宽温退浆酶TF-162B在前处理中的应用9-55

王金涛  李书贵  王利萍  金鲜花  毛为民      浙江传化股份有限公司

原载：第九届全国染整前处理学术讨论会论文集；429-434

 

【摘要】退浆酶TF-162B是一支高效液体酶制剂，它具有适用温度范围广，应用工艺灵活等特点，本文主要从退浆酶TF-162B应用于汽蒸、冷堆、浸渍等工艺进行探索，优化前处理退浆工艺。

【关键词】退浆酶；宽温；退浆工艺

 

0  前  言

目前，市场针对淀粉浆料的去除工艺主要有酸退浆、碱退浆和酶退浆等。酸退浆是利用淀粉在酸的条件下发生水解反应，生成水溶性较高的产物，但酸也会对纤维素有水解作用，造成织物强力下降；碱退浆是淀粉浆料在热碱的作用下，发生溶胀，使其与纤维粘合变松，然后通过热洗使溶胀的浆料分散于水中去除，同时由于碱对浆料无降解作用，为防止浆料的凝聚反沾需要大量的热水冲洗，所以碱退浆工艺在生产中要消耗大量水和蒸汽，排放的废水中碱浓度较高，COD值高，对环境产生很大污染；酶退浆是利用淀粉酶对淀粉分子的作用，迅速催化淀粉水解成葡萄糖，水洗去除，具有高效、专一、不损伤纤维强力等优点。高浓退浆酶TF-162B就是一只专用于淀粉浆的细菌淀粉酶，宽温条件下（15-105℃）均具有良好的退浆效果，退浆后织物手感柔软，不损伤纤维，由于退浆洗涤液的粘度比碱退浆残液低，所以不需大量的水洗，排放污染很小，符合环保的要求。传统碱退浆工艺中，不但污染大，而且常规退浆效果只能达到4-5级，退浆酶TF-162B的退浆效果能达到6级以上；传统酶退浆工艺中，应用最广的是BF-7658a-淀粉酶，其商品为固体粉末，不易化料，杂质多，容易污染设备，异味大，现场操作及设备清洁工作麻烦，液体宽温淀粉酶TF-162B克服了BF-7658a-淀粉酶的缺点，实现了宽温、高效率、无异味、操作简单的退浆工艺。本文以较难退浆的高密府绸织物坯布为基布，从退浆酶TF-162B应用于汽蒸、冷堆、浸渍、退浆染色同浴等工艺进行探索，优化酶退浆工艺，针对不同设备找到退浆最佳工艺。

本文退浆率选择传化公司的常用退浆滴定液，滴一滴至布面后，不同的退浆率会呈现不同的颜色，然后与标准比色卡对比，比色卡颜色由淡黄色到深蓝色共分为9级（1级：深蓝色，3级：蓝色，5级：浅蓝色，7级：淡灰色，9级：浅黄色），级数越高，退浆越完全，6级以上，完全能够满足染整加工要求。

1  退浆酶TF-162B的特性及影响因素

1.1  退浆酶TF-162B退浆原理简介

退浆酶TF-162B是一种浓缩的、热稳定性良好的生物酶。它是基因改性的地衣形芽抱杆菌的a-淀粉酶及其他有效复合物，用于织物上淀粉、淀粉衍生物及其混合浆料的退浆。它在具有广泛活性的同时，其催化水解活性极高。退浆机理为酶的“活性部位”与淀粉分子的任意点形成极密切的接触，在酶的活性部分存在的三维形式以及特定的电子组合使淀粉分子中有一个“链一键”被扭曲成不稳定状态，在极短的时间内，淀粉的不稳定键因水解而裂断，酶分子又迅速移动到另外的淀粉分子段，再形成络合物并进行水解反应，最后导致淀粉浆料的全部溶解。尤其用于高温处理工艺，效率非常高。

