O 前言
近年来,随着环境污染对全球气候的影响和人类对于自身生存条件的关注,维护自然生态环境的和谐、避免环境污染、降低能源消耗、减少资源浪费等环保问题成为国家和消费群体日益关注的焦点。随着中国加入WTO组织,新的环境保护法规和新的生态纺织品标准形成了一道又一道“绿色壁垒”。IS014001环保标准和Oeko—Tex Standard 100环保生态标签的推出,再次证明了印染企业只有生产绿色产品,才能提高产品竞争能力,才能顺利进入国际市场,适应国际纺织品市场越来越高的“绿色”要求。
1 生物酶精练
1.1 棉纤维的化学组成
表1 棉纤维的化学组成
组分 | 总比 | 初生胞壁/表皮层 |
纤维素/半纤维素 | 94% | 54% |
果胶(果胶酸盐) | 1.2% | 9% |
蛋白质 | 1.3% | 14% |
蜡质 | 0.6% | 8% |
灰分 | 1.2% | 3% |
其它 | 1.7% | < 2% |
1.2 棉精练的目的
去除纤维素纤维上的非纤维素物质以达到:
(1)提高纤维及织物的润湿性,确保后道的染色加工;
(2)提高白度,提升漂白性能。
1.3 生物酶精练的概念
传统的棉精练是在高温和高浓度烧碱的共同作用下完成的,经过碱精练处理,能够基本去除棉纤维上的果胶、蜡质和蛋白质,使织物获得亲水性。但是由于碱精练过程中大量使用了碱和表面活性剂,处理后又需要用大量的酸中和,并用大量的水清洗,因此,被处理的棉纤维减量大,强度损伤严重,同时过多有害化学品的使用,既加重了污水处理的负担又对纺织品本身造成损伤。
生物酶精练技术是对传统前处理工艺的历史性突破。诺维信精练酶Scourzyme。301 L是以碱性果胶酶为主的多种酶制剂的复配产品。它使一种全新温和的绿色的精练方式成为可能。生物酶精练利用酶的专一性,有效分解去除果胶质及其它共生物杂质,从而达到精练效果。
1.4 酶精练工艺与传统碱煮工艺的比较
以针织布/纱线为例:
1.4.1 工艺比较
(1)常规碱煮工艺 进水、进布/纱十碱煮(碱氧一浴)叫热水洗叫热水洗一一冷水洗一一染色
(2)精练酶工艺 进水、进布/纱一酶煮练一一染色
1.4.2 工艺处方及助剂和能源总成本比较
以浴比1:10,100 kg重针织布/纱计算:
表2 工艺处方及成本比较
项目名称 | 传统碱氧工艺 | 精练酶工艺 | ||
精练酶Scourzyme 301L | 1 | 1g/L | ||
渗透剂 | 1g/L | 1g/L | ||
双氧水(100%) | 2g/L | - | ||
片碱 | 1.2g/L | - | ||
氧漂稳定剂 | 1g/L | - | ||
助剂总成本 | 340元 | 500元 | ||
水 | 40吨 | 140元 | 10吨 | 35元 |
电 | 200度 | 160元 | 75度 | 60元 |
蒸汽 | 2m3 | 280元 | 0.8m3 | 112元 |
能源总成本 | - | 580元 | 207元 | |
助剂与能源总成本 | 920元 | 707元 | <
精练酶Scourzyme 301L:40元/公斤;水:3.5元/吨,蒸汽:140元/ m3,电:0.8元/度。
表3 酶精练与碱精练前处理效果及环保指标比较
检测指标 | 酶精练 | 碱精练 |
PH值 | 7-9 | 13-14 |
温度 | 50-60℃ | 95-100℃ |
果胶残余 | 22%-30% | 10%-15% |
失重 | ≤1.5% | 4%-10% |
润湿 | ≤1秒 | ≤1秒 |
光泽度 | +1%-5% | +5%-10% |
可漂性 | 相当 | |
可染性 | 相当 | |
耗水量 | 35%-50% | 100% |
TDS | 20%-45% | 100% |
BOD | 20%-45% | 100% |
COD | 20%-45% | 100% |
2 生物酶精练的优势
精练酶Scourzymc 301 L适合于棉及其交织或混纺纤维/纱线/织物的各种前处理工序,与传统碱精练相比,精练酶Scourzyme 301L具有以下优势:
2.1 全面提升棉制品的处理效果
.不损伤纤维,不影响纤维强力,织物失重降低;
.改善染色性能,匀染性提高、得色量上升,染色次品率大幅下降;
.织物手感柔软、丰满,布面亮泽、纹理清晰;
.若染色后再做生物抛光整理,织物色光不会改变;
.对特殊敏感型纤维的精练更具安全性和可靠性,如天然彩棉、棉/毛、棉/丝、棉/麻等。
2.2 对环境、操作人员及设备无害
.低能耗、低水耗,降低废水中TDS、COD、BOD指数,减少环境污染;
.作业环境安全;
.减低对设备损伤。
2.3 缩短加工时间,降低综合成本
.合并酶退浆工序并可与生物抛光工序同时进行,可缩短工艺时间,提高生产效率;
.织物失重减少、次品率下降;
.无需碱煮,减少碱、酸(中和)和水(清洗)的用量;
.上染率提高,节省染料;
.减轻污水处理压力,降低污水治理费用。