新型生物酶综合前处理技术
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酶在棉织物的前处理中的应用及探讨摘要:在环境污染和社会化生产之间的矛盾日益严重的今天,绿色染整加工已成为纺织业可持续发展的基础。
随着国家环保标准的日趋严格,企业对清洁生产的认识逐步增强,节能环保的新技术、新工艺、新设备的推广应用将是大势所趋。
生物酶制剂,作为一种节能减排、对环境友好的助剂,正在纺织印染加工中扮演着越来越重要的角色。
文章主要对生物酶的性质和特点,酶退浆的原理和工艺,酶煮练的原理和工艺,以及过氧化氢酶的漂白进行了研究及探讨,并对酶的发展前景进行了分析。
关键词:生物酶棉织物退浆煮练漂白1.前言织物前处理是染整生产过程中的基础工序,它对稳定提高后道工序(染色、印花、后整理)的产品质量,起着重要作用,尤其是纯棉织物的前处理工艺,其加工目的,是要去除织物上的天然杂质和在纺织过程中附加的浆料、助剂及玷污物,包括去除化纤织物上的各种油剂及助剂,使织物具有良好的润湿性,均匀的白度、较好的清洁外观、光泽、手感和稳定的尺寸、强力,还要满足近年来客户及消费者对产品色差、色牢度、色泽鲜艳度、纯正度、实物外观、缩水率、手感及生态环境等方面越来越高的要求,这更显示出其重要性。
再由于染整前处理工序的能耗在总能耗中占有较大比例,据报导其能耗约为染整过程总能耗的70%以上(耗水量占60%以上)。
同时前处理工序产生的污水对环境污染影响极大,其污染程度也要占到70%以上,因此,染整前处理工序的重要性是不言而喻的。
纯棉织物的前处理生产工艺,传统上一直采用高温强碱的化学方法,这种工艺消耗大量能源,并产生大量对环境有害的物质。
在环境污染和社会化生产之间的矛盾日益严重的今天,绿色染整加工已成为纺织业可持续发展的基础。
为此,国际上早在20世纪90年代初就研究采用生物酶技术进行纯棉织物的前处理工艺,以取代传统的高温强碱工艺,我国近几年也开始采用这一新工艺。
棉织物生物酶前处理是有利于环保的新兴技术。
在棉织物的退浆、煮练、漂白工序都有应用酶的研究,其优点是有利于生物降解、低温节能和手感柔软,但与常规棉织物的前处理相比,还存在加工成本高等问题。
生物酶退浆作者:曹旭锋来源:《硅谷》2008年第13期[摘要]将生物酶前处理和传统前处理有机结合,有效提高了混合浆料上浆的织物在前处理中的退浆率,退浆率达到95%以上,毛效和白度也得到改善,织物在染色时染色深度提高10.1%,碱用量可以降低80%,COD污染负荷降低23%,pH 略高于中性。
这种新型组合工艺属于清洁生产工艺,用于处理含混合浆料织物时处理效果较好,适合对现有传统工艺进行改进,简单易行,拓宽了生物酶前处理工艺的应用范围。
[关键词]生物酶退浆中图分类号:TS1 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2008)0710012-01一、前言生物酶用于印染前处理是一种清洁生产工艺,能够提高产品质量,并降低污染负荷,近年来受到广泛关注,并逐渐得到应用,取得了良好的经济效益和环境效益。
应用于印染前处理的生物酶包括淀粉酶、果胶酶、纤维素酶、木质素酶和葡萄糖氧化酶等[1],这些酶制剂能直接使织物上的淀粉、果胶、木质素等纤维伴生物快速降解,去除织物上浆料和非纤维成分,完成印染前处理过程。
与传统工艺相比,生物酶前处理工艺具有处理条件温和、工艺流程短、节水节能和环境污染小等诸多优点[2],还能提高产品质量和附加值,目前已有不少厂家开始应用这种新型环保的前处理技术。
目前使用的酶制剂中,只能用于淀粉和果胶等纤维伴生物质的去除,而对于织物上的聚乙烯醇(PVA)等化学浆料则没有降解作用,因此,对于混合浆料上浆织物如何提高化学浆料退浆率是酶应用于印染前处理工艺中所急需解决的一个问题。