1.2  温度对活力的影响

从图1可知，温度在15℃时退浆酶TF-162B相对活性已超过30%。95℃以下，随温度的升高相对活性随之提高；温度在95-105℃时，相对活性达到100%。实际生产工艺中，温度可控制在15-105℃范围，温度越高所需反应时间就越短。当温度达到95-105℃时，短时间汽蒸即可达到淀粉充分水解的目的，从而实现高速高效。此外，高温汽蒸也十分有利于化学浆料的膨胀及去除。

image002.gif

图1  不同温度下退浆酶TF-162B活性

1.3  不同pH值对活力的影响

从图2可知，pH值在4-9范围，退浆酶TF-162B均有较高活性，pH值为6-7时，退浆酶活性达到最高。经实验TF-162B在使用浓度范围内（0.5-10 g/L），其pH为6-7，故在实际使用中不需调节PH值。

image004.gif

图2  不同pH值条件下退浆酶TF-162B的活性

2  退浆酶TF-162B汽蒸退浆工艺试验

2.1  试验材料

织物：40*40 133*72 63"全棉府绸

2.2  实验处方及工艺

2.2.1  处方

退浆酶TF-162B  X g/L

渗透剂JFC      5 g/L

2.2.2  工艺流程

浸轧酶液（二浸二轧，轧余率75%）→汽蒸（98-102℃，Ymin）→热水洗（95℃-100℃，两格）→冷水洗（一格）→烘干

2.3  试验结果及分析

2.3.1  退浆酶用量对退浆效果的影响

采用渗透剂JFC 5 g/L，汽蒸98-102℃，30min的条件下，考察TF-162B不同用量时的退浆效果。结果见表1。

表1  不同用量退浆酶TF-162B的退浆效果

TF-162B用量（g/L）

0.5

1

2

3

4

5

6

7

8

退浆效果（级）

5

5-6

6

6

6-7

7

7-8

8

8

表1表明，随退浆酶TF-162B用量的提升，退浆效果越好，退浆效果6级时，完全达到染色半成品退浆要求，综合成本考虑，在40*40 133*72 63"全棉府绸上，退浆酶TF-162B的用量确定为2.0 g/L。

2.3.2  汽蒸时间对退浆效果的影响

采用渗透剂JFC 5 g/L，退浆酶TF-162B 2 g/L，汽蒸温度98-102℃，考查不同汽蒸时间对退浆效果的影响。结果见表2。

表2  不同汽蒸时间的退浆效果

汽蒸时间（min）

5

10

20

30

40

50

退浆效果（级）

5-6

5-6

6

6

6-7

6-7

表2表明，当汽蒸时间为20min时，退浆效果到达6级，可以满足生产需要，延长汽蒸时间，退浆效果没有明显提升。综合成本考虑，汽蒸时间推荐为20min。

3  退浆酶TF-162B冷堆退浆工艺试验

3.1  试验材料

织物：40*40 133*72 63"全棉府绸

3.2  实验处方及工艺

3.2.1  处方

退浆酶TF-162B  X g/L

渗透剂JFC      5 g/L

3.3.2  工艺流程

浸轧酶液（二浸二轧，轧余率75%）→冷堆（室温，堆置Y小时）→热水洗（95℃-100℃，两格）→冷水洗（一格）→烘干

3.3  试验结果及分析

3.3.1  退浆酶TF-162B用量对退浆效果的影响

在室温堆置6h的条件下，试验退浆酶TF-162B不同用量的退浆效果。结果见表3。

表3  不同用量退浆酶TF-162B的退浆效果

TF-162B用量（g/L）

1

2

3

4

5

6

7

8

退浆效果（级）

4-5

5

5-6

6

6

6-7

6-7

7

表3表明，随退浆酶TF-162B用量的提高，退浆效果越好。用量为4 g/L以上时，退浆效果达到6级以上，符合染色半成品退浆要求。综合成本考虑，退浆酶TF-162B的用量确定为4.0 g/L。

