專利名稱：棉纖維用精煉液及連續(xù)式棉纖維酶精煉的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含有原果膠酶、α-淀粉酶、表面活性劑及棉蠟去除劑的棉纖維用精煉液，以及使用該棉纖維用精煉液連續(xù)進行棉纖維酶精煉的控制方法。
背景技術(shù)：
棉纖維的加工處理大致分為前處理和后處理。在前處理工序中，去除棉纖維中原有的雜質(zhì)(例如，覆蓋在纖維素纖維表面的果膠、脂類、蠟質(zhì)等)與織布工序中附著的雜質(zhì)(例如，紡織油劑、漿料等)，并利用化學(xué)方法使棉纖維成為精純的或接近精純的纖維素纖維。該前處理工序的目的在于使后處理工序(染色及精加工工序)簡單易行，并提高再現(xiàn)性。通常使用強堿性液體在高溫條件下進行前處理，這種方法稱之為化學(xué)法。該方法存在著諸多問題，如能源成本高、作業(yè)環(huán)境差、而且強堿性廢液不易處理等。
為解決此類問題，同時考慮節(jié)約能源及保護環(huán)境，目前正在研究討論使用酶進行精煉的方法。作為酶精煉法，已提交的方案有使用原果膠酶進行精煉的方法(例如，參照專利第2944306號公報(2～5頁))。但是，當(dāng)使用這種方法對棉纖維進行精煉時，由于原果膠酶中只有果膠游離，所以不能達到完全精煉的目的。為解決此問題，木野等人正在研究討論組合使用α-淀粉酶和原果膠酶進行分批精煉的方法(例如，參照木野等人發(fā)表在《纖維加工》2000年第52卷第7號第307～400頁的方法)，田端等人正在研究浸染精煉法，即經(jīng)過淀粉酶處理后，再進行原果膠酶處理的方法(例如，參照田端等人發(fā)表在《加工技術(shù)》2000年第35卷第9號第528～531頁的方法)。但是，無論使用何種方法進行精煉，精煉后棉纖維的吸濕性及染色度都不能完全令人滿意。因此，為了解決這些問題，在酶精煉后的洗凈工序中，嘗試提高洗凈溫度或者使用含有表面活性劑及螯合劑的洗凈液等。這樣，就提高了吸濕性(LENTING，H.B.M.&ZWEIER，E.，Neth.Textile Research Joumal，2002，72(9)，p.825～831)。但是，提高洗凈溫度并不意味著能夠節(jié)約能源，通過使用含有表面活性劑及螯合劑的洗凈液，會使廢水的COD值升高，所以，從環(huán)保的角度考慮，該方法不宜采用。此外，由于在作業(yè)中需要洗凈液調(diào)整槽或管道，所以，不能斷言這種方法適用于所有情況。而且，如果使用田端等人的方法，與傳統(tǒng)方法相比，不僅工序數(shù)量增加，處理時間變長，而且會由此導(dǎo)致生產(chǎn)率下降，水或能源用量增加。
以往所使用的方法，基本上是在將坯布浸在保持在一定溫度(通常是大于50℃)下的酶反應(yīng)液中的同時進行的，因此，如果使用連續(xù)式生物精煉法，則對酶溫度的穩(wěn)定性要求很高。此外，由于精煉槽中的酶量隨時間而減少，所以需要補充新的酶。Takagishi等人開發(fā)出生物精煉專用裝置，該裝置內(nèi)裝有對精煉槽中的酶活性進行測定的自動測定系統(tǒng)，從而解決了酶的補充問題(Takagishi等人的方法參照《AATCC Review》，2001，1(8)，p.32～34)。但是，這種方法也存在一些問題，如需要大容量的酶反應(yīng)槽，如果使反應(yīng)槽的溫度維持在精煉所需溫度(55℃以上)，則精煉用酶50％以上會鈍化，導(dǎo)致精煉速度下降至通常的1/8～1/4，最終導(dǎo)致精煉效率差等。此外，由于無法使用現(xiàn)有設(shè)備，所以Takagishi等人的方法很難在實際中得以應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
