СПОСОБ ФЕРМЕНТАТИВНОЙ РАСШЛИХТОВКИ ХЛОПКОСОДЕРЖАЩИХ ТКАНЕЙ Российский патент 1996 года по МПК D06L1/14 D06M16/00 C12S11/00 

Изобретение относится к текстильной промышленности, а именно к технологии обработки тканей, содержащих хлопковое волокно.

Известны способы ферментативной расшлихтовки хлопчатобумажных тканей и тканей из смеси хлопка и химических волокон амилолитическими ферментами, протекающие длительно (12-48 ч) при высоких температурах (до 90^oС) (Abeut-Fethoat M.S. Khalil A.M. Aslan A.M. Mohamed A.G. The Indian Textil J. 1974, 84, N 9, 147-199).

Известен также способ ферментативной расшлихтовки с использованием препарата Аквазим на основе бактериальной амилазы, включающий 4 стадии: предварительную промывку, пропитку ферментом при 60-70^oС, выдерживание при 75-80^oС 1-4 ч и заключительную промывку (Bayrad I. Canad Textil J.1983, 100, N 6, 168-169).

В известных способах ферментативной расшлихтовки эффективно удаляется крахмальная шлихта. Однако при этом практически не затрагиваются другие примеси ткани (воскообразные вещества, лигнинсодержащие примеси "галочка", пектиновые вещества), недостаточна капиллярность ткани.

Для повышения эффективности процесса ферментативной расшлихтовки в состав, содержащий фермент Энзилазу С, вводят эффективные ПАВ (Заявка, Франция N 24984449, 1982, Habinder P. Naneles, L'Indastries Textil 1980, N 1105 B, 1101) или органические растворители, в качестве которых использовали хлорированные углеводороды (Патент Великобритании N 1273546; а. с. СССР N 1458457, БИ N6, 1989).

Недостатком этих способов является необходимость регенерации растворителя и использования специального оборудования.

Для усиления эффекта очистки ткани от примесей процесс ферментативной расшлихтовки альфа-амилазой включает стадию предварительной обработки неионогенным смачивателем при температуре 95-100^oС и интенсивную промывку после ферментной обработки раствором едкого натра. Однако в этом случае сохраняется высокая степень засоренности ткани механическими примесями "галочкой", недостаточна степень расшлихтовки ткани (Патент ПНР N 120862, опубл. 15.03.83; Патент США N 1592684, опубл. 3.07.1981, МКИ Д 06 L 1/22, Д 06 9/04, Д 06 Р 5/02).

Известные способы осуществляются при высоких температурах, что увеличивает энергозатраты на обработку, повышает степень деструкции и расход ферментных препаратов и химреагентов. Наличие ПАВ и органических растворителей в составах для ферментной обработки значительно ухудшает характеристики сточных вод предприятий текстильной промышленности из-за пенообразования и сложности процесса регенерации растворителя.

Наиболее близок к заявленному способ ферментативной расшлихтовки хлопкосодержащих тканей, заключающийся в следующем:
пропитка суровой ткани при 50-60^oС водным раствором, содержащим в г/л: пероксидазу, полученную выращиванием базидиального гриба Cerrena maxima Murr 0,1-0,5, полифенолоксидазу, полученную выращиванием базидиального гриба Сoriolus hirsutus 0,5-2, хлорид натрия 1-4, сульфат магния 0,001-0,05, смачиватель 1,3 -(N-алкил-N,N'-ди-(полиэтиленгликоль)триэтилендиамин, содержащий в алкиле 10-18 атомов С 1-2, вода до 1 л;
отжим до 100% остаточной влажности, запаривание при 100^oС в течение 5-10 мин, промывка горячей и холодной водой, высушивание (а.с. СССР N 1776707, кл. Д 06 L 1/14 от 1992 г.).

Ферментная расшлихтовка известным способом не обеспечивает полной степени удаления примесей и шлихты. Степень удаления шлихты по известному способу составляет 84-87% степень удаления примесей 78-80% остаточное содержание лигнинсодержащих примесей "галочки" 75 шт/м², капиллярность 156-160 мм. Недостатком известного способа является снижение прочностных показателей ткани на 5,4% и проведение процесса в условиях запаривания, что обусловливает энергоемкость процесса.

