CN110777131B - 生物酶在汉麻及相关纺织面料整理中的应用 - Google Patents

生物酶在汉麻及相关纺织面料整理中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种生物酶，原料包括：果胶酶10‑40％，半纤维素酶10‑20％，木聚糖酶40‑75％以及酶催化剂0.1‑1％，总和为100％，所述酶催化剂包括：海藻酸钠、丙酮酸锌和香茅提取物；生物酶与苎麻原麻的质量比为1∶40‑60。本发明采用果胶酶、半纤维素酶、木聚糖酶的特殊光波的特有强度处理，无需预处理，有效地节约了物质消耗，一次进行汉麻纤维脱胶，优化了汉麻以及相关纺织面料的工艺流程，节能环保。

Description

生物酶在汉麻及相关纺织面料整理中的应用
技术领域
本发明属于纺织材料处理技术领域，具体涉及生物酶在汉麻及相关纺织面料整理中的应用。
背景技术
汉麻作为绿色环保生态纤维，其面料除具有天然抗菌、屏蔽紫外线辐射、吸湿排汗、柔软舒适、护肤保洁、吸附异味和耐磨等性能外，还具有尊贵高雅、朴实无华、自然实用等风格。因此，汉麻面料日渐成为高级服装设计师手中理想的面料。所以汉麻纤维的脱胶工艺优化越来越引起人们的关注与重视。由于汉麻纤维独特的理化性质，比苎麻、亚麻等其他麻类更加难以脱胶，抑制了产品质量的进一步提高。在所有麻类作物的脱胶工艺中，以苎麻、亚麻脱胶最为成熟，而汉麻纤维因纤维素含量较低，半纤维素及果胶质含量较高，单纤维长度差异大，纤维分离性差，同时其麻皮具有厚角组织，而不利于脱胶过程中药剂的渗透等原因，增加了脱胶的难度。
为了更好的开发汉麻纺织产品，近几年来，对汉麻纤维的脱胶技术进行了一系列的研究。国内外目前采用的汉麻脱胶技术均有待进一步完善，常用的化学脱胶法工艺流程长，导致高能耗、高水耗、高成本、污染严重。天然水沤麻法污染水域、低质低效。微生物脱胶优点是工艺简单易行、无需专用设备、无污染,生产的精干麻质量好，但是目前微生物脱胶无法直接应用于工业生产，还需要辅以化学方法脱胶，就是不能脱离化学处理过程。物理脱胶法只能对汉麻进行一定程度的脱胶，且必须结合其他方法才可完成脱胶过程。中国专利申请：CN201410293048.6，公开了一种生物酶组合物脱胶与化学法脱胶相结合对汉麻纤维进行脱胶的方法，目前尚未有全部采用生物酶组合物纺织面料进行整理的方法。
发明内容
为了实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：
本发明要解决的技术问题是提供一种成本低、绿色环保、处理效果好的一种生物酶组合物及其用生物酶组合物处理汉麻及相关纺织面料的方法。
为达以上目的，本发明提供一种生物酶组合物，原料包括：果胶酶10-40％，半纤维素酶10-20％，木聚糖酶40-75％以及酶催化剂0.1-1％，总和为100％，所述酶催化剂包括：海藻酸钠、丙酮酸锌和香茅提取液；所述所述酶催化剂的组成为：重量份数比为3:2:10的海藻酸钠、丙酮酸锌和香茅提取液，香茅提取液的方法为香茅与溶液的重量比为1:5-10，所述溶液体积比为5-7％的酒精溶液，提取3-5小时，所述果胶酶、半纤维素酶和木聚糖酶经过波长为0.4-0.7μm强度为1000-2000Lux的光波处理0.2-0.5小时。
生物酶组合物在汉麻纺织面料整理过程中的使用方法为：
配制酶催化剂，首先，制备香茅提取液，然后在香茅提取液中加入海藻酸钠和丙酮酸锌，搅拌均匀。