本文探讨了将生物酶与传统前处理工艺进行组合用于处理含混合浆料的织物,目的是减少前处理中碱等化学品用量、用水量,又能在前处理中保留生物酶工艺的优点,降低消耗,减小污染,提高工艺效率和产品质量。
二、试验材料及方法(一)试验材料与仪器织物:20×16/128×60 厚棉布。
浆料:淀粉-PVA混合浆料。
酶制剂:自制高效退煮复合酶液TSL-1,含淀粉酶、果胶酶和纤维素酶等,最适温度60℃,最适pH 6.0。
书山有路勤为径;学海无涯苦作舟
粘胶/亚麻纺织品生物酶两步法前处理
前言
我国是麻类资源最丰富的国家之一,亚麻产量居世界第二位。
麻类纺织
品具有吸湿散热、抗菌防霉、抗紫外线和无静电等优良生I能,已成为时
尚消费的潮流。
但其缺点是纤维刚性强,纤维间抱合力差,织物表面毛羽较长等,所以大多与棉及粘胶纤维混纺使用。
棉纤维中非纤维素只有6%左右,而亚麻纤维木质素、果胶质、蜡状物
和含氮物质等纤维共生物含量高达30%左右,故前处理难度较大,特别是木质素很难去除,直接影响麻混纺织物的染色质量。
粘胶/亚麻织物传统前处理一般采用高温浓碱煮练及氯氧多次漂白工艺,能耗高,时间长,污染生产环境,污水排量大,存在潜在的AOX危害,不符合绿色纺织品生态标准。
近年来,果胶酶在棉、麻类织物的煮练中已有应用,但因为生物酶不耐
碱和双氧水,不能与之同浴处理,所以棉籽壳去除不净和白度低等问题一直难以解决。
针对此类织物不同杂质的处理要求,笔者特别选择果胶酶、蛋白酶、脂肪酶和纤维素酶等酶种进行复发现宽温退浆酶TC-200与退煮
酶BJ-2复配,并与双水低温促进剂BJ-22(浙江纺织服装学院染整技术研
所研制)组合使用,使双氧水在低温(506o℃)酶处条件下分解,产生漂白
去杂作用。
目前,宽温退浆酶T200和退煮酶BJ-2以及助练剂BJ-22已在浙江绍兴县百汇生物科技有限公司投入生产,并在浙江亚太特宽印染有限公司等十多家印染厂投入使用,应用于粘胶亚麻和棉/亚麻织物的前处理,效果较佳。
专注下一代成长,为了孩子。
新型印染加工技术绿色染整加工已经成为我国纺织行业关注和急待解决的问题。
目前国内外关于绿色染整工艺的研究和开发浪潮高涨,一些具有前瞻性、创新性和实用性的新工艺被开发出来,极大的提高了印染业的环保水平。
本文对此进行简要介绍。
1生态前处理工艺1.1冷轧堆前处理工艺常规的前处理需要经过退浆、煮练、漂白和丝光等工序,工序长,耗能多,加工时间长。
采用高效前处理助剂,适当增加助剂的浓度。
采用高效设备加工,可以大大缩短处理时间,并能减少助剂和水的用量。
目前较为常用的是冷轧堆前处理工艺。
冷轧堆工艺是指在室温条件下将退浆煮练漂白合并成一道工艺的前处理工艺方法,它解决了常规煮练工艺中经常产生的折子、卷边、擦伤、纬斜等疵点。
在常温条件下,将碱和双氧水、稳定剂、精练剂等混合的处理浴对布进行浸轧,上卷,然后包裹密封在室温下堆置。
工艺流程短、设备少,结构简单、投资不大,室温能源消耗少。
采用此工艺可以节约三分之一以上的能源和时间,减少三分之二的污水量。
1.2生物酶前处理技术生物酶是一种无毒、环境友好的生物催化剂。
生物酶用于染整加工业具有很多优越性:(1)作为一种生物催化剂无毒无害;(2)处理需要的条件(温度、pH值等)较温和;(3)用量较少;(4)反应后释放的酶可以进一步催化另一反应;(5)处理产生的废水可以生物降解。
以生物酶取代烧碱进行前处理,可大幅度减低排出废水中的COD值,经实验结果表明,由19000mg/L降到800mg/L,同时可减少10%的烧碱用量。
1.2.1生物酶退浆生物酶应用于染整工业最早是从织物退浆开始的,目前仍然是去除织物上淀粉浆料的重要方法。
