СПОСОБ РАСШЛИХТОВКИ И ОТБЕЛИВАНИЯ ТКАНЕЙ, СОДЕРЖАЩИХ ХЛОПКОВОЕ ВОЛОКНО Российский патент 1996 года по МПК D06L1/14 D06M16/00 D06M101/06 C12S3/12 C12S11/00 

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

Известны способы расшлихтовки и беления тканей, содержащих хлопковое волокно, основанные на совместном использовании фермента и отбеливателя (1).

Наиболее близким к изобретению техническим решением по сущности является одностадийный способ расшлихтовки и беления хлопчатобумажных тканей и тканей из смеси хлопка и химических волокон, основанный на использовании перекиси водорода и энзиматического препарата амилолитического действия энзилазы С (2).

Известный способ осуществляют следующим образом:
1. Пропитка ткани в ванне с рН 10-10,5 водным раствором, содержащим, г/л:
пероксид водорода (35%-ный) 40-60
гидроокись натрия 4-7
стабилизатор силикат натрия 4-6
энзилаза С 8-12
неионогенный смачиватель Уканил 1036 0,5-1
2. Отжим до влажности 80-120%
3. Запаривание при температуре 95-98^oC в течение 1-2 ч.

4. Промывка горячей (95^oC), а затем при 60^oC водой.

Способ обеспечивает получение белизны ткани 77,5-79,2% остаточное содержание шлихты 0,06-0,07% Однако при обработке по известному способу при достижении указанных результатов расшлихтовки и беления вдвое снижается степень полимеризации целлюлозы (с 2700 для исходной ткани до 1650-1350 - для обеленной ткани). Для получения максимальной для этого способа белизны ткани 79,2% степени расшлихтовки 0,07 остаточной шлихты длительность запаривания при 95-98^oC составляет 1,5-2 ч, концентрация биопрепарата 10 г/л, перекиси водорода 60 г/л.

Таким образом, недостатками известного способа являются: недостаточная белизна отбеленных тканей, низкая степень полимеризации, повышенный расход реагентов и длительность процесса.

Задачей изобретения является разработка одностадийного способа расшлихтовки и перекисного беления тканей, позволяющего при высокой степени, расшлихтовок повысить белизну ткани и степень полимеризации целлюлозы, сократить длительность процесса, расход реагентов и энергозатраты на обработку.

Поставленная задача была решена тем, что в одностадийном способе расшлихтовки и перекисного беления тканей, содержащих хлопковое волокно, включающем пропитку тканей водным раствором, содержащим перекись водорода, амилолитический ферментный препарат, щелочной агент, силикатный стабилизатор, неионогенный смачиватель, отжим, запаривание и промывку, пропитку осуществляют при 35-50^oC в течение 10-30 мин водным раствором, содержащем в качестве амилолитического фермента препарат амилоризин П10Х на основе α-1,4-глюкан-4-глюканогидролазы в качестве силикатного стабилизатора - метасиликат натрия и дополнительно ферментный препарат оксиредуктазу полученный выращиванием базидиальных грибов вида Coriolus семейства Polyporaceae, а в качестве стабилизатора фермента цитрат кальция при следующем соотношении компонентов, г/л:
перекись водорода (100%-ная) 3,5-10,0
препарат амилоризин П10Х 1-3
ферментный препарат оксидоредуктаза 0,5-1,0
метасиликат натрия 1-3
цитрат кальция 0,05-0,10
неионогенный смачиватель 0,5-1,0
вода остальное,
а запаривание осуществляют при 90-95^oC в течение 1-5 мин.

Предлагаемый одностадийный способ расшлихтовки и перекисного беления тканей, содержащих хлопковое волокно, осуществляют следующим образом:
1. Суровую ткань обрабатывают при 35-50^oC в течение 10-30 мин в растворе, содержащем в г/л:
пероксид водорода, 35% 10-30
препарат амилоризин П10Х 1-3
ферментный препарат оксидоредуктаза 0,5-1
метасиликат натрия 1-3
цитрат кальция 0,05-0,1
неионогенный смачиватель сульфосид 31 0,5-1
вода остальное
pH 9-9,5
2. Отжим до 80% остаточной влажности 3. Запаривание при 90-95^oC в течение 1-5 мин. 4. Промывка горячей (95^oC), а затем (60^oC) водой.

Используемая оксиредуктаза согласно классификации, разработанной Международной комиссией по ферментам 1976 г. имеет шифр КФ 1.10; 1.11 базидиального гриба вида Соriolus семейства Роlyporaceae, систематическое - дегидрогеназа (оксигеназа). Штамм зарегистрирован в коллекции Ботанического института имени Комарова РАН "Коллекция высших базидиомицетов, продуцентов биологически активных веществ".

Биосинтез данного фермента осуществляется следующим образом:
Выращивание посевного материала поверхностным способом на древесных опилках в колбах на контрольной питательной среде, содержащей пептон, глюкозу, минеральные элементы. Объем питательной среды 1000 мл, при соотношении жидкой и воздушной фаз 1:5. Культивирование осуществляли при Т 25-75^oC и рН 5,6 в темной аэрируемой камере при встряхивании 160 об/мин.

После достижения максимальной активности исследуемых оксидоредуктаз 11 сут культуральной фильтрат отделялся от мицелия центрифугированием, замораживается при температуре 30^oC и высушивается на лиофильной установке.

Полученный ферментный препарат содержит полифенолоксидазу КФ 1.10 базидиомицета, М 31800, лакказу КФ 1.10 базидиомицета М 62000-120000, пероксидазу КФ 1.11.