于是，需要一種簡便的用酶進行精煉的方法，以及改善由酶精煉法精煉后的棉纖維的吸濕性及染色性。當(dāng)前，由于能夠代替化學(xué)方法的有效的連續(xù)酶精煉方法尚未開發(fā)出來，因此急需開發(fā)出一種利用現(xiàn)有設(shè)備，使用酶進行連續(xù)精煉的方法，并且要求該方法耗能低，不會破壞環(huán)境。
為解決上述問題，本發(fā)明人經(jīng)過仔細研究發(fā)現(xiàn)，只要向含有原果膠酶、α-淀粉酶、表面活性劑的棉纖維用精煉液中添加棉蠟去除劑就可以實現(xiàn)上述目的，從而完成本發(fā)明。此外還開發(fā)出一種方法，該方法無需重新更換設(shè)備，也不會使含有原果膠酶、α-淀粉酶、表面活性劑成分的棉纖維用精煉液中的酶鈍化，而且各成分的濃度可以保持恒定。
本發(fā)明的第1方面是提供含有原果膠酶、α-淀粉酶、表面活性劑及棉蠟去除劑的棉纖維用精煉液。
優(yōu)選實施方式是由含有原果膠酶、α-淀粉酶及表面活性劑的主劑與含有棉蠟去除劑的助劑組成的雙液型棉纖維用精煉液。
本發(fā)明的第2方面是提供棉纖維的精煉方法，該方法包括將棉纖維浸在上述任何一種精煉液中的工序。
本發(fā)明的第3方面是提供棉纖維的連續(xù)酶精煉的控制方法，該方法包括計算出含有原果膠酶、α-淀粉酶及表面活性劑成分的棉纖維用精煉液中各成分隨時間而變化的稀釋率的工序；根據(jù)計算出的稀釋率計算出應(yīng)向該精煉液中補充的精煉液補充液量及各成分濃度的工序；以及按照計算出的液量及濃度添加該精煉補充液，使該精煉液中的各成分的濃度保持恒定的工序。
在優(yōu)選實施方式中，上述稀釋率按下面的公式(1)計算。
稀釋率(％)＝Pin×Wt÷{V-(Pout-Pin)Wt}(1)公式1中，Pout表示精煉液槽出口的軋余率(實測值)，Pin表示精煉液槽入口的軋余率(實測值)，V表示精煉液槽的容積(L)(實測值)，Wt表示自精煉開始至t時間(分鐘)后棉纖維的重量(棉纖維的移動速度×t時間(分鐘)×棉纖維的(重量/長度))。
上述精煉液補充液的量(v)及任意成分的濃度(c)，分別按照下面的公式(2)及(3)算出。
v(L)＝(Pout-Pin)Wt(2)c(g/L)＝{V×C0-(V-v)×(1-稀釋率)×C0}÷v (3)公式2及3中，C0表示精煉液槽中任一成分的初始濃度，Pout、Pin、V及Wt與公式(1)中的含義相同。
在優(yōu)選實施方式中，上述精煉補充液以v/t(L/分)的速度添加到上述精煉液中。
在其它優(yōu)選實施方式中，上述精煉液中還含有棉蠟去除劑。
本發(fā)明的第4方面是提供連續(xù)地對棉纖維進行酶精煉的方法，該方法包括使棉纖維連續(xù)經(jīng)過精煉液的工序，精煉液是根據(jù)上述控制方法使原果膠酶、α-淀粉酶及表面活性劑的量保持定量的精煉液。
使用本發(fā)明的精煉液，通過耗能低又環(huán)保的酶精煉法，可以改善精煉后的棉纖維的吸濕性及染色性。而且，根據(jù)本發(fā)明的控制方法，在與傳統(tǒng)化學(xué)方法相同的效率條件下，可以利用現(xiàn)有設(shè)備使用果膠酶對棉纖維進行連續(xù)酶精煉。使用本發(fā)明的方法進行精煉，不會產(chǎn)生強堿性的廢液，可節(jié)約能源，具有環(huán)保意義，而且可獲得足夠的精煉效率。


