本發(fā)明涉及一種前處理劑及將該前處理用作棉筒子紗酶氧一浴低溫前處理的方法，屬于纖維、紗、線、織物或這些原料制成的纖維制品的生化處理
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：印染行業(yè)是紡織產(chǎn)業(yè)鏈中提高產(chǎn)品附加值的關(guān)鍵行業(yè)，但企業(yè)生產(chǎn)過程中往往存在能耗、水耗高、污染物排放等問題，隨著紡織印染工業(yè)的迅速發(fā)展，環(huán)境保護(hù)問題也愈發(fā)突出。印染工藝研究應(yīng)該把控制污染和生產(chǎn)過程聯(lián)系起來，開發(fā)通過控制生產(chǎn)過程來達(dá)到充分利用原料、能源和資源，減少污染物排放的新型工藝技術(shù)。目前筒子紗染色普遍采取燒堿、雙氧水及滲透劑、精煉劑等化學(xué)藥品進(jìn)行堿煮練或堿煮漂的前處理加工工藝，如專利2009101005228。這種工藝，后續(xù)水洗次數(shù)多，不僅耗水耗能大，工序路線長,而且燒堿漂后的殘液ph值、cod值、bod值均較高，加重了污水處理負(fù)擔(dān)，尤其是易使纖維受損，纖維脆化、強(qiáng)度降低、手感粗硬。采用生物酶對棉型織物進(jìn)行退漿和煮練，條件更加溫和，對纖維損傷小。人們很早就開始嘗試用生物酶和雙氧水對棉型織物進(jìn)行一浴前處理，但常規(guī)的雙氧水漂白在高溫下進(jìn)行，需添加穩(wěn)定劑并且用燒堿控制ph值為10～11。由于酶的最適溫度相對較低，而且對ph值很敏感，因此，酶氧一浴很難取得理想的處理效果。酶氧一浴的工藝在棉織物的染色前處理工藝中已有一定的研究和探索，如專利2012103181847和專利2012104868245，但上述技術(shù)均是針對纖維或者織物進(jìn)行直接處理，對于棉筒子紗尚未有涉及，基于酶氧一浴處理效果不穩(wěn)定和筒子紗前處理對紗線的毛效和白度要求較高等原因，上述針對纖維或織物的前處理技術(shù)無法應(yīng)用于棉筒子紗的前處理，故現(xiàn)有棉筒子紗染色前處理仍沿用傳統(tǒng)堿煮練工藝，因此，有必要探索酶氧一浴工藝在棉筒子紗染色前處理領(lǐng)域的應(yīng)用。基于此，做出本申請。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對現(xiàn)有棉筒子紗染色前處理中所存在的上述缺陷，本申請首先提供一種既可降低處理溫度和ph值，又能縮短工藝流程、提高工作效率的前處理劑。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請采取的技術(shù)方案如下：一種用于棉筒子紗的前處理劑，包括生物酶、雙氧水、雙氧水活化劑和滲透劑，上述各組分的添加濃度為30％雙氧水4-12g/l，生物酶5-10g/l，雙氧水活性劑1-3g/l，滲透劑1-3g/l。進(jìn)一步的，作為優(yōu)選：所述的生物酶為堿性果膠酶、胰酶、果膠酶、聚半乳糖醛酸酯、角質(zhì)酶、淀粉酶、纖維素酶中的任一種或多種的復(fù)配物。所述的滲透劑為滲透劑jfc、非離子滲透劑oe-35、平平加o、平平加sa20,平平加a20、平平加o20、平平加o25、平平加os15中的任一種或多種復(fù)配物。所述的雙氧水活化劑為四乙酰乙二胺、壬酰氧基苯磺酸鈉、四乙酰苷脲、五乙酰葡萄糖、n4-(三乙基銨甲撐)苯?；簝?nèi)酰胺氯化物、6n,n,n-三甲基銨甲撐己酰基己內(nèi)酰胺對甲苯磺酸和甜菜堿氨基腈氯化物中的一種或者幾種混合物。