将果胶酶、半纤维素酶、木聚糖酶经过波长为0.4-0.7μm强度为1000-2000Lux的光波处理0.2-0.5小时处理后，和酶催化剂混合，搅拌，制得生物酶组合物；
将生物酶组合物加入装有水的洗胶槽中，放入汉麻纤维，水刚好浸没汉麻纤维，20分钟后取出，然后用清水冲洗，干燥。
本发明与现有技术不同之处在于本发明取得了如下技术效果：
1、本发明采用果胶酶、半纤维素酶、木聚糖酶的特殊光波的特有强度处理，无需预处理，有效地节约了物质消耗，一次进行汉麻纤维脱胶，优化了汉麻以及相关纺织面料的工艺流程，节能环保。
2、本发明的采用无污染的催化剂进行催化，不然提高了处理效果，而且对纤维无损伤，极大程度的保持了纤维的拉伸强度。
3、本发明工艺流程简洁，不但对汉麻纤维损伤小，而且香茅提取液还可以促合汉麻纤维因脱胶造成的边缘毛刺的贴合，保持了纤维的拉伸强度，提高了手感的使用的舒适度。
4、纯粹的生物酶组合物来处理汉麻以及纺织面料尚未有技术图谱，属于填补技术空白，传统的汉麻纤维脱胶是采用是使用强碱或生物酶组合物+强碱结合进行脱胶，这样不仅去除果胶、木质素效果一般，更带来了能源的大量消耗。
具体实施方式
下面将结合本发明中的实施例，对分发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例第一部分：为了更好的测试生物酶组合物和强碱对汉麻的处理效果，实施例第一部分将生物酶组合物和强碱处理效果进行对比，具体如下：
实施例1：用3％的烧碱溶液对汉麻纤维进行处理，烧碱溶液与汉麻纤维的重量比为1:4，处理30分钟。
实施例2：
将20重量份的果胶酶、15重量份的半纤维素酶和65重量份的木聚糖酶加入3倍重量的水中混合搅拌，制得复合酶溶液；
将复合酶溶液加入装有水的洗胶槽中，放入汉麻纤维，水刚好浸没汉麻纤维，30分钟后取出，果胶酶、半纤维素酶、木聚糖酶与汉麻纤维的重量比为1:5。
实施例3：
将25重量份的果胶酶、20重量份的半纤维素酶和55重量份的木聚糖酶加入3倍重量的水中混合搅拌，制得复合酶溶液；
将复合酶溶液加入装有水的洗胶槽中，放入汉麻纤维，水刚好浸没汉麻纤维，30分钟后取出，果胶酶、半纤维素酶、木聚糖酶与汉麻纤维的重量比为1:5。
实施例4：
将28重量份的果胶酶、18重量份的半纤维素酶和54重量份的木聚糖酶加入3倍重量的水中混合搅拌，制得复合酶溶液；
将复合酶溶液加入装有水的洗胶槽中，放入汉麻纤维，水刚好浸没汉麻纤维，30分钟后取出，果胶酶、半纤维素酶、木聚糖酶与汉麻纤维的重量比为1:5。
实施例5：
将30重量份的果胶酶、12重量份的半纤维素酶和58重量份的木聚糖酶加入3倍重量的水中混合搅拌，制得复合酶溶液；
将复合酶溶液加入装有水的洗胶槽中，放入汉麻纤维，水刚好浸没汉麻纤维，30分钟后取出，果胶酶、半纤维素酶、木聚糖酶与汉麻纤维的重量比为1:5。
实施例6：
将32重量份的果胶酶、18重量份的半纤维素酶和50重量份的木聚糖酶加入3倍重量的水中混合搅拌，制得复合酶溶液；
将复合酶溶液加入装有水的洗胶槽中，放入汉麻纤维，水刚好浸没汉麻纤维，30分钟后取出，果胶酶、半纤维素酶、木聚糖酶与汉麻纤维的重量比为1:5。
实施例7：
将35重量份的果胶酶、12重量份的半纤维素酶和53重量份的木聚糖酶加入3倍重量的水中混合搅拌，制得复合酶溶液；
将复合酶溶液加入装有水的洗胶槽中，放入汉麻纤维，水刚好浸没汉麻纤维，30分钟后取出，果胶酶、半纤维素酶、木聚糖酶与汉麻纤维的重量比为1:5。
实施例8：
将38重量份的果胶酶、15重量份的半纤维素酶和57重量份的木聚糖酶加入3倍重量的水中混合搅拌，制得复合酶溶液；