圖1為精煉液槽中原果膠酶活性及α-淀粉酶活性隨時間變化的示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明中所說的“棉纖維”，是指未加工的棉纖維制品以及含有未加工的棉纖維的纖維制品，例如，紗線、針織物、編織物、無紡布等。未加工的棉纖維制品由纖維素及覆蓋其表面的初生膜構(gòu)成。初生膜的主要成分是果膠、棉蠟及蛋白質(zhì)。棉纖維的形狀不固定，而本發(fā)明的方法非常適用于單向非常長的形狀(如紗線、針織物)。
本發(fā)明的棉纖維用精煉液中的原果膠酶，是用來去除附著在棉纖維上的果膠類物質(zhì)的，只要能達到去除的目的，可以使用任何物質(zhì)。例如，可列舉由芽孢桿菌(Bacillus)、絲孢酵母(Trichosporon)、曲霉菌(Aspergillus)產(chǎn)生的果膠分解酶等。其中，由于原果膠酶的pH值最適于芽孢桿菌產(chǎn)生的弱堿(pH8.0)，所以使用它對棉坯布的損傷少，而且精煉效率好。
為了有效進行精煉，精煉液中原果膠酶的含量優(yōu)選為0.001g/L～100g/L，更優(yōu)選為0.2g/L～2.0g/L。
基于經(jīng)濟方面的考慮，精煉液中原果膠酶的酶活性優(yōu)選為10U/ml～5000U/ml，更優(yōu)選為100U/ml～500U/ml。
本發(fā)明的棉纖維用精煉液中的α-淀粉酶是用來分解附著在棉纖維上的淀粉類物質(zhì)的，只要能夠達到上述目的，可以使用任何物質(zhì)。例如，植物產(chǎn)物、微生物產(chǎn)物等。作為植物產(chǎn)物，可以舉出例如麥芽產(chǎn)物。作為微生物產(chǎn)物，可以舉出例如米曲霉菌或細菌產(chǎn)物。其中，基于經(jīng)濟方面的考慮，優(yōu)選使用由芽孢桿菌產(chǎn)生的α-淀粉酶。α-淀粉酶優(yōu)選使用與上述原果膠酶的親和性良好的物質(zhì)，即與原果膠酶不互相抑制活性，即使在原果膠酶的最佳反應(yīng)條件下，也能保持一定活性的物質(zhì)。作為這種α-淀粉酶，可以舉出例如“枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)N-25”(長瀨化成株式會社Nagase Chemtex制)、“α-淀粉酶7658”(中國河北省邢臺市酶制劑廠制)等。
精煉液中α-淀粉酶的含量優(yōu)選為0.05g/L～40g/L，更優(yōu)選為0.5g/L～5g/L。
精煉液中α-淀粉酶的酶活性優(yōu)選為1.5U/ml～1,200U/ml，更優(yōu)選為15U/ml～150U/ml。
本發(fā)明的棉纖維用精煉液中的表面活性劑是用來去除附著在棉纖維上的油脂類以提高精煉效率，只要能夠達到上述目的，可以使用任何物質(zhì)。例如，離子型表面活性劑、非離子型表面活性劑及它們的合成物等。作為離子型表面活性劑，具體可以舉出SUNMALL(サンモ一ル)PNT(陰離子性，日華化學(xué)株式會社生產(chǎn))等。而作為非離子表面活性劑，具體的可以列舉SUNMALL NPN(非離子性，日華化學(xué)株式會社生產(chǎn))等。從抑制酶活性難易程度考慮，優(yōu)選使用非離子表面活性劑。
精煉液中的表面活性劑的含量優(yōu)選為0.5g/L～20g/L，更優(yōu)選為2g/L～10g/L。
本發(fā)明的棉纖維用精煉液中的棉蠟去除劑是用來去除附著在棉纖維上的蠟質(zhì)。只要能夠達到上述目的，可以使用任何物質(zhì)。例如，聚硅油、聚硅油的改性物、烷基硫代丁二酸脂、多元醇脂肪酸酯的陰離子活性劑乳化物等。這里所說的聚硅油的改性物，是為增加親水性而在硅分子結(jié)構(gòu)的主鏈上引入聚醚等得到的產(chǎn)物。后述的單液型精煉液，優(yōu)選使用不易抑制酶活性的物質(zhì)。
