体步骤如下：

1、热水预处理：

将20g渗透剂与1kg水混合后升温至90℃。渗透剂选用壬基醇聚氧乙烯醚或辛基醇聚氧乙烯醚，或选用十二烷基硫酸钠(NaLS)。

具体的处理方式：将织物浸渍在上述90℃的混合体溶液中3min，然后通过轧辊挤压，控制织物的带液率为40%～70%，然后进入后道复合生物酶退浆液进行退浆处理。

2、复合生物酶退浆处理：

预先准备好酶退浆液：将在1kg水中加入α-淀粉酶、脱支酶、糖化酶和渗透剂，使混合溶液中含α-淀粉酶0.5～2g/L、脱支酶0.5～2g/L、糖化酶4～5g/L、PVA降解酶1g/L、渗透剂2g/L。并以醋酸调整混合溶液的pH值至5～6.0，将混合溶液置于浸轧槽内，升温并保温至20～55℃。

将热水预处理后的织物经过该浸轧槽浸轧后堆置处理。

堆置处理的织物带液率80～120%，堆置的环境温度为20～70℃，堆置时间为45～60min。

3、灭酶：

将堆置后的织物经过90～100℃的热水槽水洗灭酶，一方面充分洗除织物上被酶分解后的淀粉和PVA产物，另一方面利用高温水的作用将酶灭活。

4、水洗、烘干：

将灭酶处理后的织物采用20～40℃冷水充分洗涤，然后在100～105℃的烘箱内烘干。

经上述处理后的纯棉色织物，105℃烘干后的毛细管效应为3.1cm/30min，淀粉浆料退浆率为86.7%，PVA浆料退浆率为49.7%，退浆等级为4级，色织物强力损失为6.3%，处理前后色织物的K/S值无变化。

Claims (10)

1.以淀粉和PVA混合浆料上浆的纯棉色织物的退浆方法，其特征在于包括以下步骤：

1）预处理：纯棉色织物经热水预处理；

2）复合生物酶退浆处理：将织物经织物经pH 值为5.0～7.0的生物酶退浆处理液浸轧后，再堆置处理；所述生物酶退浆处理中包括α-淀粉酶、脱支酶、糖化酶和PVA降解酶，所述堆置处理的带液率为50～120%，堆置处理的环境温度为20～70℃，堆置时间为45～120min；

3）灭酶处理：去除织物中残留的活性酶；

4）水洗、烘干：将织物经20～40℃的冷水洗涤干净后烘干。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于所述灭酶处理是：将织物经过pH为9～10的氢氧化钠水溶液浸轧处理。

3.根据权利要求2所述方法，其特征在于所述氢氧化钠水溶液中氢氧化钠的含量为0.5～1.0g/L。

4.根据权利要求1所述方法，其特征在于所述灭酶处理是：将堆置后的织物经过90～100℃的热水处理。

5.根据权利要求1所述方法，其特征在于所述纯棉色织物为以淀粉和PVA混合浆料上浆的由11.7tex以下的经纬纱织成的中、高档色织物。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述方法，其特征在于所述生物酶退浆处理中α-淀粉酶含量为0.5～5.5g/L，脱支酶含量为0.5～5.0g/L，糖化酶含量为0.5～5.0g/L，PVA降解酶含量为0.5~2.0g/L。

7.根据权利要求6所述方法，其特征在于所述生物酶退浆处理还包括渗透剂，所述渗透剂在生物酶退浆处理中的含量为0～20g/L，所述渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、羧酸盐类阴离子表面活性剂或硫酸盐类阴离子表面活性剂。

8.根据权利要求7所述方法，其特征在于所述渗透剂脂肪醇聚氧乙烯醚为壬基醇聚氧乙烯醚或辛基醇聚氧乙烯醚，所述羧酸盐类阴离子表面活性剂为十二烷基羧酸钠，所述硫酸盐类阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠。

9.根据权利要求1所述方法，其特征在于在预处理的热水中加入脂肪醇聚氧乙烯醚、羧酸盐类阴离子表面活性剂或硫酸盐类阴离子表面活性剂。

10.根据权利要求9所述方法，其特征在于在预处理的热水中加入壬基醇聚氧乙烯醚或辛基醇聚氧乙烯醚或十二烷基硫酸钠。