染整加工退浆的淀粉酶主要有α-淀粉酶、β-淀粉酶等,使用温度50~70℃,pH=6~7左右。
目前用于退浆的淀粉酶主要向高温高效方向发展。
高温淀粉酶不仅可以提高退浆效率,而且可以同时去除混合浆料中的PVA 等化学浆料,简化工艺流程,减少污水排放。
1.2.2生物酶精练棉织物精练的主要目的就是去除棉织物的天然杂质,为后续染色、印花、整理加工创造条件。
生物酶技术在废物处理中的应用前景研究生物酶技术是一种非常重要的应用领域,在废物处理中有广泛的应用前景。
生物酶是一种能够加速化学反应的物质,能够在较低的温度下作用,使废物转化成更易分解、易处理的废物成分。
本文将从废物处理的需求、生物酶技术的基本概念、优势和劣势、应用场景和前景展望方面,进行生物酶技术在废物处理中的应用前景研究。
一、废物处理的需求随着人类社会发展的不断加速,产生的废弃物日益增多,使环保和资源利用变得越来越迫切,也升级了废物处理的技术要求。
因此,对于废物的处理,需要采用一种有效的,可持续的处理方法来解决,同时减少处理成本和环境污染。
二、生物酶技术的基本概念生物酶技术是利用生物制造物质的特性,加速化学反应的一种新的技术手段,其中酶是一种生命体系中的一种催化剂,它能够加速各种化学反应,而不改变反应内在的化学本质。
酶在生物体中广泛存在,由于其生命体系中的特殊作用机制,其反应条件十分温和,能够在中温度和常温下催化化合物。
在工业生产过程中,生物酶技术被广泛应用于废物降解领域中。
三、生物酶技术的优势和劣势优势(1)生物酶技术具有选择性高、副反应少的特点,具有很强的催化活性和催化效率,能够大大提高化学反应的速率和产率,降低反应温度和能量消耗;(2)生物酶技术是一种绿色环保的新兴技术手段,能够大大减少废物的排放,减轻环境污染,有助于保护生态环境和可持续发展;(3)生物酶技术在废物处理方面的应用涉及到的资源成本较低,具有很好的经济效益,可以在长期保持其生物活性的同时降低废物处理的成本。
劣势(1)生物酶技术受温度、pH等许多因素的影响很大,需要进行较高质量的存放、生产和输送;(2)生物酶技术在应用前需要经过较长时间和经费的培训,研究人员需要深入了解其特性、机制和应用场景,才能够认真制定有效的研究方案。
四、生物酶技术在废物处理中的应用场景生物酶技术应用场景广泛,不仅可以在化学工业中加速化学反应的速度和产率,还可以在环保领域中应用,成为一种有效的废物处理方式。
印染行业绿色发展技术指南(2019版)目录前言 (1)一、环保型前处理和后整理技术 (2)(一)生物酶前处理 (2)(二)生物酶防毡缩 (2)(三)棉及其混纺织物低温前处理 (2)(四)针织物连续平幅前处理 (3)(五)冷轧堆前处理 (3)(六)化纤机织物连续平幅前处理 (4)(七)无氟防水整理 (4)(八)水基(性)聚氨酯涂层整理 (4)(九)机械柔软整理 (5)(十)泡沫整理 (5)(十一)中压蒸汽定型 (6)二、节能减排染色和印花技术 (6)(一)气液染色机 (6)(二)无导布轮喷射染色机 (6)(三)大容量低张力卷染机 (7)(四)筒子纱数字化自动染色 (7)(五)无盐连续轧染 (7)(六)低尿素活性染料印花 (8)(七)分散染料碱性染色 (8)(八)液态分散染料印染 (9)(九)数码喷墨印花 (9)(十)高牢度涂料印花 (9)(十一)分色印花 (10)三、污染物处理与资源综合利用技术 (10)(一)定型机废气高效收集处理及余热回用 (10)(二)膜处理及回用技术 (11)(三)热泵法热能利用 (11)(四)磁悬浮风机 (11)四、智能化信息化技术 (12)(一)染化料自动称量、配制和输送系统 (12)(二)印花自动调浆系统 (12)(三)工艺参数在线采集和控制系统 (13)(四)印染ERP系统 (13)五、前沿科技攻关技术 (15)(一)活性染料非水介质染色 (15)(二)超临界二氧化碳染色 (15)(三)张力敏感织物全流程平幅轧染 (16)(四)涤纶织物少水连续式染色 (17)(五)含盐染色废水循环利用 (17)(六)数码喷墨印花喷头 (18)前言印染行业是纺织产业链中能耗水耗较大、废水排放较多的行业,也是制约我国纺织产业迈向中高端的薄弱环节。