同時(shí)，針對現(xiàn)有棉筒子紗前處理中存在的酶處理低溫、ph值近中性和雙氧水漂白高溫強(qiáng)堿等要求，本申請還提供了一種采用上述前處理劑進(jìn)行棉筒子紗染色前處理的方法，該方法既可以降低雙氧水的處理溫度和ph值，解決可以高溫引起的能耗問題和強(qiáng)堿造成的處理廢液污染環(huán)境等問題，又可以縮短工藝流程，提高生產(chǎn)效率，取得滿意的處理效果。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請采取的技術(shù)方案如下：一種對棉筒子紗的染色前處理方法，棉筒子紗采用生物酶、雙氧水、雙氧水活化劑和助劑進(jìn)行染色前處理，30％雙氧水4-12g/l，生物酶5-10g/l，雙氧水活性劑1-3g/l，滲透劑1-3g/l，ph值調(diào)節(jié)至7-9，浴比5:1-20:1，室溫下以2℃/min升溫至處理溫度，處理溫度為50-65℃，處理時(shí)間40-60分鐘。進(jìn)一步的，作為優(yōu)選：所述的生物酶為堿性果膠酶，胰酶，果膠酶，聚半乳糖醛酸酯，角質(zhì)酶，淀粉酶，纖維素酶中的一種或多種復(fù)配物。所述的滲透劑為滲透劑jfc、非離子滲透劑oe-35、平平加o、平平加sa20、平平加a20、平平加o20、平平加o25、平平加os15中的一種或多種復(fù)配使用。所述的雙氧水活化劑為四乙酰乙二胺、壬酰氧基苯磺酸鈉、四乙酰苷脲、五乙酰葡萄糖、n4-(三乙基銨甲撐)苯?；簝?nèi)酰胺氯化物、6n,n,n-三甲基銨甲撐己?；簝?nèi)酰胺對甲苯磺酸和甜菜堿氨基腈氯化物中的一種或者幾種混合物。所述的ph值以氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、醋酸鈉、檸檬酸鈉、磷酸二氫鈉中的一種或幾種混合物進(jìn)行調(diào)節(jié)。本申請的工作原理和有益效果如下：(1)以生物酶、雙氧水和雙氧水活化劑作為前處理劑的主成分，可以很好的實(shí)現(xiàn)棉筒子紗的前處理，且在雙氧水漂白浴中加入過氧化物活化劑，可大大提高雙氧水在較低溫度和ph值條件下漂白的效果。漂白活化劑主要有四乙酰乙二胺(taed)、壬酰氧基苯磺酸鈉(nobs)、四乙酰苷脲(tagu)、五乙酰葡萄糖(pag)等，漂白活化劑能與過氧化氫負(fù)離子(hoo-)作用生成漂白能力明顯強(qiáng)于雙氧水的過氧羧酸，從而產(chǎn)生較好的低溫漂白能力。因此，采用生物酶、雙氧水和雙氧水活化劑以及滲透劑等其他助劑對棉筒子紗進(jìn)行染色前的一浴處理可取得較滿意的處理效果。(2)棉筒子紗前處理染整要求酶處理低溫、ph值近中性和雙氧水漂白高溫強(qiáng)堿，本申請?jiān)诿尥沧蛹喨旧疤幚磉^程中采用酶氧一浴的方式進(jìn)行，縮短了工藝流程，提高了生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保、高效的筒紗前處理工藝。(3)本申請?jiān)诿尥沧蛹喨旧疤幚磉^程中較傳統(tǒng)堿煮練工藝采用較低的處理溫度，降低了處理過程中的能耗，較傳統(tǒng)堿煮練工藝堿的用量大大降低，減輕污水處理負(fù)擔(dān)。采用本申請的技術(shù)方案，具有低能耗、短流程、高效、環(huán)保等有益效果。具體實(shí)施方式實(shí)施例1：不同配方前處理劑的前處理效果前處理劑是影響處理效果的一個(gè)最基本因素，本實(shí)施例以ph為8、浴比10:1、升溫速度2℃/min、處理溫度55℃、處理時(shí)間50min條件下，對不同配方的前處理劑進(jìn)行測試，前處理劑配方及處理效果對照參見表1所示。