CN110629541A

CN110629541A - 一种复合生物酶废旧牛仔布脱色制剂及脱色工艺系统

Info

Publication number: CN110629541A
Application number: CN201910901620.5A
Authority: CN
Inventors: 杨民玉; 方伟; 张焕利; 梁茂洪
Original assignee: Shandong Double Circle Biological Technology Co Ltd
Current assignee: Shandong Double Circle Biological Technology Co Ltd
Priority date: 2019-09-23
Filing date: 2019-09-23
Publication date: 2019-12-31

Abstract

本发明提供一种复合生物酶废旧牛仔布脱色制剂、其用于处理牛仔布边角料的用法，以及脱色工艺系统和方法，脱色制剂组分及含量如下：冷漂酶1.5％～2.0％，漆酶1.0％～1.5％，二氧化硫脲5.0％～10.0％，二氧化氯31.5％～71.5％，过碳酸钠20％～53.5％，尿素1.0％～1.5％。本发明提供的复合生物酶制剂各单酶都具有最适合酶活性的反应温度低，反应速度快的特点，节省人力水和能源，避免了对工人身体造成伤害；固体制剂便于贮存，运输使用方便。脱色工艺系统用水量少，可以连续使用，不存在外排工序，绿色环保；工艺先进，自动化程度高，可连续全天候生产，没有跑、冒、滴、漏现象，没有三废现象。

Description

一种复合生物酶废旧牛仔布脱色制剂及脱色工艺系统

技术领域

本发明属于废旧牛仔布脱色技术领域，具体提供一种复合生物酶废旧牛仔布脱色制剂及脱色工艺系统。

背景技术

目前我国是纺织品使用大国，每年生产的废旧纺织品数量超过2600万吨，其中牛仔布边角料1200万吨。由于废旧牛仔布边料的利用难度大，效率低，目前我国废旧牛仔布边角料的综合利用，还处于初级发展阶段。废旧牛仔布边角料的综合利用，是一项功在当代，利在千秋的重要工作，是保障我国纺织、造纸行业资源稳定，可持续发展的重要措施。

因此，大力开展废旧牛仔布边角料综合利用，有利于贯彻节约资源和保护环境的基本国策，不仅可以缓解纺织、造纸行业资源短缺的现状，还可以成为建设生态文明，推进绿色发展，循环发展，低碳发展的突破口和切入点，是确保我国纺织造纸工业可持续发展的必由之路。

牛仔布采用传统工艺脱色的工艺流程一般为：备料→计量→渗泡→漂白→洗涤→晾晒→打包→成品。

传统工艺存在的主要问题有以下几个方面：⑴主要是用水量大(一般洗涤一吨布料至少需用220m³水)，水不经过处理，也不能直接回用，给环境造成很大的污染。⑵所有化学试剂全部为无机盐类，氯离子含量高，气味大、安全性差，对职工身体造成很大的危害。⑶工艺落后，自动化程度低；跑、冒、滴、漏现象严重，废水、废气、固体废料没有有效合理处理。⑷产品质量不稳定，没有在有效时间内进行搅拌翻动，化学试剂与布料不能充分接触，反应不充分，白度不均匀，弹力下降；反应时间长，产量低。⑸卫生条件不合格，在布料进出厂时均没有经过杀菌消毒，存在着病菌传染的可能性，不符合国家固体废料循环利用的卫生标准。⑹产品利用率低，只能用于低附加值的产品；不节能、不环保；生产不能连续全天候生产，水处理成本高，高污染。⑺占地面积大，土地利用率低；工人劳动强度大，劳动效率低；除尘效果差，生产安全隐患大；综合生产成本高。⑻不同种类、不同颜色的牛仔布脱色存在时间上的差别，质量的差别，不能一次性同时脱色，牛仔布布料的弹力下降，容易出现烧布或布料返黄现象。

可见，对于废旧牛仔布脱色工艺仍有需要改进的空间。

发明内容

为解决现有牛仔布脱色工艺存在的缺陷，本发明提供一种复合生物酶废旧牛仔布脱色制剂，采用冷漂技术在常温下生产，该方法具有环保节能，低碳清洁等优点，冷漂技术基于氯化还原酶系统，通过氧化靛蓝和三氮苯、乙烯矾等染料达到漂白的色光改变的效果。

为实现上述效果，本发明的目的之一在于提供一种复合生物酶废旧牛仔布脱色制剂；本发明的目的之二在于提供所述复合生物酶废旧牛仔布脱色制剂用于处理牛仔布边角料的方法；本发明的目的之三在于提供一种利用所述复合生物酶废旧牛仔布脱色制剂的脱色工艺。

作为本发明的目的之一，提供一种复合生物酶废旧牛仔布脱色制剂，包括如下组分：冷漂酶，漆酶，以及辅助化学试剂。

优选的，所述辅助化学试剂包括，二氧化硫脲，二氧化氯，过碳酸钠，尿素。

更优选的，所述复合生物酶废旧牛仔布脱色制剂的组分及重量含量如下：冷漂酶1.5％～2.0％，漆酶1.0％～1.5％，二氧化硫脲5.0％～10.0％，二氧化氯31.5％～71.5％，过碳酸钠20％～53.5％，尿素1.0％～1.5％，按上述比例混合均匀即得。

作为本发明的目的之二，本发明提供的所述复合生物酶废旧牛仔布脱色制剂用于处理牛仔布边角料的方法，包括如下步骤：

步骤一，将废旧牛仔布边角料经过紫外线杀菌，干燥，筛选切碎至于洗衣机中待用；

步骤二，将复合生物酶制剂加入到洗衣机中，在加入所述复合生物酶制剂时应边转动反应器边加入，使所述复合生物酶制剂与物料充分接触；优选的，所加入的复合生物酶制剂为牛仔布物料的重量的2-10％；