為了順利進行后面的染色工序，精煉液中棉蠟去除劑的含量優(yōu)選為0.1g/L～40g/L，更優(yōu)選為2g/L～10g/L。
本發(fā)明的棉纖維用精煉液可添加螯合劑、酶穩(wěn)定劑、酶活性劑、漂白助劑等。
本發(fā)明的棉纖維用精煉液，是向水中添加原果膠酶、α-淀粉酶、表面活性劑及棉蠟去除劑，根據(jù)需要還可添加其它成分，在低于40℃的溫度下混合均勻而成?；旌享樞驔]有先后，但是從原果膠酶的穩(wěn)定性方面考慮，精煉液優(yōu)選為由含有α-淀粉酶、表面活性劑及原果膠酶的主劑和含有棉蠟去除劑的助劑組成的雙液型棉纖維用精煉液。這種雙液型棉纖維用精煉液是在低于40℃的溫度條件下，將α-淀粉酶、表面活性劑及原果膠酶均勻混合，而在低于40℃的溫度條件下將含有棉蠟去除劑的助劑在水中分散而制成的。主劑與助劑既可在使用精煉液時混合使用，或者，也可以分別使用，例如，只向精煉液中添加主劑，然后在所用漂白液中添加助劑。
使用本發(fā)明的棉纖維用精煉液，可以按照如下方式對棉纖維進行精煉。首先，對棉纖維燒毛，用水及熱水洗凈。然后，在使用單液型精煉液或主劑和助劑之前、使用混合完畢的精煉液時，將棉纖維浸在本發(fā)明的棉纖維用精煉液中(室溫)，在保溫槽(55℃～70℃)內(nèi)保溫5分鐘至2小時。之后，用熱水洗滌若干次，進行通常的漂白處理。分別使用雙液型精煉液時，將用水或熱水洗凈的棉纖維浸在含有主劑的精煉液中(室溫)，在保溫槽(55℃～70℃)內(nèi)保溫5分鐘至2小時，用熱水洗滌若干次后，浸在含有助劑的漂白液中進行漂白處理。按照這種方法對棉纖維進行精煉。
使用本發(fā)明的棉纖維用精煉液進行精煉的棉纖維，對棉坯布的損傷少，染色性及吸濕性好，精加工效果良好。
在本發(fā)明中可以對棉纖維進行連續(xù)精煉。所謂的連續(xù)精煉，不是分批地將棉纖維浸在精煉液中，而是指將棉纖維一次浸在精煉液槽內(nèi)，然后轉(zhuǎn)到保溫槽中，在保溫槽內(nèi)一面移動著一面進行精煉。
為進行連續(xù)精煉，需要測定精煉液中各個成分的濃度變化，并保持各個成分的濃度。因此，本發(fā)明的控制方法包括計算出含有原果膠酶、α-淀粉酶及表面活性劑成分的棉纖維用精煉液中，各個成分隨時間而變化的稀釋率的工序；根據(jù)計算出的稀釋率計算出應(yīng)向該精煉液中補充的精煉液補充量及各成分濃度的工序；以及按照一定的間隔或一定的速度添加計算出的液量及濃度的該精煉補充液，使該精煉液中的各個成分的濃度保持恒定的工序。精煉補充液含有與上述精煉液相同的成分，其濃度及液量根據(jù)本發(fā)明的控制方法而定。
上述稀釋率按照下面的公式(1)計算。
稀釋率(％)＝Pin×Wt÷{V-(Pout-Pin)Wt}(1)公式1中，Pout表示精煉液槽出口的軋余率(實測值)。精煉液槽出口的軋余率是指被浸在精煉液槽中的棉纖維，在精煉液槽出口被軋干后的含水量(重量％)。Pin表示精煉液槽入口的軋余率(實測值)。精煉液槽入口的軋余率是指精煉前的棉纖維在精煉液槽入口被軋干后的含水量(重量％)。V表示精煉液槽的容積(L)(實測值)。Wt表示自精煉開始至t時間(分鐘)后的棉纖維的重量(棉纖維的移動速度×t時間(分鐘)×棉纖維的(重量/長度))。在進行連續(xù)精煉之前，預(yù)先設(shè)定坯布的移動速度，測定精煉液槽入口及出口的軋余率，這樣就可以計算出稀釋率。抽取任意面積的坯布，計算其重量及烘干后的重量，并按照下面的公式求出軋余率。
軋余率(w/w％)＝(坯布中的含水量/坯布重量)×100上述精煉液補充液的量(v)及任意成分的濃度(c)，分別按照下面的公式(2)及(3)計算出。
v(L)＝(Pout-Pin)Wt(2)c(g/L)＝{V×C0-(V-v)×(1-稀釋率)×C0}÷v (3)公式2及3中，C0表示精煉液槽中任意成分的初始濃度，Pout、Pin、V及Wt與上述公式(1)中的相同。