表1不同配方的前處理劑(單位均為g/l)的效果對照表雙氧水、生物酶是前處理的主要作用成分，在本實(shí)施例中，雙氧水主要起到漂白用，當(dāng)其含量較低時(shí)，由于劑量不足，導(dǎo)致處理效果不佳，具體體現(xiàn)在雙氧水用量較低時(shí)(具體參見表1中的序號1-2)；當(dāng)雙氧水的添加量增加值4g/l時(shí)，該作用增強(qiáng)，尤其是當(dāng)雙氧水添加量在4-10g/l時(shí)，這種效用比較明顯，具體體現(xiàn)在白度增加明顯，處理效果可以滿足后道工序要求(具體參見表1中的序號3-6)；繼續(xù)增加雙氧水的添加量，當(dāng)添加量超過12g/l時(shí)，由于過量使用導(dǎo)致的飽和等原因，導(dǎo)致其前處理效果并非隨之增加，具體表現(xiàn)為白度的變化不大(具體參見表1中的序號7-8)。而在處理過程中，生物酶主要起到去除棉雜質(zhì)，提高毛效的作用，當(dāng)其含量較低時(shí)，由于劑量不足以去除棉內(nèi)雜質(zhì)，導(dǎo)致處理效果不佳，具體體現(xiàn)在毛效較低(具體參見表1中的序號9-11)；當(dāng)生物酶的添加量增加值5g/l以上時(shí)，該作用增強(qiáng)，具體體現(xiàn)在毛效增加明顯(具體參見表1中的序號12-14)；繼續(xù)增加生物酶的添加量，當(dāng)添加量超過10g/l時(shí)，由于過度分解棉纖維，導(dǎo)致棉紗失重和強(qiáng)度損失過大。(具體參見表1中的序號15-16)。生物酶可選用堿性果膠酶、胰酶、果膠酶、聚半乳糖醛酸酯、角質(zhì)酶、淀粉酶、纖維素酶中的任一種或多種的復(fù)配物，其與雙氧水形成處理劑主成分，起到主要的前處理效果。雙氧水活性劑和滲透劑為染色前處理中的助劑作用成分。在雙氧水漂白浴中加入過氧化物活化劑，漂白活化劑能與過氧化氫負(fù)離子(hoo-)作用生成漂白能力明顯強(qiáng)于雙氧水的過氧羧酸，從而產(chǎn)生較好的低溫漂白能力，可大大提高雙氧水在較低溫度和ph值條件下漂白的效果。當(dāng)雙氧水活化劑添加量低于1g/l時(shí)，由于產(chǎn)生的過氧羧酸量較低，漂白能力有所不足；而增加雙氧水活化劑的添加量至1-3g/l時(shí)，過氧羧酸充分滿足反應(yīng)的需求，低溫漂白效果顯著；繼續(xù)增加雙氧水活化劑，由于其超過了雙氧水可轉(zhuǎn)化的實(shí)際需求，漂白效果不再增加。因此，滲透劑選用滲透劑jfc、非離子滲透劑oe-35、平平加o、平平加sa20、平平加a20、平平加o20、平平加o25、平平加os15中的任一種或多種復(fù)配物；雙氧水活化劑為四乙酰乙二胺、壬酰氧基苯磺酸鈉、四乙酰苷脲、五乙酰葡萄糖、n4-(三乙基銨甲撐)苯酰基己內(nèi)酰胺氯化物、6n,n,n-三甲基銨甲撐己?；簝?nèi)酰胺對甲苯磺酸和甜菜堿氨基腈氯化物中的一種或者幾種混合物。滲透劑和雙氧水活化劑促進(jìn)主要作用成分的充分反應(yīng)。因此，在處理過程中，前處理劑的配方為：30％雙氧水4-12g/l，生物酶5-10g/l，雙氧水活性劑1-3g/l，滲透劑1-3g/l，并優(yōu)選為：30％雙氧水4-10g/l，生物酶5-10g/l，雙氧水活性劑1-3g/l，滲透劑1-3g/l。采用該前處理劑用于筒子紗的染色處理，既可以降低雙氧水的處理溫度和ph值，解決可以高溫引起的能耗問題和強(qiáng)堿造成的處理廢液污染環(huán)境等問題，又可以縮短工藝流程，提高生產(chǎn)效率，取得滿意的處理效果。