步骤三，加水使所述复合生物酶制剂以发挥漂白作用，漂白时间20-30分钟，漂白温度20-45℃，复合生物酶制剂与水重量比例为1:(5-10)；

步骤四，漂白完成后，调节pH值至7.0-7.5灭活，而后进行二次水洗以达到布面洁净色彩鲜艳的效果。

优选的，所述步骤三中复合生物酶制剂与水重量比例为1:5，1:8，或1：10；漂白温度为30-35℃；漂白时间为5-20min，或10-20min。

优选的，步骤二中所述复合生物酶无需预先稀释直接加入到反应器中；所述反应器可以是洗衣机。

优选的，所述步骤四中采用氢氧化钠或大苏打调节pH值。所述步骤四中大苏打的浓度为2g/L。

作为本发明的目的之三，提供一种利用所述复合生物酶废旧牛仔布脱色制剂的脱色工艺系统，包括依次连接的电子皮带输送机、皮带称重给料机、加装磁铁器的紫外线消毒器、碎布机、超声波羊角式生物酶催化反应器、羊角式灭活洗涤机、羊角式漂洗洗涤机、1#真空螺旋脱水机、2#真空螺旋脱水机和微波杀菌烘干机；

所述超声波羊角式生物酶催化反应器包括支架以及支架上设置的三层反应单元，每层反应单元均设有反应槽、羊角转鼓、积水堰、加酶管道、减速电机及传动链条、进料口、出料口、蒸汽管、上层设置的具有空化和热效应的超声波换能器以及进水、补水和循环水进口；所述羊角转鼓包括转动滚桶、围绕滚桶外壁固定安装的羊角形状的搅拌齿，以及连接至转动滚桶中心轴的传动件，所述传动件具体为传动齿轮，与减速电机通过传动链条接触从而带动羊角转鼓旋转；

所述羊角式灭活洗涤机和羊角式漂洗洗涤机均包括顶部的槽体、槽体下方连接的锥形槽、储渣罐；所述槽体上设置洗涤机进料口，槽体外壁连接进水管和洗涤机出料口，所述出料口底部设置滤水板，滤水板上方设置第一喷淋装置，槽体内部设置羊角转鼓和连接羊角转鼓的动力电机；

还包括水循环系统、自动化DCS控制系统、自动计量补酶系统和自动计量补灭活剂系统，所述水循环系统包括软化水处理设备、自动计量补水系统、1#定量化工泵组、2#定量化工泵组、3#定量化工泵组、蒸汽回收风泵和储液池；所述软化水处理设备包括钠离子交换器和软水池，所述软化水处理设备通过水管分别与自动计量补水系统、自动计量补酶系统、超声波羊角式催化反应器、自动计量补灭活剂系统、羊角式灭活洗涤机、羊角式漂洗洗涤机连接；所述1#定量化工泵组用于超声波羊角式生物酶催化反应器内部水循环；所述2#定量化工泵组用于实现羊角式灭活洗涤机内部水循环；所述3#定量化工泵组用于储液池向羊角式灭活洗涤机供水；所述蒸汽回收风机用于将微波杀菌烘干机中的蒸汽输送至超声波羊角式催化反应器。

作为本发明的目的之四，提供一种利用所述复合生物酶废旧牛仔布脱色制剂的脱色工艺系统的方法，包括如下步骤：

步骤一，把准备好的布料，通过电子皮带输送机送至紫外线消毒机中进行消毒杀菌；

步骤二，将步骤一经过杀菌消毒合格后的布料，通过皮带输送机进入碎布机碎制到2-10cm；

步骤三，将步骤二经过碎布机碎制后的布料进入到超声波羊角式生物酶催化反应器中反应，反应时间10-30min；

步骤四，将步骤三经过超声波羊角式生物酶催化反应器脱色合格后的布料进入1#真空螺旋脱水机，1#真空螺旋脱水机后部脱出布料的残余生物酶回收利用；

步骤五，将步骤四经1#真空螺旋脱水机脱干的牛仔布由皮带运输机送至羊角式灭活洗涤机进行清洗灭活，灭活时间在10-20min，而后送入羊角式漂洗洗涤机中清洗，对布料中残余的生物酶进行灭活并清洗，防止布料烧布、返黄现象的发生；

步骤六，将步骤五经过羊角式灭活洗涤机洗涤后的布料送入2#真空螺旋脱水机，对布料中的水分进行脱出，使布料的提干度达到50％左右，无需全干，有利于成本的降低；

步骤七，将步骤六经过2#真空螺旋脱水机的布料送入微波杀菌烘干机，进行杀菌烘干，控制温度约105℃；

步骤八，将步骤七杀菌烘干后的牛仔布送入自动计量打包机，按一定规格包装后作为成品销售。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1，本发明提供的复合生物酶制剂各单酶基因都具有最适合酶活性的反应温度低，反应速度快的特点；复合生物酶成分明确，可以按理想比例复配，最大发挥酶制剂的协同促进效应；采用低温作用，高效漂白无需加热，节能省时，温和漂白，确保牛仔布边角料的强力；采用复合生物酶脱色制剂操作简便无需解漂，清除回染，节省人力水和能源，操作安全绿色环保，避免了对工人身体造成伤害；所述复合生物酶脱色制剂可以用于无机、有机物反应催化体系；且所述复合生物酶制剂无色无毒，制备方便，固体制剂便于贮存，运输使用方便。

2，本发明提供的利用复合生物酶制剂的脱色工艺系统用水量少，可以连续使用，不存在外排工序，绿色环保；工艺先进，自动化程度高，可连续全天候生产，没有跑、冒、滴、漏现象，没有三废现象(废水、废气、固体废料)；产品质量稳定，白度均匀，布料弹力强，不存在烧布现象；反应时间短(一般反应时间20-30min)，产量高；卫生条件好，经过采用紫外线及微波杀菌工艺，对各种有害菌全部杀灭(99.8％)，确保产品符合国家固体废料处理的卫生标准；生产成本低(一般生产成本500元/吨左右)，利润大；占地面积小，可以立体安装；工人劳动强度小，生产效率高；全部采用信息化、自动化；不同品种、不同颜色的牛仔布脱色不存在时间上的差别，可一次性同时脱色，不出现烧布或布料返黄现象。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明实施例7中一种利用复合生物酶废旧牛仔布脱色制剂的脱色工艺系统；

图2为本发明提供的一种利用复合生物酶废旧牛仔布脱色制剂的脱色工艺系统中水循环流路图；

图3为本发明提供的超声波羊角式生物酶催化反应器结构图；

图4为图3的侧视图；

图5为羊角式灭活洗涤机或羊角式漂洗洗涤机结构图；

图6为真空螺旋脱水机结构示意图。

其中，101-皮带输送机，102-皮带称重给料机，103-紫外线消毒机，104-碎布机，105-超声波羊角式生物酶催化反应器，106-1#真空螺旋脱水机，107-羊角式灭活洗涤机，1071-第一喷淋装置，108-羊角式漂洗洗涤机，1081-第二喷淋装置，109-2#真空螺旋脱水机,110-微波杀菌烘干机，111-自动计量打包机，112-袋式除尘器；201-软化水处理设备，202-自动计量补水系统，203-自动计量补酶系统，204-自动计量补灭活剂系统，205-1#定量化工泵组，206-2#定量化工泵组206，207-3#定量化工泵组，208-蒸汽回收风泵，209-储液池，210-自动化DCS控制系统；

301-反应槽，302-羊角转鼓，303-积水堰，304-加酶管道，305-超声波换能器，306-进水、补水和循环水进口，307-进料口，308-出料口，309-蒸汽管，310-减速电机及传动链条，311-支架；

501-槽体，502-羊角转鼓，503-动力电机，504-储渣罐，505-进水管，506-洗涤机进料口，507-洗涤机出料口，508-滤水板，509-锥形槽；

602-脱水机电机，603-减速器，604-壳体，605-筛网，606-推进螺杆，607-脱水机进料口，608-脱水机出料口，609-脱水机出水口，610-稳压罐，611-软管泵，612-微滤机。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

牛仔布边角料品种有浅蓝，普蓝，特深蓝，克牛，蓝加黑，蓝加蓝，硫化灰，蓝加绿。牛仔布边角料常见的主要化学成分，有5个品种，分别是：⑴靛蓝染料；⑵硫化染料；⑶硫化蓝染料；⑷硫化黑染料；⑸蓝加黑染料。根据牛仔布边角料品种，颜色和其主要化学成分进行制备的复合生物酶。

本发明实施例中使用的试剂主要产地：

冷漂酶TG1315：上海丁谷生物科技有限公司；

漆酶：上海戴迪实业发展有限公司，产品简介：纺织漆酶，型号：AC，是一种专门进行靛蓝等染料褪色漂白的生物酶制剂；

二氧化硫脲：河南东洋化工产品有限公司；

二氧化氯：山东华实药业有限公司；

过碳酸钠：济南一六八化工有限公司；

其他助剂全国有售。

实施例1：一种复合生物酶废旧牛仔布脱色制剂

本发明提供的复合生物酶废旧牛仔布脱色制剂主成分包括冷漂酶和漆酶，辅助化学试剂有二氧化硫脲、二氧化氯、过碳酸钠和尿素。

作为一个典型的实施例，所述复合生物酶制剂包括如下成分，冷漂酶1.5％，漆酶1.0％，二氧化硫脲5.0％，二氧化氯71.5％，过碳酸钠20％，尿素1.0％，按上述比例混合均匀即得。

各成分的性质和用途如下所述：

1.冷漂酶：是基于氧化还原酶系统，通过氧化靛蓝和三氮苯、乙烯矾等染料，达到漂白和色光改变的效果。

2.漆酶理化性质及用途：

漆酶是一种铜蛋白质，蓝色，分子量约12万，含4原子铜，可被CN-抑制。漆酶可以氧化多酚物质，促进苯酚和二元胺的甲氧基取代，氧化几乎所有具有β-多酚相似结构的底物。另外，一些真菌漆酶还能氧化一元酚如甲酚及抗坏血酸等。

漆酶借助自由基反应形成酚类化合物，无需破坏偶氮键，因此避免了形成有毒的芳香胺，更有利于控制环境污染，提高脱色效率。

3.辅助化学试剂性质及用途：

⑴二氧化硫脲理化性质及用途：

基本性质：水溶液兼有尿素和双氧水的性质，在水中能缓慢放出氧气，与过碳酸钠等有机过氧化物相比，其性质更为优越，具有活性氧含量高，在水中溶解度大，稳定性好，可溶于有机溶剂等优点。在纺织造纸工业中，过氧化尿素可用于棉花，羊毛，人造丝，亚麻纤维的漂白剂，聚酰胺纤维的柔软剂，抗静电剂和脱色剂。

⑵二氧化氯作用机理及用途：

主要是氧化作用，二氧化氯分子的结构呈不饱和状态，外层共有19个电子，具有强烈的氧化作用力，主要是对富有电子(或供电子)的原子基团(如含硫基的酶的硫化物、氯化物)进行攻击，强行掠夺电子，使之成为失去活性和改变性质，从而达到其目的。

①对锰的氧化

二氧化氯能够把二价锰氧化成四价锰，使之形成不溶于水的二氧化锰(MnO₂)，即：

2ClO₂+5Mn²⁺+6H₂O＝5MnO₂+12H⁺+2Cl^-通过氧化，二氧化氯对锰的去除率为69％～81％，而氯对锰的去除率仅为25％，一般二氧化氯的投加量为5.0mg/L。