推动印染行业绿色发展,事关人民对美好生活新期待,事关纺织工业可持续发展,事关污染防治攻坚战取得胜利。
近年来,我国印染行业坚定不移贯彻落实党中央、国务院决策部署,积极践行绿色发展理念,认真落实印染行业规范条件,能耗水耗不断降低,废水排放持续减少,一批绿色化、智能化装备得到推广应用,行业总体发展水平不断提升。
生物酶水处理技术引言:随着工业化进程的加快和人口的增长,水资源问题日益突出。
水污染不仅对人类健康产生直接和间接的危害,也对生态环境造成了严重的破坏。
因此,寻找高效、环保的水处理技术变得尤为重要。
生物酶水处理技术作为一种新兴的水处理技术,具有独特的优势和广阔的应用前景。
1. 生物酶的基本概念生物酶是一种催化剂,它们能够加速化学反应的速率,而不会被消耗掉。
生物酶可以在较低的温度和压力下发挥作用,因此被广泛应用于各个领域,包括水处理。
2. 生物酶在水处理中的应用生物酶水处理技术是利用生物酶对水中污染物进行降解、转化或吸附的过程。
生物酶可以针对不同的水污染物,如有机物、重金属离子和微生物等,发挥不同的作用。
具体应用包括废水处理、饮用水净化和海水淡化等。
3. 生物酶水处理技术的优势相比传统的物理和化学方法,生物酶水处理技术具有以下优势:(1) 高效性:生物酶能够在较宽的温度和压力范围内稳定活性,因此可以在相对温和的条件下高效降解污染物。
(2) 环保性:生物酶水处理技术无需添加化学药剂,避免了产生二次污染的风险,对环境友好。
(3) 特异性:不同的生物酶对不同的污染物有特异性降解或转化作用,能够针对性地处理特定的水污染问题。
(4) 可再生性:生物酶可以通过发酵、培养等方法进行大规模生产,具有较强的可再生性。
4. 生物酶水处理技术的应用案例(1) 废水处理:生物酶可以针对有机废水中的化学氧化需求量(COD)、氨氮等进行降解,使废水达到排放标准。
(2) 饮用水净化:生物酶可以去除水中的有机污染物、异味物质和重金属离子,提高水的品质和安全性。
(3) 海水淡化:生物酶可以在海水淡化过程中去除水中的胶体和有机物,提高淡水产量和质量。
5. 生物酶水处理技术的挑战和发展方向(1) 生物酶的稳定性和活性问题:生物酶在复杂的水环境中容易受到抑制和失活,需要进一步改进酶的稳定性和活性。
(2) 生物酶的选择和优化问题:针对不同的水污染问题,需要选择合适的生物酶并进行优化,以提高降解效率和经济性。
生物酶技术在印染工业中的应用本文重点介绍了生物技术在纺织染整行业中的研究现状及应用研究成果,并对其未来的应用前景进行了展望。
This paper mainly introduced current research and application situation of bio-enzyme in dyeing and finishing industry in domestic and overseas markets, and finally presented a brief overview for the development of bio-enzyme applied in textile industry.近年来,生物技术在印染行业中的应用越来越广泛,例如生物前处理、生物后整理技术和生物技术在染化料中的应用,以及生物技术在印染废水处理中的应用等。