實(shí)施例2：不同前處理?xiàng)l件對處理效果的影響前處理工藝也是影響處理效果的一個(gè)關(guān)鍵因素，本實(shí)施例以30％雙氧水4g/l、生物酶6g/l、雙氧水活性劑3g/l、滲透劑2g/l條件下，對不同處理?xiàng)l件下的處理效果進(jìn)行測試，前處理?xiàng)l件及處理效果對照參見表2所示。表2不同前處理?xiàng)l件的效果對照表在前處理過程中，ph和處理溫度是本申請有別于常規(guī)堿煮練工藝的最大區(qū)別點(diǎn)，因在本申請的前處理劑氛圍下，由于生物酶的最適ph值接近中性和雙氧水在堿性條件下作用效果較明顯等原因，ph值過低時(shí)，會影響雙氧水的發(fā)揮，也不宜過高，過高的ph值會導(dǎo)致生物酶作用效果減退，因此本申請將ph控制在7-9，并優(yōu)選為7.5-8.5之間；處理溫度則控制在50-65℃，優(yōu)選為55-60℃；同時(shí)本實(shí)施例還對浴比進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明：當(dāng)浴比低于5:1時(shí)，由于處理液和筒紗接觸不充分原因，不利于反應(yīng)的進(jìn)行(具體參見表2中的序號12、13)；當(dāng)浴比增加值5:1以上，尤其是當(dāng)浴比為10:1-15:1時(shí)，由于處理液和筒紗充分接觸原因，反應(yīng)效果良好，具體表現(xiàn)為白度和毛效指標(biāo)的增加顯著(具體參見表2中的序號14-17)，繼續(xù)增加浴比，白度和毛效指標(biāo)增加不明顯且用水量過大，不利于生產(chǎn)(具體參見表2中的序號18-19)。因此，前處理工藝可設(shè)置為：ph值調(diào)節(jié)至7-9，浴比5:1-20:1，室溫下以2℃/min升溫至處理溫度，處理溫度為50-65℃，處理時(shí)間40-60分鐘；并優(yōu)選為：ph值調(diào)節(jié)至7.5-8.5，浴比10:1-15:1，室溫下以2℃/min升溫至處理溫度，處理溫度為55-60℃，處理時(shí)間40-60分鐘。實(shí)施例3-8為不同配方、不同處理?xiàng)l件的交叉因素對處理效果的影響。實(shí)施例3本實(shí)施例用于棉筒子紗染色前處理方法，由處理劑配方，處理溶液ph值，處理工藝參數(shù)三個(gè)部分組合形成，其中：(1)前處理劑為：30％雙氧水4g/l，生物酶6g/l，雙氧水活性劑2g/l，滲透劑1g/l；將其ph值調(diào)節(jié)至8，浴比10:1。(2)工藝參數(shù)：室溫下以2℃/min升溫至處理溫度，處理溫度為50℃，處理時(shí)間60分鐘。實(shí)施例4本實(shí)施例用于棉筒子紗染色前處理方法，由處理劑配方，處理溶液ph值，處理工藝參數(shù)三個(gè)部分組合形成，其中：(1)前處理劑為：30％雙氧水6g/l，生物酶5g/l，雙氧水活性劑3g/l，滲透劑2g/l；ph值調(diào)節(jié)至8.5，浴比15:1。(2)工藝參數(shù)：室溫下以2℃/min升溫至處理溫度，處理溫度為60℃，處理時(shí)間50分鐘。實(shí)施例5本實(shí)施例用于棉筒子紗染色前處理方法，由處理劑配方，處理溶液ph值，處理工藝參數(shù)三個(gè)部分組合形成，其中：(1)前處理劑為：30％雙氧水10g/l，生物酶8g/l，雙氧水活性劑3g/l，滲透劑1g/l；ph值調(diào)節(jié)至7.5，浴比10:1。(2)工藝參數(shù)：室溫下以2℃/min升溫至處理溫度，處理溫度為60℃，處理時(shí)間60分鐘。