将复合酶溶液加入装有水的洗胶槽中，放入汉麻纤维，水刚好浸没汉麻纤维，30分钟后取出，果胶酶、半纤维素酶、木聚糖酶与汉麻纤维的重量比为1:5。
实施例9：
将40重量份的果胶酶、10重量份的半纤维素酶和50重量份的木聚糖酶加入3倍重量的水中混合搅拌，制得复合酶溶液；
将复合酶溶液加入装有水的洗胶槽中，放入汉麻纤维，水刚好浸没汉麻纤维，30分钟后取出，果胶酶、半纤维素酶、木聚糖酶与汉麻纤维的重量比为1:5。
将实施例1-9处理的汉麻结果进行统计，结果如下：
Figure GDA0004030818250000041
断裂强力测量参考标准断裂强力采用YG001A纤维电子强力仪进行测量。
Figure GDA0004030818250000042
通过以上实施例可以得出，实施例1的强碱脱胶率明显高于实施例2-9，但纤维的强度造成极大的损害，断裂强力不及生物酶组合物处理的一半。
实施例第二部分：本发明中不含催化剂的生物酶组合物与现有技术中采用生物酶组合物和强碱相结合的方式进行对比，具体如下：
采用实施例2-9的配方和方法对汉麻纤维进行处理，实施例10：采用现有技术中生物酶组合物和强碱结合对汉麻纤维进行处理。
处理结果如下：
Figure GDA0004030818250000051
断裂强力测量参考标准断裂强力采用YG001A纤维电子强力仪进行测量。
Figure GDA0004030818250000052
通过以上数据可以看出，实施例2-9对汉麻纤维的处理明显弱于实施例10生物酶组合物+强碱相结合。而且实施例10处理的汉麻纤维断裂强力与实施例1相比，有了很大的提升。
实施例第三部分：本发明中含有催化剂的生物酶组合物进行处理的具体数据：
实施例11：所述酶催化剂的组成为：重量份数比为3:2:10的海藻酸钠、丙酮酸锌和香茅提取液。按照配方配制酶催化剂，首先，制备香茅提取液，香茅提取液的方法为香茅与溶液的重量比为1:5-10，所述溶液体积比为5-7％的酒精溶液，提取3-5小时。然后在香茅提取液中加入海藻酸钠和丙酮酸锌，搅拌均匀。
将20重量份的果胶酶、15重量份的半纤维素酶和64重量份的木聚糖酶和1重量份的酶催化剂混合，搅拌，制得生物酶组合物；
将生物酶组合物加入装有水的洗胶槽中，放入汉麻纤维，水刚好浸没汉麻纤维，20分钟后取出，然后用清水冲洗，干燥。
实施例12：所述酶催化剂的组成为：重量份数比为3:2:10的海藻酸钠、丙酮酸锌和香茅提取液。按照配方配制酶催化剂，首先，制备香茅提取液，香茅提取液的方法为香茅与溶液的重量比为1:5-10，所述溶液体积比为5-7％的酒精溶液，提取3-5小时。然后在香茅提取液中加入海藻酸钠和丙酮酸锌，搅拌均匀。
将25重量份的果胶酶、20重量份的半纤维素酶和54重量份的木聚糖酶和1重量份的酶催化剂混合，搅拌，制得生物酶组合物；酶催化剂
将生物酶组合物加入装有水的洗胶槽中，放入汉麻纤维，水刚好浸没汉麻纤维，20分钟后取出，然后用清水冲洗，干燥。
实施例13：所述酶催化剂的组成为：重量份数比为3:2:10的海藻酸钠、丙酮酸锌和香茅提取液。按照配方配制酶催化剂，首先，制备香茅提取液，香茅提取液的方法为香茅与溶液的重量比为1:5-10，所述溶液体积比为5-7％的酒精溶液，提取3-5小时。然后在香茅提取液中加入海藻酸钠和丙酮酸锌，搅拌均匀。
将28重量份的果胶酶、18重量份的半纤维素酶和53重量份的木聚糖酶和1重量份的酶催化剂混合，搅拌，制得生物酶组合物；