②对铁的氧化

二氧化氯同样也能够把二价的铁氧化成三价的铁，形成氢氧化铁沉淀，即：

ClO₂+5Fe(HCO₃)₂+13H₂O＝5Fe(OH)₃+10CO₃ ^2-+Cl^-+21H⁺通过氧化，二氧化氯对铁的去除率为78％～95％，而氯对铁的去除率仅为50％左右，一般二氧化氯的投加量为2.0mg/L。

③对硫化物的氧化

二氧化氯在pH值5～9的区间内，很快将硫化物(S^2-)氧化成硫酸盐(SO₄ ^2-)，即：

8ClO₂+5S^2-+4H₂O＝5SO₄ ^2-+8Cl^-+8H⁺当二氧化氯的投加量为3.0mg/L时，硫的去除率为81％。

④对氰化物的氧化

二氧化氯可以将氰化物氧化成二氧化碳和氮，即：

2ClO₂+2CN^-＝2CO₂+N₂+2Cl^-

氰化物的浓度为3.0mg/L，二氧化氯的投加量为5.0mg/L，其氰化物的去除率一般都大于85％。

二氧化氯处理脱色主要是氧化破坏染料的发色基团和助色基团，达到显著的脱色效果。

在一定条件下，二氧化氯可与OPD(N.N-二乙基对苯二胺)、甲酚红(邻甲酚磺酞)、氯酚红(二氯磺酞)、酸性靛蓝(5.5-靛蓝二磺酸盐或靛蓝三磺酸盐)、丽丝胺绿B(芳甲烷燃料)、罗丹明B(四乙基罗丹明)和亚甲蓝等显色剂发生脱色反应。酸性靛蓝在pH<4时，可以与氧化剂，二氧化氯发生断键反应，而生成稳定化合物靛红C₈H₅NO₂。二氧化氯除与酸性靛蓝等染料发生反应外，还与许多直接染料和活性料反应，而使染料褪色。

利用二氧化氯的这一性质，可使二氧化氯用于处理废旧牛仔布边角料脱色，在脱色面去除率高。

通过以上对二氧化氯的机理性质，利用它对染料的锰、铁、硫化物，以及部分重金属都有去除的作用，确保脱色水的循环利用。

⑶过碳酸钠的性质与机理及作用：

过碳酸钠俗称固体双氧水。过氧化氢(H₂O₂)俗名双氧水，常温下是一种无色的液体，它难电离，易分解，被称为“绿色氧化剂”。

过碳酸钠可在醛基转化为酚羟基反应、有机硼烷氧化、腈水解、硫醚与胺氧化、烯烃环氧化、酮氧化、α-二酮断裂氧化等反应中作为氧化剂。另外过碳酸钠还可作为金属表面处理剂、电镀洗涤剂、污水处理剂、漂白剂等。

过碳酸钠对牛仔布边角料中的硫化蓝，有非常好的脱色效果。

实施例2，一种复合生物酶制剂，包括如下成分，冷漂酶2.0％，漆酶1.0％，二氧化硫脲5.0％，二氧化氯47.5％，过碳酸钠43.5％，尿素1.0％，按上述比例混合均匀即得。

实施例3，一种复合生物酶制剂，包括如下成分，冷漂酶2.0％，漆酶1.5％，二氧化硫脲10.0％，二氧化氯31.5％，过碳酸钠53.5％，尿素1.5％，按上述比例混合均匀即得。

实施例4，一种复合生物酶制剂，包括如下成分，冷漂酶1.5％，漆酶1.5％，二氧化硫脲8.0％，二氧化氯65％，过碳酸钠22.5％，尿素1.5％，按上述比例混合均匀即得。

实施例5，一种复合生物酶制剂，包括如下成分，冷漂酶1.5％，漆酶1.2％，二氧化硫脲10.0％，二氧化氯34.3％，过碳酸钠51.5％，尿素1.5％，按上述比例混合均匀即得。

本发明提供的复合生物酶制剂与单独使用冷漂酶效果对比优势：

1.单一冷漂酶效果

⑴冷漂酶是一种单一酶，主要是小范围的使用，不能规模使用。只是对靛蓝染料效果好，对硫化蓝效果不佳，因为废旧牛仔布不是单一品种，是混合料，材质不同，原料不能分开，冷漂酶无法完成脱色。

⑵单一冷漂酶，在用混合料脱色时，不能够同一容器内，同一时间，同一种酶下完成一次性全部脱色，一般有20-35％的不合格。

⑶单一冷漂酶，在脱色后的水，不能循环利用，水必须处理，用水量大，不节能，成本高(一般冷漂酶4.5元)。

⑷单一冷漂酶，在脱色过程中，对工艺要求严，不能提前加入水中稀释，给工人操作带来不必要的麻烦。

⑸单一冷漂酶，在脱色过程中，因为反应时间短，必须不停的搅拌翻动，如果搅拌不均匀容易发生烧布现象。

2.复合生物酶制剂脱色的优点

⑴可以在大规模的生产中使用，不同品种、不同材质、不同颜色的牛仔布可以在同一时间、同一容器内一次性完成脱色。一般使用量2％(对干布料)，价格在1.83元左右。

⑵本试剂脱色后，水可以循环使用，可以连续全天候的使用，这是本试剂最大的优势所在，也是本试剂发明的核心技术。

⑶本试剂操作方便，无任何气味，安全可靠，对职工身心健康有保障。

⑷产品质量稳定，不存在烧布现象，不返黄，不损伤布料弹力，产品合格率100％，无任何废料。

⑸生产成本低，每吨生产成本在186-220元，是单一冷漂酶价格的一半。

⑹各种酶制剂容易购得，市场供应不受限制，配制方便，容易保存、运输。

实施例6：利用所述复合生物酶用于处理牛仔布边角料的步骤如下：

步骤一，将废旧牛仔布边角料经过紫外线杀菌，干燥，筛选切碎至于反应器中待用；

步骤二，将固体的复合生物酶制剂直接加入到反应器中，无需预先稀释，在加入所述复合生物酶制剂时应边转动反应器边加入，使所述复合生物酶制剂与物料充分接触，所加入的复合生物酶制剂为牛仔布物料的重量的2-10％；