實(shí)施例6本實(shí)施例用于棉筒子紗染色前處理方法，由處理劑配方，處理溶液ph值，處理工藝參數(shù)三個(gè)部分組合形成，其中：(1)前處理劑為：30％雙氧水8g/l，生物酶10g/l，雙氧水活性劑2g/l，滲透劑3g/l；ph值調(diào)節(jié)至8.5，浴比10:1。(2)工藝參數(shù)：室溫下以2℃/min升溫至處理溫度，處理溫度為55℃，處理時(shí)間60分鐘。實(shí)施例7本實(shí)施例用于棉筒子紗染色前處理方法，由處理劑配方，處理溶液ph值，處理工藝參數(shù)三個(gè)部分組合形成，其中：(1)前處理劑為：30％雙氧水4g/l，生物酶6g/l，雙氧水活性劑1g/l，滲透劑3g/l；ph值調(diào)節(jié)至8.5，浴比10:1。(2)工藝參數(shù)：室溫下以2℃/min升溫至處理溫度，處理溫度為55℃，處理時(shí)間50分鐘。實(shí)施例8本實(shí)施例用于棉筒子紗染色前處理方法，由處理劑配方，處理溶液ph值，處理工藝參數(shù)三個(gè)部分組合形成，其中：(1)前處理劑為：30％雙氧水10g/l，生物酶10g/l，雙氧水活性劑3g/l，滲透劑1g/l；ph值調(diào)節(jié)至8，浴比15:1。(2)工藝參數(shù)：室溫下以2℃/min升溫至處理溫度，處理溫度為65℃，處理時(shí)間40分鐘。對比例1：傳統(tǒng)堿煮練工藝的棉筒子紗染色前處理棉筒子紗染色前處理常用的傳統(tǒng)堿煮練工藝具體為：naoh2g/l，30％雙氧水8g/l，雙氧水穩(wěn)定劑4g/l，雙氧水螯合劑2g/l，滲透劑1g/l；浴比6:1。室溫下以2℃/min升溫至處理溫度，處理溫度為98℃，處理時(shí)間60分鐘。對比例2：一種純棉織物的酶氧一浴前處理方法以專利2012103181847作為對比例2，對純棉織物的前處理進(jìn)行對比說明。對比例3：一種酶氧一浴棉型織物低溫前處理方法以專利2012104868245作為對比例3，對棉型織物的前處理進(jìn)行對比說明。對上述實(shí)施例3-8以及對比例1、2、3的處理結(jié)果進(jìn)行對照，參見表3所示。表3不同實(shí)施條件下的處理效果對照表案例失重率，％白度，％毛效，cm強(qiáng)度損傷率，％實(shí)施例33.02869.29.2實(shí)施例42.95888.98.7實(shí)施例53.06859.29.1實(shí)施例63.52899.39.3實(shí)施例73.27909.19.9實(shí)施例83.848810.38.5對比例16.329010.115.5對比例23.94859.812.2對比例33.65869.310.8與對比例1相比，本申請的主要區(qū)別在于處理劑的選用和工藝方面，相對對比例1的優(yōu)勢在于使用酶代替堿作為處理劑，在處理效果變化不大的情況下，降低了處理廢水的ph值，同時(shí)使用酶代替堿作為處理劑，可以把處理溫度降低至60℃左右，處理能耗大大降低。與對比例2相比，本申請的主要區(qū)別在于處理對象方面，相對對比例2，本申請是針對棉筒子紗染色前處理的研究而非棉織物。與對比例3相比，本申請的主要區(qū)別在于處理對象方面，相對對比例3，本申請是針對棉筒子紗染色前處理的研究而非棉織物。以上內(nèi)容是結(jié)合本發(fā)明創(chuàng)造的優(yōu)選實(shí)施方式對所提供技術(shù)方案所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明創(chuàng)造具體實(shí)施只局限于上述這些說明，對于本發(fā)明創(chuàng)造所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁12