印染行业是一个水污染源大户,而穿衣是人们生活中不可缺少的消耗物品,每年消耗量极大。因此发展清洁化生产减少环境污染已成共识。国内外印染助剂研究机构、大专院校、公司等借鉴现代化技术积极创新、研究各类环保染化料助剂,包括生物酶,而生物酶的环保性成为研究生物酶技术及应用技术的推动力。本文采用无锡恒基开发生产的HZM一102煮练酶对棉机织物进行印染低碱前处理应用实践的一些探索。]、煮练酶在棉机织物前处理中的作用 影响棉织物润湿性的主要原因是原棉中的共生物果胶、棉蜡等杂质以及织造时上的浆料,尤其是PVA浆,果胶质的主要成分为果胶酸(聚一D一半乳糖醛酸)及其衍生物,在纤维中果胶分子间以不溶性的钙、镁、铁等多价金属离子交联和甲酯形成物理纠缠,把棉纤维初生胞壁中的各种非纤维素成分粘合起来,形成以果胶质为骨架的庞大的疏水性网状层,并与纤维素大分子形成酯基封闭纤维上的亲水基一OH基,使原棉纤维表现出憎水性。棉蜡与纤维素和纤维上的果胶质以磷脂方式相连接,形成疏水性物质,也是棉织物润湿性差的主要原因。因此必须将这些杂质去除。 HZM一102煮练酶以果胶酶为主的复合生物酶制剂,利用生物酶的高效性、专一性,使棉籽壳膨化程度较好,有效分解棉、麻等天然纤维素的共生物,使果胶质、浆料、灰分等去除较尽,打通纤维内部通道而不损伤纤维,相应减少了碱煮压力,处理条件温和彻底,保证了煮练后织物的一致性,为后序的漂白、染色、印花及后整理创造了最佳条件,加工的品质优于传统工艺。减少污水排放,是一种切实可行的清洁生产方式.2.HZM一102煮练酶前处理工艺 煮练酶前处理可以采用浸渍法,浸轧堆置法和浸轧汽蒸工艺,效果以浸渍法最好,浸轧汽蒸工艺难度最大。针织物无须上浆,织物组织疏松,最易处理,机织物相对来说较难,尤其是PVA浆比例大时难度更大。下面简述三套生产工艺,其中冷堆法二套,连续轧蒸法一套。2.1 冷堆法工艺 该[--一
品种 项目 | A | B | C/ | D | E |
毛效(1,/30’) | 3.3/11.3 | 3.3/10.5 | 3,1/10.4 | 4.0/12.O | 4.o/11.5 |
白度。(W E133) | 75.O | 72.5 | 68,6 | 69.8 | 73 |
织物强力(T/w.N) | 940/331 | 1800/ | 1255.6/37l | 1340/ | 891/ |
退浆效果(碘测) | 好 | 好 | 好 | 好 | 好 |
棉籽壳去除情况 | 好 | 好 | 好 | 较好 | 较好 |
注 。白度值HUNTER LAB电脑测色仪测试WEl33白度指数。 表一数据表明煮练酶连续轧蒸法新工艺毛效、白度、织物强力、退浆效果都能满足前处理要求。3。连续轧蒸法新老工艺对棉织物的各项指标及污水COD的对比3.1 新老工艺对去除棉共生物的能力和毛效比较表二 生物酶前处理与传统碱煮前处理后棉织物杂质去除率和毛效对比
煮练酶前处理 | 碱前处理 | ||
杂 质 | 果胶去除率% | 96.37 | 97.35 |
棉蜡去除率% | 7].54 | 80.78 | |
含氮物质去除率% | 57.47 | 80.59 | |
灰分去除率% | 62.17 | 67.79 | |
毛效cm/30min | 11.20 | 11.50 |
从表二可以看出,煮练酶前处理果胶、灰分去除率与传统方法相近,蜡质和蛋白质的去除率稍差些,但毛效基本一致,这是因为蛋白质主要存在于棉纤维内层的胞腔中,影响润湿性极小,而织物上残留的少量棉蜡是煮练酶前处理后的织物,具有柔软手感的原因之一。3.2 新老工艺对棉织物的性能比较
表三 煮练酶和传统碱煮前处理后棉织物的物理性能和染色性能比较
\ 内容 项目 \ | 煮练酶工艺 | 传统碱煮工艺 | ||||
A品种 | B品种 | A品种 | B品种 | |||
物 理 性 能 | 毛效(17303 | 3.3/11.8 | 3.2/8.5 | 3.1/11.0 | 3.0/10.0 | |
白度(w/Y) | 78.2/4.3 | 67,1/6.8 | 71.2/5.9 | 62,3/8.5 | ||
织物强力(T/w.N) | 1249.0/267.5 | 1266.7/368.0 | 1243.0/263.0 | 1268.0/256.O | ||
退浆效果(碘测) | 好 | 好 | 好 | 好 | ||
棉籽壳去除情况 | 好 | 较好 | 好 | 好 | ||
染 色 性 能 | D65 光源 | L(厶L) | 54.]9(一0.54) | 54.73 | ||
C(/XC) | 42.7(0.88) | 41.82 | ||||
K/S | 16.44 | ]5.76 |
水洗槽 | |||
COD mg/L | COD mg/L | ||
2500米时 | 12000米时 | ||
第一水洗槽 | 4937 | 7548 | 93636 |
第二水洗槽 | 1856 | 2040 | 2938 |
箋二7k洗槽 | 653 | 530 | 979 |
第四水洗槽 | 469 | 326 | 408 |
第五水洗槽 | 163 | 694 | 204 |
平 均 | 192l | 19633 |
从上表可以看到煮练酶前处理工艺的COD值远远低于传统碱前处理。设备和工艺的不同,COD也会有变化。一般情况煮练酶工艺的污水中COD含量只有传统碱工艺5-10%,特宽设备上略高约50%左右,因此具有环保的优势。3.4 新老工艺成本比较 应用煮练酶前处理和传统碱前处理直接成本略为高些,但结合污水处理费的减少和后整理时可以少加柔软剂,以及染色得色略深,匀染性好等综合因素的平衡,二者成本持平,而品质提高。4. 结论4.1 对棉机织物前处理工艺应用HZM-102煮练酶,前处理工艺可以大幅度降低污水中的COD值4 2 字仝可以利用印染厂现有前处理设备。4。3 HZM一102煮练酶对棉织物进行前处理,效能以浸渍法最好,工艺最早成熟。热轧冷堆法应月较广,连续式轧蒸法工艺难度最大。4.4 经煮练酶前处理的织物染色匀透,色泽丰满,工艺稳定,有利于提高一次成功率。4.5 经HZM一102煮练酶前处理后的织物手感特别柔软,赋予织物品质高档化。4.6 连续轧蒸生物酶煮练工艺前处理加工是切实可行的,各项指标优于老工艺,已实现生产各种规格弹力布100万米。突破了连续轧蒸煮练酶前处理工艺只能生产薄型府绸及PVA浆含量低的织物,提升了产品的品质。 应用煮练酶印染前处理工艺,对棉织物实施清洁化生严。用短流程酶煮练------高效练漂长车连续汽蒸二步法无碱前处理工艺,在技术上是可行的,但成本太高企业难以承受,因此要降低成本,提高去木质素能力,减少烧碱用量,还需要不断完善助剂和应用技术。 参考资料[1] 《棉织物生物酶前处理清洁化生产技术》鉴定资料[2] 《染整工艺原理》第一、二册