以一定的間隔或一定的速度v/t(L/分鐘)連續(xù)添加精煉補充液，該精煉補充液的任意成分的濃度c是通過上述公式得出的，這樣，就可以保持精煉液槽中各個成分的濃度恒定。因此，可以保持精煉的效果。如果預(yù)先設(shè)定濃度，就可以很容易地通過計算機程序控制精煉液補充液槽中精煉液的流速。
(實施例)下面根據(jù)實施例對本發(fā)明進行說明，當(dāng)然，本發(fā)明也并非局限于這些實施例。
下述實施例及比較例中所精煉的棉纖維的退漿率(％)、精煉度(果膠去除率％)、吸濕性及染色度，分別按照下述方法進行測定。
退漿率是根據(jù)原坯布中的漿量及處理后坯布的漿量計算得出的。漿量測定按照如下步驟進行使用淀粉酶(長瀨化成株式會社生產(chǎn)、商品名稱枯草芽孢桿菌L#3000)對坯布中的淀粉進行液化，并用水進行萃取，然后用蒽酮法(Anthrone)對其萃取液中的葡糖量進行定量，按照下面的公式換算成漿量。
漿量(mg/g坯布)＝葡糖量(mg/g坯布)×換算系數(shù)(0.9)因此，可按照下面的公式計算出退漿率。
退漿率(％)＝(原坯布的漿量-處理坯布的漿量)÷原坯布的漿量×100％精煉度用果膠去除率表示，按照如下方法進行測定將未處理的原坯布及精煉處理后的坯布浸在含有1％(w/v)的氫氧化鈉NaOH及0.1％(v/v)的SUNMALL BK-57的液體(浴比為1∶20)中，通過煮沸將殘留的果膠分解成游離半乳糖醛酸，在235nm吸光度下對游離半乳糖醛酸進行定量。果膠去除率用下面的計算公式算出。
果膠去除率(％)＝(原坯布的游離半乳糖醛酸量-處理后坯布的游離半乳糖醛酸量)÷原坯布的游離半乳糖醛酸量×100％通過滴落吸濕測定法及PYREX測定法測定吸濕性。在使用滴落吸濕測定法時，目測滴入處理后的坯布中水滴的滲透速度及滲透狀態(tài)，以進行評價。在使用PYREX測定法過程中，將垂直固定的坯布的一端浸在水里，根據(jù)毛細管現(xiàn)象測定上升水速。
測定染色度時，首先，使用活性染料(活性藏青BES∶活性紅BES∶活性金黃BES＝9∶1.6∶1.3(上海萬得生產(chǎn))，按照常用方法將經(jīng)過絲光加工的坯布進行染色，并進行測定，然后，通過差示比色計(型號Z-1001DP日本電色工業(yè)株式會社制造)測定L值，并用比色計(AUColor-NF倉敷紡織株式會社(KURABO)制造)測定K/S值。對于加工后的坯布的韌性-伸長度、減量率、縮水率及牢度，按照如下方法測定。使用自動記錄儀(島津制造所生產(chǎn)AG-5000D)，對縱向與橫向的韌性-伸長度進行測定。減量率是按照未處理的坯布和處理后的坯布之間的單位重量差與未處理坯布的單位重量的比率而計算出的。縮水率是按照處理完畢的坯布進行一次水洗并烘干后的縱向與橫向的縮水尺寸與水洗前的尺寸的比率計算出的。牢度是根據(jù)標準試驗法JISL0842、0849、0848、0844 A-2測定的。
(實施例1)向純凈水中添加原果膠酶1.5g/L(長瀨化成株式會社生產(chǎn)，商品名稱原果膠酶)、α-淀粉酶4g/L(中國邢臺酶制劑廠生產(chǎn)，商品名稱BF-7658)、非離子表面活性劑2g/L(日華化學(xué)株式會社生產(chǎn)，商品名稱SUNMALL NPN)、棉蠟去除劑5.0g/L(中國仙桃化工廠生產(chǎn)，商品名稱CGF)及NaCl(氯化鈉)2g/L，在室溫下混合均勻，并將pH值調(diào)整至7.0～8.0，制成精煉液。