将生物酶组合物加入装有水的洗胶槽中，放入汉麻纤维，水刚好浸没汉麻纤维，20分钟后取出，然后用清水冲洗，干燥。
实施例14：所述酶催化剂的组成为：重量份数比为3:2:10的海藻酸钠、丙酮酸锌和香茅提取液。按照配方配制酶催化剂，首先，制备香茅提取液，香茅提取液的方法为香茅与溶液的重量比为1:5-10，所述溶液体积比为5-7％的酒精溶液，提取3-5小时。然后在香茅提取液中加入海藻酸钠和丙酮酸锌，搅拌均匀。
将30重量份的果胶酶、12重量份的半纤维素酶和57重量份的木聚糖酶和1重量份的酶催化剂混合，搅拌，制得生物酶组合物；
将生物酶组合物加入装有水的洗胶槽中，放入汉麻纤维，水刚好浸没汉麻纤维，20分钟后取出，然后用清水冲洗，干燥。
实施例15：所述酶催化剂的组成为：重量份数比为3:2:10的海藻酸钠、丙酮酸锌和香茅提取液。按照配方配制酶催化剂，首先，制备香茅提取液，香茅提取液的方法为香茅与溶液的重量比为1:5-10，所述溶液体积比为5-7％的酒精溶液，提取3-5小时。然后在香茅提取液中加入海藻酸钠和丙酮酸锌，搅拌均匀。
将35重量份的果胶酶、12重量份的半纤维素酶和52重量份的木聚糖酶和1重量份的酶催化剂混合，搅拌，制得生物酶组合物；
将生物酶组合物加入装有水的洗胶槽中，放入汉麻纤维，水刚好浸没汉麻纤维，20分钟后取出，然后用清水冲洗，干燥。
实施例16：所述酶催化剂的组成为：重量份数比为3:2:10的海藻酸钠、丙酮酸锌和香茅提取液。按照配方配制酶催化剂，首先，制备香茅提取液，香茅提取液的方法为香茅与溶液的重量比为1:5-10，所述溶液体积比为5-7％的酒精溶液，提取3-5小时。然后在香茅提取液中加入海藻酸钠和丙酮酸锌，搅拌均匀。
将40重量份的果胶酶、10重量份的半纤维素酶和49重量份的木聚糖酶和1重量份的酶催化剂混合，搅拌，制得生物酶组合物；
将生物酶组合物加入装有水的洗胶槽中，放入汉麻纤维，水刚好浸没汉麻纤维，20分钟后取出，然后用清水冲洗，干燥。
将实施例11-16处理的汉麻数据如下：
Figure GDA0004030818250000071
实施例11-16可以看出，加入催化剂的生物酶组合物在处理汉麻纤维的效果明显高于不加催化剂的生物酶组合物，但还是达不到化学强碱处理的脱胶率。
断裂强力测量参考标准断裂强力采用YG001A纤维电子强力仪进行测量。
Figure GDA0004030818250000081
通过上述表格可以看出，加入催化剂的生物酶组合物在处理汉麻纤维后断裂强力与没有加催化剂的生物酶组合物基本无变化，但处理效率和脱胶率提高很大。
实施例第四部分：本发明中含有催化剂并且经过特殊波长的光处理的生物酶组合物处理汉麻纤维的数据：
实施例17：所述酶催化剂的组成为：重量份数比为3:2:10的海藻酸钠、丙酮酸锌和香茅提取液。按照配方配制酶催化剂，首先，制备香茅提取液，香茅提取液的方法为香茅与溶液的重量比为1:5-10，所述溶液体积比为5-7％的酒精溶液，提取3-5小时。然后在香茅提取液中加入海藻酸钠和丙酮酸锌，搅拌均匀。
将30重量份的果胶酶、12重量份的半纤维素酶和57重量份的木聚糖酶将果胶酶、半纤维素酶、木聚糖酶经过波长为0.4-0.7μm强度为1000-2000Lux的光波处理0.2-0.5小时处理后，和1重量份的酶催化剂混合，搅拌，制得生物酶组合物；
将生物酶组合物加入装有水的洗胶槽中，放入汉麻纤维，水刚好浸没汉麻纤维，20分钟后取出，然后用清水冲洗，干燥。