步骤四，漂白完成后，采用氢氧化钠或大苏打调节pH值至7.0-7.5灭活，而后进行二次水洗以达到布面洁净色彩鲜艳的效果。

其中，所述反应器可以是洗衣机，所述步骤三中复合生物酶制剂与水重量比例可以为1:5，1:8，或1：10；漂白温度为30-35℃；漂白时间为5-20min，或10-20min。

所述步骤四中大苏打的浓度为2g/L。

复合生物酶制剂使用方法及注意事项：

①因复合生物酶制剂遇水马上会起作用，所以不能将复合生物酶制剂，事先用水溶解稀释后再加入洗水机，而必须将固体的复合生物酶制剂直接加入到洗水机里。

②将固体的复合生物酶制剂加入洗水机里时，加入物料后需边转动洗水机边加入复合生物酶制剂，使其物料与复合酶匀充。

③反应时间：20分钟～30分钟内完成漂白，30分钟后复合生物酶就没有漂白效果了，大部分的漂白效果是在前20分钟内完成的。

④漂白完成后的处理：漂白完后，加烧碱，大苏打2克/升，调节PH值7.0～7.5左右进行灭活，再过二道清水洗，以达到布面洁净色鲜的效果。

实施例7：一种利用复合生物酶废旧牛仔布脱色制剂的脱色工艺系统，如图1所示，所述脱色工艺系统包括用依次连接的磁铁器的电子皮带输送机101、皮带称重给料机102、加装磁铁器的紫外线消毒器103、碎布机104、超声波羊角式生物酶催化反应器105、羊角式灭活洗涤机107、羊角式漂洗洗涤机108、1#真空螺旋脱水机106、2#真空螺旋脱水机109和微波杀菌烘干机110。

利用以上装置或组件构成的脱色工艺系统工业流程短，自动化程度高；节能，水循环利用；反应时间短，投资少，生产成本低；无三废，适应性广；一次性投资可以处理各种材质和颜色的产品，实用性强，易于推广，具有很大的市场发展前途。

作为优选的实施例，所述脱色工艺系统还包括水循环系统、自动化DCS控制系统210、自动计量补酶系统203和自动计量补灭活剂系统204，所述水循环系统包括软化水处理设备201、自动计量补水系统202、1#定量化工泵组205、2#定量化工泵组206、3#定量化工泵组207、蒸汽回收风泵208、储液池209，所述自动化DCS控制系统购自浙江威盛自动化有限公司、型号为FB-3000MCS。

所述软化水处理设备包括钠离子交换器和软水池，所述软化水处理设备通过水管分别与自动计量补水系统、自动计量补酶系统、超声波羊角式催化反应器、自动计量补灭活剂系统、羊角式灭活洗涤机、羊角式漂洗洗涤机连接；所述1#定量化工泵组用于超声波羊角式生物酶催化反应器内部水循环；所述2#定量化工泵组用于实现羊角式灭活洗涤机内部水循环；所述3#定量化工泵组用于储液池向羊角式灭活洗涤机供水；所述蒸汽回收风机用于将微波杀菌烘干机中的蒸汽输送至超声波羊角式催化反应器。

所述水循环系统如图2所示，源水经钠离子交换器进入软水池软化后分别进入生物酶配制环节、超声波羊角式催化反应器中、灭活剂配制环节、羊角式灭活洗涤机中、滤水板冲洗、羊角式漂洗洗涤机中，以及2#真空螺旋脱机中；超声波羊角式催化反应器内反应液一部分经滤水板后回用，另一部分与物料一起进入1#真空螺旋脱水机中和脱水干燥机进行脱水回用；羊角式灭活洗涤机的水经滤水板后回用；羊角式漂洗洗涤机内水一部分经滤水板流入储水池回用至羊角式灭活洗涤机，另一部分随物料进入2#真空螺旋脱机和脱水干燥机中进行脱水回用；微波烘干器中的蒸汽回收进入超声波羊角式催化反应器中。

实施例8，利用所述复合生物酶废旧牛仔布脱色制剂的脱色工艺系统进行废旧牛仔布脱色，如图1所示，包括步骤如下：

(1)先将牛仔边角布料从料厂运至生产线，预先储备好，然后等开机后确定没有任何安全问题后，经皮带输送机101送入皮带称重给料机102；

(2)利用紫外线消毒设备对牛仔布边角料进行流水线消毒，所述紫外线消毒机是以紫外汞灯为光源，利用灯管内汞蒸气放电时辐射的253.7nm紫外线为主要光谱线对物品进行消毒；

(3)物料经过紫外线消毒机103严格杀菌消毒后，进入碎布机104，对个别长的或大面积的布料进行切割碎解；优选的，在进入碎布机前皮带输送机上端安装磁铁，对牛仔布边角料中的铁器，进行清除，确保设备安全运行；碎布机104上方设置袋式除尘器112。碎布机把布料以及类似于纺织品的物品切成碎片(一般2公分-10公分)。

(4)再经皮带输送机送入超声波羊角式生物酶催化反应器105进行催化脱色。超声波羊角式生物酶催化反应器结构如下所述：该反应器共有上中下三层组成，每层结构均设有反应槽、羊角转鼓、积水堰、加酶管道、减速电机及链条传动、进出料口等组成。上层还设有具有空化和热效应的超声波装置以及用于加水、补水及水循环的前端管道。每层前部羊角转鼓通过减速电机直接传动，其余四个羊角转鼓利用链轮链条带动同时转动。利用反应器后板安装的喷淋装置，对残余生物酶进行清洗回用。