3.3.2  冷堆时间对退浆效果的影响

采用渗透剂JFC 5 g/L，退浆酶TF-162B用量4 g/L，对不同冷堆时间的退浆效果进行考察，结果见表4。

表4  不同冷堆时间的退浆效果

冷堆时间（H）

1

2

3

4

5

6

8

10

12

退浆效果（级）

5

5-6

5-6

6

6

6

6-7

6-7

6-7

表4表明，退浆酶TF-162B冷堆时间为4小时时，退浆效果到达6级，若再延长时间，退浆效果没有明显提升，综合生产周期考虑，冷堆时间确定为4小时。

4  退浆酶TF-162B浸渍退浆工艺试验

4.1  试验材料

织物：40*40 133*72 63"全棉府绸

4.2  实验处方及工艺

4.2.1  处方

退浆酶TF-162B    X g/L

渗透剂JFC            0.5 g/L

浴比：     1：12

4.3.2  工艺流程

干布→浸渍酶液（80℃，40min）→热水洗→冷水洗→烘干

4.3  试验结果及分析

4.3.1  退浆酶TF-162B用量对退浆效果的影响

浸渍80℃，40min条件下，改变退浆酶用量，退浆效果见表5。

表5  不同浓度退浆酶TF-162B的退浆效果

TF-162B用量（g/L）

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3

4

5

退浆效果（级）

4

5

5-6

6

6

6-7

6-7

7

表5表明，随退浆酶TF-162B用量的提升，退浆效果越好，退浆效果6级以上，达到染色半成品退浆要求，综合成本考虑，退浆酶TF-162B的用量确定为2.0 g/l。

4.3.2  浸渍时间对退浆效果的影响

选择退浆酶TF-162B用量2 g/L，浸渍加工温度80℃，对不同浸渍时间的退浆效果进行考察，结果见表6。

表6  不同浸渍时间的退浆效果

浸渍时间（min）

5

10

20

30

40

50

退浆效果（级）

4

5

5-6

6

6

6

表6表明，退浆酶TF-162B浸渍时间为30min时，退浆效果到达6级，若再延长时间，退浆效果没有明显提高，综合成本考虑，浸渍时间确定为30min。

5  应用实例

5.1  冷堆法酶退浆工艺

织物：全棉30*30 68*68 65"

酶退浆工艺处方及条件，g/L

退浆酶TF-162B       4

渗透剂JFC            5

轧余 率，% 75

常温堆置，h  4

工艺流程：烧毛→浸轧酶液→打卷冷堆→热水洗（85-90℃）→煮漂一浴汽蒸→热水洗→冷水洗→烘干

生产结果：全棉30*30 68*68 65"直接做煮漂一浴汽蒸后，白度毛效均能达到染色半成品要求，但浆料仍残余较多，在煮漂一浴汽蒸前，增加一道退浆酶冷堆工艺，大大减轻了煮漂中退浆的负担，使半成品退浆率高达7级以上，降低了染色风险，提升成品手感。

5.2  同浴染色退浆工艺

织物：全人棉45*45 110*80 57"

酶退浆工艺处方及条件，

退浆酶TF-162B，g/L      2

活性染料，owf            6%

元明粉，g/L       80 

纯碱，g/L         25

浴比，              1：12

工艺流程：干布→打入溢流缸→加入染料及助剂（退浆酶、染料、元明粉）→直升到60℃（保温30min后）→两次加碱30min→60℃保温60min→水洗→皂洗→水洗→烘干

生产结果：该工艺大大缩短了人棉织物的加工工艺，提高了生产效率，降低了成本，退浆效果极好，成品手感柔软，布面染色均匀，达到客户要求。

6  结  论

（1）退浆酶TF-162B是具有高效专一的液体退浆酶制剂，其活力受pH值及温度影响大，根据不同工艺及设备，温度可选择15-105℃，pH值可选择4-9进行加工生产。

（2）退浆酶TF-162B生产工艺灵活，适用于汽蒸、冷堆、浸渍等多种前处理加工工艺，以较难退浆的纯棉府绸织物为例，最佳工艺推荐为：

汽蒸最佳工艺 退浆酶TF-162B 2.0 g/L，温度98-102℃，汽蒸时间20min；

冷堆最佳工艺 退浆酶TF-162B 4.0 g/L，室温，堆置时间4h；

浸渍最佳工艺 退浆酶TF-162B 2.0 g/L，温度80℃，浸渍时间30min。

（3）采用退浆酶TF-162B退浆，在改善织物手感、节能环保、设备清洁等方面，是酸、碱、氧化剂及常规退浆酶无法与之比拟的。液体宽温退浆酶TF-162B的开发应用，使化料操作更加简便，工艺适用性强，生产工艺条件控制宽松，退浆废水pH值及COD低，符合清洁生产和绿色环保要求。

 

参考文献：

［1］王菊生，等.染整工艺原理（第二册）［M］.北京：中国纺织出 版社，1990，6；52-55

［2］宋心远.新型染整技术［M］.中国纺织出版社，1999.

［3］赵海军，刘志军，等.液体宽温退浆酶在前处理中的应用［J］.印染，2003，（8）：12-14.

［4］李立.酶退浆工艺探讨［J］.印染，2004，30（12）：17-19，