Задачей технического решения является разработка способа ферментативной расшлихтовки хлопкосодержащих тканей, позволяющего повысить качество расшлихтовки и прочностные показатели ткани, снизить расход пара на обработку.

Задача была решена способом ферментативной расшлихтовки хлопкосодержащих тканей, включающим пропитку водным раствором, содержащим пероксидазу, продуцируемую базидиальным грибом Cerrena maxima Murr, хлорид натрия, термообработку, промывку, высушивание.

Пропитку осуществляют при 20-25^oС водным раствором, дополнительно содержащим глюкоамилазу, продуцируемую дрожжеподобным микроорганизмом Endomycopsis species, липазу, продуцируемую грибом Mucor pusillus и тиомочевину при следующем соотношении компонентов, г/л:
пероксидаза, продуцируемая базидиальным грибом Cerrena maxima Murr 0,1-1
глюкоамилаза, продуцируемая дрожжеподобным микроорганизмом Endomycopsis species 0,1-1
липаза, продуцируемая грибом Mucor pusillus 0,1-1
хлорид натрия 0,1-0,5
тиомочевина 0,1-0,5
вода остальное до 1 л
Предлагаемый способ ферментативной обработки хлопкосодержащих тканей осуществляется следующим образом:
1. Суровую ткань пропитывают в течение 30 с при 20-25^oС раствором для ферментативной обработки, содержащим в г/л:
пероксидазу, продуцируемую базидиальным грибом Cerrena maxima Murr 0,1-1
глюкоамилазу, продуцируемую дрожжеподобным микроорганизмом Endomicopses species 0,1-1
липазу, продуцируемую грибом Mucor pusillus 0,1-1
хлорид натрия 0,1-0,5
тиомочевину 0,1-0,5
вода остальное.

2. После отжима до 100% остаточной влажности ткань обрабатывают при 35-50^oС в течение 10-30 мин.

3. Промывают горячей и холодной водой, высушивают.

Входящая в состав для ферментной обработки пероксидаза получена путем выращивания базидиального гриба Cerrena maxima Murr поверхностным способом на древесных опилках березы с использованием питательной среды, в состав которой входят глюкоза, пептон и минеральные соли. Глюкоамилаза получена путем выращивания дрожжеподобного микроорганизма Endomicopsis species методом глубинного культивирования на питательной среде, содержащей отходы картофельного производства (И.М. Грачева, А.И. Амбарцумян, И.В. Гернет, Биоконверсия-82, Рига, 1982, с. 54) и микроэлементы в аэробных условиях. Липаза синтезирована грибом Mucor Pucillus, для которого питательной средой служат отходы рыбоперерабатывающей промышленности в присутствии минеральных солей /Х. Брокерхоф, Липатические ферменты, М. 1976, с. 20-30/. Используемые грибы относятся к непатогенным /Грибы СССР. Горленко М.В. Бондарцева М.А. Грибова М.В. и др. М. Мысль, 1980, с. 95/. Каталог культур Всесоюзной коллекции микроорганизмов. М. Наука, 1976/.

Обработке подвергали суровую хлопчатобумажную ткань (хлопок 100% бязь арт. 134) и хлопкосиблоновую ткань "Поляна" (хлопок 67% сиблон 33%).

Cтепень расшлихтовки ткани определяли йодометрически и выражали в от исходного содержания шлихты в суровой ткани. Общее содержание примесей в ткани определяли по изменению мутности сернокислых растворов и выражали в от исходного их содержания в суровой ткани. Содержание механических примесей "галочки" определяли путем подсчета с помощью лупы и выражали в шт./м². Прочностные показатели ткани после ферментативной обработки определяли путем изменения разрывной нагрузки по ГОСТ 3816-81, снижение прочности выражали в по отношению к значению разрывной нагрузки суровой ткани.