(5)从步骤(4)超声波羊角式生物酶催化反应器脱色的产品先进行喷淋漂洗，再送入1#真空螺旋脱水机106进行干燥脱水，主要用于对脱水不彻底，还有部分残留的生物酶进行有效脱出。真空螺旋脱水机主要由支架，驱动部件，脱水部件，壳体密封结构，及真空泵等组成，其工作原理是通过变距、变径的螺杆与不锈钢滤网形成过滤腔螺旋转动时，经过浓缩过滤压榨，进行连续固液分离，同时将整个过虑装置以及进料增加滤网隔出的存水空间进行密封，形成整体密封结构空间，将真空泵形成负压，真空抽水等过程对高湿物料进行更充分的脱水处理，在低压缩率下脱水干度在原基础上提高了20～30％，大大降低了单位能耗，提高了经济效益。

(6)经步骤(5)干燥脱水后的产品依次送入羊角式灭活洗涤机107和羊角式漂洗洗涤机108中对残余生物酶进行灭活和清洗，并分别经过第一喷淋装置1071和第二喷淋装置1081对产品喷淋水，而后送入2#真空螺旋脱水机109进行脱水，2#真空螺旋脱水机结构与1#真空螺旋脱水机相同；

(7)步骤(6)所得产品送入微波烘干机110进行微波干燥，微波干燥不同于传统干燥方式，其热传导方向与水分扩散方向相同。决定了它具有干燥速率大、节能、生产效率高、干燥均匀、清洁生产、易实现自动化控制和提高产品质量等优点；

(8)对步骤(7)微波干燥后经检验合格的产品送入自动计量打包机111进行包装和计量，形成成品。

所述步骤(2)中紫外线消毒过程具有以下优点：无死角，光射条件好，设备安装拆卸灵活方便；高效率杀菌，紫外线对细菌病毒的杀菌使用一般在1～2秒即可达到99～99.9％的杀菌率；高效杀菌广谱性：紫外线杀菌的广谱性是高的，它对几乎所有的细菌病毒都能高能高效率杀灭；无二次污染：紫外线杀菌不加入任何化学药剂，因此它不会对水体和周围环境产生二次污染，不改变水中任何成分；运行安全可靠：传统的消毒技术采用氯化物或臭氧，其消毒剂本身就是属于剧毒易燃的物质，而紫外线消毒系统不存在这样的安全隐患；运行维护费用低：紫外线杀菌设备占地面积小，建筑物要求简单，因此总投资较少，在运行方面成本也较低，它的成本是氯消毒的1/2，因此采用紫外线对废旧牛仔布边角料进行杀菌消毒是确保各种不同物料来源所带来的各种病毒细菌，环境污染不传播不扩散。

具体地，步骤(4)所述超声波羊角式生物酶催化反应器结构如图3和图4所示，超声波羊角式生物酶催化反应器结构如下所述：包括支架311以及支架311上设置的三层反应单元，每层反应单元均设有反应槽301、羊角转鼓302、积水堰303、加酶管道304、减速电机及传动链条310、进料口307、出料口308、蒸汽管309、上层设置的具有空化和热效应的超声波换能器305以及进水、补水和循环水进口306。所述羊角转鼓包括转动滚桶、围绕滚桶外壁固定安装的羊角形状的搅拌齿，以及连接至转动滚桶中心轴的传动件，所述传动件具体为传动齿轮，与减速电机通过传动链条310接触从而带动羊角转鼓旋转。

如图3所示，作为一个典型的实施例，每层反应单元包括横向平行设置的5个羊角转鼓，每层前部的羊角转鼓通过减速电机直接传动，其余四个羊角转鼓利用链轮传动链条带动同时转动。其反应器工作原理：首先利用加水管、加酶管道及积水堰三层反应槽内加满基础脱色生物酶反应混合液后，将牛仔布从最上部进料口加入上层反应槽，同时启动补水、加酶及水循环系统，牛仔布依靠循环水和羊角转鼓的动力在反应槽内缓慢前移，然后经积水堰依次进入中层和下层反应槽来使牛仔布进行充分均匀反应脱色，牛仔布完全脱色后经最下部出料口进入滤水装置和真空螺旋脱水机进行滤水和脱水。滤出和脱出的水经循环泵再次进入上层前部水管进行循环再利用。在整个脱色反应中羊角式结构的转鼓，既保证了牛仔布前移的动力，也实现了对牛仔布的搅拌作用。反应所需温度通过超声波热效应来提供的，超声波能够产生使牛仔布生物酶催化脱色反应所需要的温度。生物酶及水补充通过DCS系统控制实现自动定量添加。所述超声波羊角式生物酶催化反应器具有以下优点：①结构简单、易于加工与维修；②上下立体结构，占地少，满足反应时间要求，可根据场地大小进行立体安装；③牛仔布脱色均匀彻底，成本低，能耗低；④反应混合液循环使用不外排，节省生物酶制剂，绿色环保；⑤通过超声波的机械效应，空化效应，超声振动震荡，旋转摩擦力等作用，使布料能在反应器中均匀的退浆、褪色、摩擦，同时对布料中靛蓝染料，硫化染料，染料分子进行切割，使布片反应更彻底，确保了产品质量，节约大量的生物酶制剂，提高了经济效益；⑥超声波频率高，能量大，通过超声波的热效应，被介质吸收时能产生40～50℃的温度，这个温度也正是复合生物酶制剂所需要的温度，从而解决了冻季天气，因为天气原因不能全天候生产的关键问题，不需要增加加热设备，与蒸汽加热相比，设备投资少，无环境污染问题；⑦通过超声波振动作用，将大分子分解为小分子物质，有利于生物酶快速脱色，有利于节约生物酶的催化反应时间，提高了产品质量和产量；⑧通过转鼓上的羊角转动，使所有布料均匀的进入生物酶与水混合液中，同时还起到了搅拌和向前输送的功能，使其所有物料在运动中完成整个脱色全过程(一般10-30分钟)。