對薄而致密的平紋100％純棉坯布進行燒毛、水洗、熱水洗滌兩次，再水洗后，將坯布一次浸在上述精煉液中，用0.5g原果膠酶/kg坯布以上的酶量進行吸收(pickup保持在坯布中)后，放在65℃下保溫一小時。用熱水洗滌三次后，用漂白液(PLC3000(日華化學(xué)株式會社生產(chǎn))2g/L、過氧化氫H2O212g/L、氫氧化鈉NaOH 4g/L及SUNMALLNPN(日華化學(xué)株式會社生產(chǎn))2g/L)進行漂白處理，然后進行絲光加工。
絲光加工完畢后，測定退漿率(％)、精煉度(果膠去除率％)、吸濕性及染色度。其結(jié)果如表1所示。
(比較例1)除了不添加棉蠟去除劑以外，按照與實施例1相同的方法配制精煉液，進行絲光加工后，測定退漿率(％)、精煉度、吸濕性及染色度。其測定結(jié)果如表1所示。
(比較例2)除了用堿混合液(含有氫氧化鈉NaOH 4g/L及表面活性劑10g/L)代替精煉液以外，按照與實施例1相同的方法進行精煉處理，絲光加工后，測定退漿率(％)、精煉度、吸濕性及染色度。其測定結(jié)果如表1所示。
表1

由表1可知，與使用未添加棉蠟去除劑的精煉液相比(比較例1)，使用添加了棉蠟去除劑的精煉液，瞬時吸濕性可提高至與傳統(tǒng)化學(xué)法(比較例2)相同的程度，于是，染色性也得到改善。此外，與傳統(tǒng)化學(xué)法(比較例2)相比，使用本方法所加工的坯布的強度、牢度、減量率及縮水率與之相同或超過傳統(tǒng)方法。
(實施例2)向純凈水中添加原果膠酶1.5g/L(長瀨化成株式會社生產(chǎn)，商品名稱XP-534)、α-淀粉酶4g/L(中國邢臺酶制劑廠生產(chǎn)，商品名稱BF-7658)、非離子表面活性劑2g/L(日華化學(xué)株式會社生產(chǎn)，商品名稱SUNMALL NPN)、棉蠟去除劑5.0g/L(中國仙桃化工廠生產(chǎn)，商品名稱CGF)及NaCl(氯化鈉)2g/L，在室溫下混合均勻，并將pH值調(diào)至7.0～8.0，制成精煉液。
對1萬米的薄而致密的平紋100％純棉坯布(單位重量約250g/m)進行燒毛、水洗、熱水洗滌兩次，再經(jīng)水洗后，按照下面的方法確定精煉的控制條件，進行連續(xù)精煉。
精煉用精煉液槽的容積V是2170L，坯布的移動速度設(shè)定為40m/分(精煉1萬米坯布所需的時間為4.2小時)。精煉液槽出口的軋余率Pout為140％，而精煉液槽入口的軋余率Pin為84％。因此，在任意時間t為30分及60分時，在精煉液槽內(nèi)移動的坯布的重量Wt分別為300kg和600kg。如用公式(1)計算此時精煉液槽中酶的最大稀釋度，則分別為12.6％和27.4％。精煉液槽中的精煉液的原果膠酶、α-淀粉酶、表面活性劑及棉蠟去除劑的初始濃度分別為1.5g/L、4.0g/L、1.0g/L及5g/L。利用60分鐘后的最大稀釋度27.4％，根據(jù)公式(2)計算出1小時內(nèi)應(yīng)補充的精煉液量，根據(jù)公式(3)計算出精煉補充液中原果膠酶的濃度。它們分別為337g/L和3.73g/L。調(diào)制精煉補充液337×4.2＝1415L，并以337L/60分＝5.62L/分的速度連續(xù)添加注入到精煉液槽內(nèi)，使各成分的濃度保持在初始濃度±27％。以40m/分的速度使坯布一次浸在此精煉液中并移動，對0.5g原果膠酶/kg坯布以上的酶量進行吸收(保持在坯布中)后，放在65℃下保溫一小時。用熱水洗滌三次后，用漂白液(PLC3000(日華化學(xué)株式會社生產(chǎn))2g/L，過氧化氫H2O212g/L，氫氧化鈉NaOH 4g/L及SUNMALL NPN(日華化學(xué)株式會社生產(chǎn))2g/L)進行漂白處理，然后進行絲光加工。
