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本文首先采用淀粉酶Suhong2000L、果胶酶Bioprep对纯棉织物进行退浆、煮练,并用H2O2漂白,通过测试其退浆率、相对残胶率、毛细管效应、断裂强力、白度等,分别确定其最佳用量。并讨论了预处理、表面活性剂和金属离子对退浆效果的影响,结果表明,织物经预处理后,既能增加纤维的亲水性,又能使酶更好地向纤维内部渗透,有利于后续处理;非离子表面活性剂对退浆有促进作用,离子型表面活性剂对退浆有抑制作用;重金属离子对淀粉酶退浆有抑制作用。还讨论了淀粉酶Suhong2000L、低温退浆酶与果胶酶Bioprep或酸性果胶酶的协同作用,结果表明,酸性果胶酶与Suhong2000L的协同作用较好,选择Suhong2000L与酸性果胶酶对织物进行一浴处理时,工艺条件为:Suhong2000L:2.5g/L,酸性果胶酶:0.2﹪(o.w.f.),pH:6.0,T×t:50℃×65min。采用果胶酶/纤维素酶处理后织物毛细管效应、上染率比果胶酶单独处理效果好,但断裂强力较差。
在以上研究的基础上,选择几种酶复配成混合酶BEP,通过正交实验分析,我们选择混合酶BEP最佳工艺为:Suhong2000L:1.5g/L,纤维素酶:2.0﹪(o.w.f.),酸性果胶酶:0.8﹪(o.w.f.),木聚糖酶:5.0g/L,pH:6.5,T×t:55℃×55min。我们对经混合酶BEP处理、Suhong2000L与酸性果胶酶以及常规碱处理后的织物进行染色,并测试其上染率、K/S值、干湿摩察牢度、水洗牢度等;结果表明,经BEP处理后织物上染率高,色泽鲜艳,干湿摩察牢度,水洗牢度都比Suhong2000L与酸性果胶酶以及常规碱处理好。其作用原理首先是用淀粉酶Suhong2000L退浆,果胶酶先在水溶液中渗透表皮层,透过裂缝或微孔,与基质物中的果胶质接触,果胶物质借助果胶酶水解,去除部分表皮或断裂表皮的连续性;纤维素酶从纤维素方面断裂处进入,并且利用与果胶酶的协同作用,使初生胞壁中的纤维素大分子分解,将棉纤维表面杂质及部分初生胞壁去除;木聚糖酶通过破坏木质素而去除棉籽壳,在棉籽壳屑的去除过程中,先是纤维素酶分解掉了棉籽壳屑表面的纤维连接,使得木聚糖酶易于接近并分解木质素。最终我们采用过氧化氢酶对漂白后织物上残留的双氧水进行高效分解,并考察H2O2残留量对织物染色性能的影响,在含有H2O2的染浴中对织物进行染色,结果表明,当H2O2含量小于0.01﹪时,H2O2对织物色差、色深、色光影响较小,因此漂白后织物H2O2含量应控制在0.01﹪以下。
最后我们还比较了BEP和碱处理后废液的COD值,结果表明,碱处理后废液COD值为12350mg/L,BEP处理后废液的COD值只有1698mg/L,而且BEP是可降解物质,经生物降解后可直接排放,而无须其他处理;而碱处理后的COD值很高,给废水处理带来很大压力,需大量人力、物力、财力。因此BEP是一种绿色环保处理剂。