采用酶法退浆,与传统工艺相比具有退浆效率高、废水pH低、退浆废水可生物降解,且无毒无害等特点。如用淀粉酶代替碱去除坯布上的淀粉浆料,退浆时,淀粉酶能将淀粉水解成可溶性低分子糖,而且用酶处理产生的水解物无毒性,需注意的是这些分解物必须经处理后再排放,否则会提高退浆废水中的BOD(生物需氧量)。
1.淀粉酶类
淀粉酶退浆是一直沿用的工艺,而且有替代传统的碱退浆、酸退浆以及氧化剂退浆的趋势,酶退浆具有不会造成纤维损伤,退浆率高、环境负荷小等优点。
按淀粉酶作用方式分,有α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、支链淀粉酶和异淀粉酶等。其中,α-淀粉酶可以快速切断淀粉分子链,降低淀粉的黏度,是最重要的一类淀粉酶。淀粉酶按来源分,有植物淀粉酶、细菌淀粉酶和真菌淀粉酶。细菌淀粉酶耐高温,有碱存在的条件下也较稳定,最佳适用pH范围(5~7.5)较温和;真菌淀粉酶的耐热性最差。中温型酶在温度高于75℃时即失活,高温型酶当温度达到100℃时仍很稳定,95℃时的活力是60℃(pH为6.0和8.0)的4倍。近年来的发展方向是通过基因重组技术,开发能在较宽温度范围内使用的酶,即宽温酶,最佳使用温度视产品而异。表4-1列出了部分退浆酶的使用温度。
表4-1 部分退浆酶产品及使用温度范围
酶退浆后的纺织品比酸退浆和碱退浆的更柔软,国内外应用较多,并在不断扩大。国内酶制剂如BF-7658、胰酶等早在20世纪60年代已应用,近年来有新型α-淀粉酶制品出现。
用BF-7658淀粉酶去除棉织物上的淀粉浆料正向高温处理发展,这样可以比当前使用的淀粉酶节省时间。胰酶一般从猪胰或牛胰中提取,成本高于BF-7685淀粉酶。(www.daowen.com)
2.其他退浆酶
黄麻织物或纱线常采用罗仁子粉(TKP Tarmrind Kernel Powder)作为上浆剂,这种浆料用碱退浆工艺复杂,若采用特定的淀粉酶退浆,效果良好。淀粉酶仅对淀粉和改性淀粉浆料起作用。实际应用时应根据浆料组成的不同,选用相应的酶制剂,如羧甲基纤维素(CMC)浆料选用纤维素酶。
3.新型酶在退浆中的应用
合成纤维应用的浆料有聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酸(PAA),这些高分子聚合物不能进行生物分解和降解,造成环境的污染,目前研究人员正在研究、筛选具有某种功能的新菌种,通过基因改性成为高性能酶制剂;通过克隆、转基因的基因工程菌,制出新的酶种;或根据化学生物结构和酶学原理定向合成新型酶制剂等。目前较成功的酶有PVA分解酶,涤纶、锦纶分解酶等高聚物的基因工程菌和合成酶等。
据报道,日本在研究开发用几种微生物混合培养PVA分解酶,制成的酶能去除织物上的PVA浆料。现在使用的浆料中往往还加入了脂肪或油类润滑剂,使浆料的润湿变得困难,降低或削弱了退浆的效果。但当浆料中使用的是甘油三酸酯类的润滑剂时,可配合添加脂酶退浆,有利于油脂的分解。
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