絲光加工完畢后，測定精煉度(果膠去除率％)、退漿率(％)、吸濕性及染色度。其測定結(jié)果如表2所示。此外，圖1表示精煉液槽中原果膠酶活性及α-淀粉酶活性隨時間的變化。
(比較例3)除了用堿混合液(含有氫氧化鈉NaOH 40g/L及表面活性劑10g/L)代替精煉液以外，按照與實施例2相同的方法進行精煉處理，測定去果膠率、退漿率、吸濕性及染色度。其測定結(jié)果如表2所示。
表2

由表2可知，使用本發(fā)明的方法控制精煉時，精煉后坯布的吸濕性及染色性與傳統(tǒng)的化學(xué)法(比較例3)相同，坯布的牢度、強度、減量率及縮水率也與之相同或超過傳統(tǒng)方法。此外，如圖1所示，精煉液槽中酶的活性保持恒定。
(實施例3)向純凈水中添加原果膠酶1.5g/L(長瀨化成株式會社生產(chǎn)，商品名稱XP-534)、α-淀粉酶4.2g/L(中國邢臺酶制劑廠生產(chǎn)，商品名稱BF-7658)、非離子表面活性劑1g/L(日華化學(xué)株式會社生產(chǎn)，商品名稱SUNMALL NPN)及NaCl(氯化鈉)2g/L，在室溫下混合均勻，并將pH值調(diào)整至7.0～8.0，制成精煉液。
對大約9000米的薄而致密的平紋100％純棉坯布(單位重量約160g/m)進行燒毛、水洗、熱水洗滌兩次，再水洗后，按照下述方法確定精煉的控制條件，進行連續(xù)精煉。
精煉用精煉液槽的容積V是2170L，坯布的移動速度設(shè)定為40m/分(精煉9000米坯布所需的時間為3.75小時)。精煉液槽出口的軋余率Pout為124％，而精煉液槽入口的軋余率Pin為82％。因此，在任意時間t為60分及120分時，在精煉液槽內(nèi)移動的坯布的重量W分別為384kg和768kg。如用公式(1)計算此時精煉液槽中酶的最大稀釋度，則分別為15.7％和34.1％。精煉液槽中精煉液的原果膠酶、α-淀粉酶、表面活性劑的初始濃度分別為1.25g/L、3.3g/L及0.8g/L。利用60分鐘后的最大稀釋度15.7％，根據(jù)公式(2)計算出2小時內(nèi)應(yīng)補充的精煉液量，根據(jù)公式(3)計算出精煉補充液中原果膠酶的濃度。它們分別為161.3g/L和3.7g/L。調(diào)制精煉補充液161.3×3.75＝605L，并以161.3L/60分＝2.68L/分的速度連續(xù)添加注入精煉液槽內(nèi)，使各成分的濃度保持在初始濃度±15％。以40m/分的速度使坯布一次浸在此精煉液中并移動，對0.5g原果膠酶/kg坯布以上的酶量進行吸收后，放在65℃下保溫一小時。用熱水洗滌三次后，用含有棉蠟去除劑7.5g/L(中國仙桃化工廠生產(chǎn)，商品名稱CGF)的漂白液進行漂白處理，然后進行絲光加工。使用活性染料(活性紅BES∶活性金黃BES∶活性海軍藍BET＝5.3∶1.5∶1(上海萬得生產(chǎn)))，按照常用方法對絲光加工后的坯布進行染色。關(guān)于它的評價按照與實施例2相同的方法進行。此外，目測觀察染色度。其結(jié)果如表3所示。
(比較例4)除了用堿混合液(含有氫氧化鈉NaOH 40g/L及表面活性劑10g/L)代替精煉液以外，按照與實施例3相同的方法對棉纖維進行連續(xù)精煉處理，測定果膠去除率、退漿率、吸濕性及染色度。其測定結(jié)果如表3所示。
表3

由表3可知，使用本發(fā)明的方法控制精煉液中各成分的濃度，對棉纖維進行連續(xù)精煉時，精煉后的坯布的吸濕性及染色性與傳統(tǒng)的化學(xué)法(比較例4)相同。