实施例18：所述酶催化剂的组成为：重量份数比为3:2:10的海藻酸钠、丙酮酸锌和香茅提取液。按照配方配制酶催化剂，首先，制备香茅提取液，香茅提取液的方法为香茅与溶液的重量比为1:5-10，所述溶液体积比为5-7％的酒精溶液，提取3-5小时。然后在香茅提取液中加入海藻酸钠和丙酮酸锌，搅拌均匀。
将35重量份的果胶酶、12重量份的半纤维素酶和52重量份的木聚糖酶经过波长为0.4-0.7μm强度为1000-2000Lux的光波处理0.2-0.5小时处理后，和1重量份的酶催化剂混合，搅拌，制得生物酶组合物；
将生物酶组合物加入装有水的洗胶槽中，放入汉麻纤维，水刚好浸没汉麻纤维，20分钟后取出，然后用清水冲洗，干燥。
实施例19：所述酶催化剂的组成为：重量份数比为3:2:10的海藻酸钠、丙酮酸锌和香茅提取液。按照配方配制酶催化剂，首先，制备香茅提取液，香茅提取液的方法为香茅与溶液的重量比为1:5-10，所述溶液体积比为5-7％的酒精溶液，提取3-5小时。然后在香茅提取液中加入海藻酸钠和丙酮酸锌，搅拌均匀。
将40重量份的果胶酶、10重量份的半纤维素酶和49重量份的木聚糖酶经过波长为0.4-0.7μm强度为1000-2000Lux的光波处理0.2-0.5小时处理后，和1重量份的酶催化剂混合，搅拌，制得生物酶组合物；
将生物酶组合物加入装有水的洗胶槽中，放入汉麻纤维，水刚好浸没汉麻纤维，20分钟后取出，然后用清水冲洗，干燥。
将实施例17-19处理的汉麻数据如下：
Figure GDA0004030818250000091
实施例17-19可以看出，加入催化剂并且酶经过特殊光处理的生物酶组合物在处理汉麻纤维的效果明显高于不加催化剂的生物酶组合物，基本化学强碱处理的脱胶率。
断裂强力测量参考标准断裂强力采用YG001A纤维电子强力仪进行测量。
Figure GDA0004030818250000092
通过以上数据看出，加入特殊光处理并有酶催化剂的生物酶组合物处理的汉麻纤维在断裂强度方面与化学试剂相比，有着不可取代的优势，与生物酶组合物和化学试剂相结合的处理方法相比，在断裂强力和处理时间方面也有着突出的优势。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种生物酶组合物，原料包括：果胶酶10-40％，半纤维素酶10-20％，木聚糖酶40-75％以及酶催化剂0.1-1％，总和为100％，所述酶催化剂包括：海藻酸钠、丙酮酸锌和香茅提取液；所述酶催化剂的组成为：重量份数比为3:2:10的海藻酸钠、丙酮酸锌和香茅提取液；香茅提取液的方法为香茅与溶液的重量比为1:5-10，所述溶液体积比为5-7％的酒精溶液，提取3-5小时；所述果胶酶、半纤维素酶和木聚糖酶经过波长为0.4-0.7μm强度为1000-2000Lux的光波处理0.2-0.5小时。
2.一种权利要求1所述的生物酶组合物在汉麻纺织面料整理过程中的使用方法为：配制酶催化剂，制备香茅提取液，然后在香茅提取液中加入海藻酸钠和丙酮酸锌，搅拌均匀；将果胶酶、半纤维素酶、木聚糖酶经过波长为0.4-0.7μm强度为1000-2000Lux的光波处理0.2-0.5小时处理后，和酶催化剂混合，搅拌，制得生物酶组合物；将生物酶组合物加入装有水的洗胶槽中，放入汉麻纤维，水刚好浸没汉麻纤维，20分钟后取出，然后用清水冲洗，干燥。
3.一种汉麻处理方法，其特征在于：使用权利要求1所述的生物酶组合物。
4.一种汉麻面料的处理方法，其特征在于：使用权利要求1所述的生物酶组合物。
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