步骤(5)中所述1#真空螺旋脱水机为专利设备，已申请专利(名称：一种真空螺旋脱水机，申请号：CN201920227021.5)，如图6所示，其结构包括支架601，驱动部件：脱水机电机602和减速器603，以及脱水部件：密封的壳体604、壳体顶端的脱水机进料口607和脱水机出料口608、壳体底部的脱水机出水口609、与脱水机出水口609连接的稳压罐610、稳压罐610通过软管泵611连接至微滤机612；在壳体内还设置筛网605以及筛网605内侧的推进螺杆606，推进螺杆606上设置螺旋叶片，脱水机进料口607下端周边安装滤网613。其优点有：⑴本机在进料口下端周边安装滤网，可以增加过滤水的面积；⑵出水口处连接稳压罐，保证脱水过程稳定进行；⑶脱水机密封后利用真空泵抽取密闭空间内的水分和空气使得密闭空间内压力增大，利用真空内压，对物料进行脱水，能够有效脱出物料细胞管内的水分，以及脱水设备存在的回流水分提高了脱水率；⑷本机结构新型，操作方便，而且不会损伤所脱物料的纤维，在低压缩比下脱水干度提高到45～50％，大大降低单位能耗，提高了残余生物酶制剂回收率。

步骤(5)中羊角式灭活洗涤机和羊角式漂洗洗涤机结构相同，由于使用方法不同因而分开命名，如图5所示，所述羊角式灭活洗涤机和羊角式漂洗洗涤机均包括顶部的支撑羊角装置和容纳液体及牛仔布的槽体501、槽体下方连接的锥形槽509、储渣罐504；所述槽体501上设置洗涤机进料口506，槽体501外壁连接进水管505和洗涤机出料口507，所述出料口507底部设置滤水板508，滤水板508上方设置第一喷淋装置1071，槽体501内部设置羊角转鼓502和连接羊角转鼓的动力电机503；一定浓度的灭火剂NaOH溶液由前部进水管加入槽体501，通过内部羊角装置辊压和搅拌作用，使含有残余生物酶的漂浮漂白牛仔布既去除了生物酶又推动牛仔布前行流入羊角式漂洗洗涤机中；漂洗洗涤机的滤水板上设置第二喷淋装置1071，通过前部进水管加水和后部滤水板上部第二喷淋装置1081的喷淋来达到漂洗漂白牛仔布被漂洗干净的目的，水的排出依靠喷水嘴动力、前后液面高低差及羊角装置动力。同样牛仔布在羊角式漂洗洗涤机中也是通过羊角装置使牛仔布流入真空螺旋脱水机2#。

优选的，所述羊角式灭活洗涤机内安装洗涤机超声波换能器，所述洗涤机超声波换能器为常用的超声波换能器，所述超声波换能器的超声波探头位于液面以下即可，超声波华能器固定在羊角式灭活洗涤机机体上，其位置不影响超声效能的发挥。

具体的，布料通过超声波羊角式生物酶脱色催化反应器后，将验证各项指标合格后便进入羊角式灭活洗涤机。先对残留在布料的生物酶进行灭活(一般灭活需要15-30分钟)，灭活后的残余水进入水处理池进行处理，处理后回用，然后对布料进行漂洗。羊角式灭活洗涤机和漂洗机，适用于牛仔布脱色后，防止布料反黄，以及残留生物酶灭活量身定做的专用设备，当布片进入洗涤水槽时，在转鼓的转动下，利用鼓上的羊角和喷水嘴的压力把布片来回翻动，对布片进行全方位的清洗灭活。羊角式灭活洗涤机喷淋清洗操作简单，故障少，清洗效果均匀，可大批量连续自动生产作业；经过灭活后的布料，进入2#真空螺旋脱水机，节约了大量的洗涤用水，增加经济效益。

步骤(7)中微波烘干机的核心是微波发生器，目前微波干燥的频率主要为2450兆赫，多用于化工、食品、农副产品、木材类、建材类、纸品等行业的干燥，也可用于食品、农副产品等的杀菌。传统干燥方法，如火焰、热风、蒸气、电加热等，均为外部加热干燥，物料表面吸收热量后，经热传导，热量渗透至物料内部，随即升温干燥。而微波干燥则完全不同，它是一种内部加热的方法。湿物料处于振荡周期极短的微波高频电场内，其内部的水分子会发生极化并沿着微波电场的方向整齐排列，而后迅速随高频交变电场方向的交互变化而转动，并产生剧烈的碰撞和摩擦(每秒钟可达上亿次)，结果一部分微波能转化为分子运动能，并以热量的形式表现出来，使水的温度升高而离开物料，从而使物料得到干燥。微波干燥不同于传统干燥方式，其热传导方向与水分扩散方向相同。决定了它具有干燥速率大、节能、生产效率高、干燥均匀、清洁生产、易实现自动化控制和提高产品质量等优点，因而在干燥的各个领域越来越受到重视。⑴传统的干燥容易产生物料外焦内生的现象。但采用微波加热时，不论物料形状如何，热量都能均匀渗透，烘干速度快，效率高。⑵在微波作用下，物料的干燥速率趋于一致，加热均匀。并且微波干燥技术不影响被干燥物料的色、香、味及组织结构，有效成分也不易被分解、破坏。⑶微波设备配套设施少、占地少、操作方便、可连续作业，便于自动化生产和企业管理。⑷微波干燥工艺的能源利用率较高，这是因为微波的热量直接产生于湿物料内部，热损失少，热效率高无环境和噪音污染，可大大改善工作环境。

对比例：采用传统工艺对牛仔布进行脱色，包括如下步骤：

⑴把准备好的牛仔布边角料送至计量器称重后，加入到事先调制好溶液的渗泡池中(一般按0.5kg NaOH/1kg牛仔布,0.5-0.7kg次氯酸钠/1kg牛仔布，布：水＝1:200)，渗泡时间一般8-12h，冬季时间一般在24h。用人工每60min翻动一次来达到物料均匀脱色和防止烧布的目的。