酶具有生物降解性,对环境友好,同时经酶处理的纺织品具有许多特殊的功能,大大提高了纺织品的服用性能和附加值,能满足市场上不同消费群体的需求,具有很好的发展前景。
1 生物酶在前处理中的应用前处理工序一般流程长、处理条件强烈(高温、高浓度、强碱、强氧化剂)、占地面积大、工作环境差和排污量大、含杂复杂、时间长且加工质量难以控制,而且使用化学法前处理污染严重、水资源耗量大、废水处理负担重。
前处理过程可能的污染源包括:①精练中所用的酸碱会导致废水含极端的pH值;②由于精练工序一般在高温下进行,因而产生高温的废水;③废水的高悬浮物主要来自退浆及精练工序所产生的毛屑、纤维及淀粉、胶和蜡等杂质,使废水中的BOD 值提高,另外常用的醋酸等酸化剂也会提高BOD值;④废水的COD高主要来自PVA等化学浆料。
1.1 生物酶在退浆中的应用采用酶法退浆,具有以下特点。
(1)酶退浆废水pH值低,可生化性好,符合清洁生产和绿色环保要求。
(2)酶退浆作用快,效果好,退浆率高达7 级,而传统碱退浆只能达到 4 级。
生物酶在棉织物前处理中的应用研究任花;刘建勇【摘要】介绍了棉纤维超分子结构及含有的天然杂质类别,阐述了传统棉织物前处理工艺中化学试剂及高温环境对纤维的损伤和环境污染问题.依据生物酶的特性,分析了生物酶在棉织物退浆煮练工艺中的作用机理,简单列举了目前棉织物退浆精练过程中使用较广泛的酶制剂.介绍了过氧化氢酶、葡萄糖氧化酶、漆酶等在棉织物漂白过程中的研究情况.通过对现阶段实际生产中所使用的生物酶法对棉织物前处理的工艺和现状分析,指出了目前酶处理存在的问题.%The supramolecular structure of cotton fiber and its natural impurities were introduced.The damage of chemical reagent and high temperature environment in the traditional process of cotton fabric to fiber and its pollution to the environ-ment were described.According to characteristics of biological enzymes,the mechanism of enzymes in the desiccating scouring process was analyzed,and the extensively used enzyme preparations in cotton pretreatment were introduced.The research status of cattail,glucose oxidase and lac case in the process of fabric bleaching was introduced.Based on the pre-sent stage of the actual production of enzymatic pretreatment,problems existing in enzyme processing were pointed out.【期刊名称】《天津科技》【年(卷),期】2016(043)001【总页数】4页(P17-20)【关键词】棉织物;生物酶;前处理【作者】任花;刘建勇【作者单位】天津工业大学纺织学院天津300387;天津工业大学纺织学院天津300387【正文语种】中文【中图分类】TS190.2棉纤维的结构主要包含角质层、初生胞壁、次生胞壁和胞腔。