Пример 1.

a) Суровую хлопчатобумажную ткань (бязь, арт. 134) обрабатывают при температуре 20-25^oС в растворе, содержащем, г/л: пероксидаза 0,1; глюкоамилаза 0,1; липаза 0,1; хлорид натрия 0,1; тиомочевина 0,1; вода до 1 л. После отжима до 100% ткань обрабатывают при температуре 35^oС в течение 10 мин. Промывают, высушивают. Способ обеспечивает степень расшлихтовки ткани 90% степень удаления примесей 78,6% остаточное содержание "галочки" 76 шт/м², капиллярность 156 мм, разрывная нагрузка 352,8 Н, снижение прочности 0,6%
б) При той же последовательности операций и составе раствора запаривают при температуре 50^oС 10 мин. Получают ткань со степенью расшлихтовки 98% степенью удаления примесей 77,9% остаточным содержанием "галочки" 70 шт/м², капиллярностью 159 мм, разрывной нагрузкой 347 Н при снижении прочности 0,9%
в) При той же последовательности операций ткань обрабатывают 30 мин при 35^oС. Получают ткань со степенью расшлихтовки 95% степенью удаления примесей 79% остаточным содержанием "галочки" 70 шт/м², капиллярностью 156 мм, разрывной нагрузкой 346 Н, снижением прочности на 1,5%
г) При той же последовательности операций и составе раствора ткань обрабатывают 30 мин при 50^oС. Получили ткань со степенью расшлихтовки 98% степенью удаления примесей 80% остаточным содержанием "галочки" 70 шт/м² капиллярностью 159 мм, разрывной нагрузкой 344 Н, снижением прочности 1,7%
При той же последовательности операций и составах раствора обрабатывали хлопкосиблоновую ткань "Поляна", арт. 1555 (примеры 1¹-3¹).

Качественные показатели тканей, обработанных по предлагаемому способу в различных условиях обработки и с различным содержанием компонентов в растворе, сведены в таблицу.

Для сравнения в таблице приведены качественные показатели ткани, обработанной по способу, указанному в прототипе (пример 0).

Как видно из представленных результатов, предлагаемый способ ферментативной расшлихтовки тканей обеспечивает повышение степени удаления шлихты на 7 -16% степени удаления примесей на 2-8% повышение прочностных показателей на 35-60 Н, снижение расхода пара на 1000 м обрабатываемой ткани на 40-60 кг за счет снижения температуры запаривания со 100 до 35-50^oС. Исключается из состава для ферментативной расшлихтовки ПАВ, что помимо снижения затрат на реагенты исключает попадание ПАВ в сточные воды и тем самым облегчает процессы химводоочистки, улучшает экологическую обстановку рабочей зоны и предприятия в целом. ТТТ1 ТТТ2

Использование: текстильная промышленность для расшлихтовки хлопчатобумажных тканей. Сущность изобретения: ферментативная обработка хлопкосодержащих тканей, включает пропитку водным раствором, содержащим фермент пероксидазу, полученный выращиванием базидиального гриба Cerrena maxima Murr, хлорид натрия, термообработку, промывку, причем пропитку осуществляют при 20-25^oС раствором, дополнительно содержащим глюкоамилазу, полученную путем выращивания дрожжеподобного микроорганизма Endomycopsis Species, липазу, полученную выращиванием микроорганизма Mucor pusillus и тиомочевину при следующем соотношении компонентов, г/л: фермент пероксидаза, полученный выращиванием базидиального гриба Cerrena maxima Murr - 0,1-1, фермент глюкоамилаза, полученный выращиванием дрожжеподобного микроорганизма Endomycopsis sp. - 0,1-1, фермент липаза, полученный выращиванием микроорганизма Mucor Pusillus - 0,1-1, хлорид натрия - 0,1-0,5, тиомочевина - 0,1-0,5, вода - до 1 л, а термообработку осуществляют при 35-50^oС в течение 10-30 мин. 1 табл.

Способ ферментативной расшлихтовки хлопкосодержащих тканей, предусматривающий пропитку водным раствором, содержащим пероксидазу, продуцируемую базидиальным грибом Cerrena maxima Murr, хлорид натрия, термообработку, промывку и высушивание, отличающийся тем, что пропитку осуществляют при 20 25^oС раствором, дополнительно содержащим глюкоамилазу, продуцируемую дрожжеподобным микроорганизмом Endomycopsis species, липазу, продуцируемую грибом Mucor pusillus, и тиомочевину при следующем соотношении компонентов, г/л:
Пероксидаза, продуцируемая базидиальным грибом Cerrena maxima Murr 0,1 1,0
Глюкоамилаза, продуцируемая дрожжеподобным микроорганизмом Endomycopsis species 0,1 1,0
Липаза, продуцируемая грибом Mucor pusillus 0,1 1,0
Хлорид натрия 0,1 0,5
Тиомочевина 0,1 0,5
Вода Остальное
а термообработку проводят при 35 50^oC.