產(chǎn)業(yè)可利用性使用本發(fā)明的精煉液可以獲得吸濕性和染色性都比過去優(yōu)良的棉纖維。由于使用非常簡單，而且不會引發(fā)環(huán)境問題，因此本發(fā)明的精煉液可廣泛用于棉纖維的精煉。除此之外，通過本發(fā)明的連續(xù)式酶精煉控制方法，可以獲得吸濕性、染色性等特性與傳統(tǒng)的化學(xué)法相同的棉纖維坯布。該方法可廣泛應(yīng)用于棉纖維的精煉，使用現(xiàn)有設(shè)備就可以進行連續(xù)精煉，不僅可以節(jié)約能源還具有環(huán)保意義。
權(quán)利要求
1.一種棉纖維用精煉液，含有原果膠酶、α-淀粉酶、表面活性劑和棉蠟去除劑。
2.一種雙液型棉纖維用精煉液，由含有原果膠酶、α-淀粉酶、表面活性劑的主劑和含有棉蠟去除劑的助劑組成。
3.包括將棉纖維浸在如權(quán)利要求1或2所述的精煉液中的工序的棉纖維的精煉方法。
4.一種棉纖維的連續(xù)式酶精煉控制方法，其特征在于，包括計算出棉纖維用精煉液中所含原果膠酶、α-淀粉酶及表面活性劑的各成分隨時間而變化的稀釋率的工序；根據(jù)計算出的稀釋率計算出應(yīng)向所述精煉液中補充的精煉液補充量及所述各成分濃度的工序；以及按照計算出的液量及濃度添加所述精煉補充液，使所述精煉液中各成分濃度保持恒定的工序。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述稀釋率按下述公式(1)計算稀釋率(％)＝Pin×Wt÷{V-(Pout-Pin)Wt}(1)式中，Pout表示精煉液槽出口的軋余率(實測值)，Pin表示精煉液槽入口的軋余率(實測值)，V表示精煉液槽的容積(L)(實測值)，Wt表示自精煉開始至t時間(分鐘)后的棉纖維的重量，其中，棉纖維的重量＝棉纖維的移動速度×t時間(分鐘)×棉纖維的(重量/長度)；并且，所述精煉液補充液的量(v)及任意成分的濃度(c)分別按照下述公式(2)及(3)計算v(L)＝(Pout-Pin)Wt(2)c(g/L)＝{V×C0-(V-v)×(1-稀釋率)×C0}÷v (3)在公式2及3中，C0表示精煉液槽中任一成分的初始濃度，Pout、Pin、V及Wt的含義與公式(1)相同。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述精煉補充液以v/t(L/分鐘)的速度添加至所述精煉液中。
7.如權(quán)利要求4～6中任一項所述的方法，其特征在于，所述精煉液中還含有棉蠟去除劑。
8.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，包括使棉纖維連續(xù)通過原果膠酶、α-淀粉酶及表面活性劑量保持定量的精煉液的工序。
全文摘要
本發(fā)明提供一種棉纖維的連續(xù)式酶精煉方法，該方法不僅可改善精煉后的棉纖維吸濕性及染色性，還可節(jié)約能源，保護環(huán)境。本發(fā)明使用含有原果膠酶、α－淀粉酶、表面活性劑及棉蠟去除劑的棉纖維用精煉液對棉纖維進行精煉。本發(fā)明的棉纖維的連續(xù)式酶精煉控制方法包括計算出含有原果膠酶、α－淀粉酶及表面活性劑成分的棉纖維用精煉液中各成分隨時間而變化的稀釋率的工序；由計算出的稀釋率計算應(yīng)向該精煉液中補充的精煉液補充液量及上述各成分濃度的工序；以及按照計算出的液量及濃度添加該精煉補充液，使該精煉液中的各成分的濃度保持恒定的工序。
文檔編號D06M16/00GK1512003SQ20031011548
公開日2004年7月14日 申請日期2003年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月27日
發(fā)明者葉怡, 尹云芳, 李淑莉, 張榮范, 劉志軍, 白立國, 谷脅成幸, 宇野正人, 劉曉麗, 人, 葉 怡, 幸 申請人:長瀬化成株式會社, 長 化成株式會社