⑵物料经过渗泡脱色后，原渗泡池中液体通过排水阀一次性直排或进入水处理场。然后用清水对物料清洗，直到水清为止(一般需要反复清洗8-10次)需要大约180-220m³水。

⑶经过反复清洗的物料在没有颜色后，加入次氯酸钠(一般用含量8-12％)进行漂白，一般时间在4-6h，漂白后的溶液一部分回用，一部分排放或处理。

⑷经过漂白后的物料，必须经过清水洗涤，一般洗涤4-6次，防止残余的次氯酸钠造成物料返黄。

⑸经过漂白洗涤后的物料捞出送至晾晒场，晾干后打包出厂。

采用传统工艺和本申请提供的技术方案对废旧牛仔布进行脱色处理，各项工艺指标对比如下表所示：

通过对比可见，本发明提供的脱色工艺系统技术方案工业流程短，自动化程度高；节能，水循环利用；反应时间短，投资少，生产成本低；无三废，适应性广；一次性投资可以处理各种材质和颜色的产品，实用性强，易于推广，具有很大的市场发展前途。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种复合生物酶废旧牛仔布脱色制剂，其特征在于，包括如下组分：冷漂酶，漆酶，以及辅助化学试剂。

2.根据权利要求1所述的一种复合生物酶废旧牛仔布脱色制剂，其特征在于，所述辅助化学试剂包括，二氧化硫脲，二氧化氯，过碳酸钠和尿素。

3.根据权利要求2所述的一种复合生物酶废旧牛仔布脱色制剂，其特征在于，组分及重量含量如下：冷漂酶1.5％～2.0％，漆酶1.0％～1.5％，二氧化硫脲5.0％～10.0％，二氧化氯31.5％～71.5％，过碳酸钠20％～53.5％，尿素1.0％～1.5％，按上述比例混合均匀即得。

4.一种复合生物酶废旧牛仔布脱色制剂用于处理牛仔布边角料的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤二，将权利要求1～3任一项所述复合生物酶制剂加入到反应器中，在加入所述复合生物酶制剂时应边转动反应器边加入，使所述复合生物酶制剂与物料充分接触；

步骤四，漂白完成后，采用氢氧化钠或2g/L大苏打调节pH值至7.0-7.5灭活，而后进行二次水洗以达到布面洁净色彩鲜艳的效果。

5.根据权利要求4所述的一种复合生物酶废旧牛仔布脱色制剂用于处理牛仔布边角料的方法，其特征在于，步骤二中所述复合生物酶无需预先稀释直接加入到反应器中，步骤二中所加入的复合生物酶制剂为牛仔布物料的重量的2-10％。

6.根据权利要求4所述的一种复合生物酶废旧牛仔布脱色制剂用于处理牛仔布边角料的方法，其特征在于，所述步骤三中复合生物酶制剂与水重量比例为1:5，1:8，或1：10；漂白温度为30-35℃；漂白时间为5-20min，或10-20min。

7.一种利用复合生物酶废旧牛仔布脱色制剂的脱色工艺系统，其特征在于，包括依次连接的皮带输送机、皮带称重给料机、加装磁铁器的紫外线消毒器、碎布机、超声波羊角式生物酶催化反应器、羊角式灭活洗涤机、羊角式漂洗洗涤机、1#真空螺旋脱水机、2#真空螺旋脱水机和微波杀菌烘干机；所述超声波羊角式生物酶催化反应器中使用权利要求4所述的复合生物酶废旧牛仔布脱色制剂。

8.根据权利要求7所述的一种利用所述复合生物酶废旧牛仔布脱色制剂的脱色工艺系统，其特征在于，所述超声波羊角式生物酶催化反应器包括支架以及支架上设置的三层反应单元，每层反应单元均设有反应槽、羊角转鼓、积水堰、加酶管道、减速电机及传动链条、进料口、出料口、蒸汽管、上层设置的具有空化和热效应的超声波换能器以及进水、补水和循环水进口；所述羊角转鼓包括转动滚桶、围绕滚桶外壁固定安装的羊角形状的搅拌齿，以及连接至转动滚桶中心轴的传动件，所述传动件具体为传动齿轮，与减速电机通过传动链条接触从而带动羊角转鼓旋转；

所述羊角式灭活洗涤机和羊角式漂洗洗涤机均包括顶部的槽体、槽体下方连接的锥形槽、储渣罐；所述槽体上设置洗涤机进料口，槽体外壁连接进水管和洗涤机出料口，所述出料口底部设置滤水板，滤水板上方设置第一喷淋装置，槽体内部设置羊角转鼓和连接羊角转鼓的动力电机。

9.根据权利要求8所述的一种利用所述复合生物酶废旧牛仔布脱色制剂的脱色工艺系统，其特征在于，还包括水循环系统、自动化DCS控制系统、自动计量补酶系统和自动计量补灭活剂系统，所述水循环系统包括软化水处理设备、自动计量补水系统、1#定量化工泵组、2#定量化工泵组、3#定量化工泵组、蒸汽回收风泵和储液池；

10.利用根据权利要求9所述的一种利用所述复合生物酶废旧牛仔布脱色制剂的脱色工艺系统的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤五，将步骤四经1#真空螺旋脱水机脱干的牛仔布由皮带运输机送至羊角式灭活洗涤机进行清洗灭活，灭活时间在10-20min，而后送入羊角式漂洗洗涤机中清洗；

步骤六，将步骤五经过羊角式灭活洗涤机洗涤和羊角式漂洗洗涤机洗涤后的布料送入2#真空螺旋脱水机，对布料中的水分进行脱出，使布料的提干度达到50％左右，无需全干，有利于成本的降低；