Полученный после лиофильной сушки ферментный препарат хорошо растворим в воде и содержит 2,5-6% белка. Активность пероксидазы (по бензидину) 0,82-3,5 отн. ед. активность лакказы) (по бензидину) 2-3,8 отн.ед. используемые грибы относятся к непатогенным (Каталог культур Всесоюзной коллекции микроорганизмов. Наука, М. 1976, Грибы СССР. Горленко М.В. Бондарева М.А. Грибова А.В. и др. изд. "Мысль", М. 1980, с. 95).

Ферментный препарат амилорезин П10Х (ТУ 00001910-13.02.92) на основе a-амилазы получают выращиванием гриба Asp. Oryzae на питательной среде, содержащей пептон, минеральные соли, в качестве источника углеводов - пшеничные отруби, представляет собой порошок светло-коричневого цвета, хорошо растворим в воде. По решению Минздрава N 123-5/307-13 от 13.04.66 нетоксичен. Систематическое название a-1,4-глюкан-4-глюканогидролаза. Амилолитическая активность 20000 ед/г белка, протеолитическая 30 ед/г белка (Шифр КФ 3.2.1.1).

Обработке подвергали суровую хлопчатобумажную ткань, бязь арт. 134 (хлопок 100%-ный) и хлопкосиблоновую ткань арт. 1555 (67% хлопок и 33% - полиэфирного волокна сиблон).

Остаточное содержание шлихты на ткани определяли иодометрически и выражали в Степень полимеризации рассчитывали по формуле:
СП = 2000η_уд/(1+0,28η_уд),,
где η_уд удельная вязкость медноаммиачных растворов целлюлозы, которую определяли по ГОСТ 8837-73.

Капиллярность ткани определяли по ГОСТ 3816-81, а белизну по ГОСТ 18054-72.

Изобретение иллюстрируется нижеследующими примерами.

Пример 1. Суровую хлопчатобумажную ткань (бязь арт. 134) обрабатывают при 35^oC в течение 10 мин в водном растворе, содержащем в г/л: перекись водорода (35% ) 10, ферментный препарат оксидоредуктазу 0,5, препарат амилорезин П10Х 1, метасиликат натрия 1, цитрат кальция 0,05, неионогенный смачиватель сульфоксид 31 0,5. Отжимают до 80% остаточной влажности, запаривают при 90^oC 1 мин.

Получают ткань с белизной 79,5% капиллярностью 160 мм, остаточным содержанием шлихты 0,07% и СП 2470.

Пример 2. При том же составе раствора и последовательности операции обработку проводят при температуре 50^oC 30 мин, а запаривание при 90^oC 5 мин. Получают ткань с белизной 82% капиллярностью 170 мм, остаточным содержанием шлихты 0,05% СП 2170.

Пример 3. При том же составе раствора и последовательности операций обработку ткани проводят при 43^oC 20 мин, а запаривание при 95^oC 5 мин. Получают ткань с белизной 81,5% капиллярностью 170 мм, остаточным содержанием шлихты 0,07% СП 2220.

Пример 4. При той же последовательности операций и составе раствора обрабатывали хлопкосиблоновую ткань арт. 1555 (хлопок 67% сиблон 33%). (СП суровой ткани 2300) при 43^oC 20 мин и запаривают 5 мин. Получают ткань с белизной 83,4% капиллярностью 190 мм, остаточным содержанием шлихты 0,02% СП 1850.

Качественные показатели тканей, отбеленных и расшлихтованных по предлагаемому способу в различных условиях обработки и при разном содержании компонентов в растворе, сведены в таблицу.

Для сравнения в табл. приведены качественные показатели ткани, обработанной по способу, указанному в прототипе (пример 13).

Как видно из представленных в таблице результатов, предлагаемый по изобретению одностадийный режим расшлихтовки и перекисного беления тканей, содержащих хлопковое волокно, обеспечивает повышение белизны ткани на 1-3% капиллярности на 30-80 мм и степени полимеризации на 500-820. За счет снижения температуры обработки и длительности запаривания с 1,5-2 ч до 1-5 мин снижается расход пара на каждые 1000 м обрабатываемой ткани на 70-100 кг, вдвое снижается расход перекиси водорода на беление и в 2,5 раза расход биопрепарата при получении более высоких технических показателей отбеленной ткани.

Экономический эффект от использования предлагаемого одностадийного способа расшлихтовки и беления тканей составит 450-500 тыс.рублей на 1 млн. м ткани.

Использование: в текстильно-отделочном производстве в процессе расшлихтовки с одновременным отбеливанием целлюлозосодержащих тканей. Сущность изобретения: ткани пропитывают при 35-50^oC 10-30 мин водным раствором, содержащим, в г/л: перекись водорода 3,5-10,0, ферментный препарат аминоризин П10Х на основе α-1,4-глюкан-4-глюконогидролазы 1-3, ферментный препарат с окислительно-восстановительными свойствами - оксидоредуктазу, полученную выращиванием базидодальных грибов вида Соriolus 0,5-1,0, метасиликат натрия 1-3, цитрат кальция 0,05-0,10 и неионогенный смачиватель 0,5-1,0. Пропитанную ткань отжимают и запаривают при 90-95^oC 1-3 мин. Свойства хлопчатобумажной ткани бязь арт. 134 после обработки: белизна 79,5-82,5%; капиллярность 160-190 мм, остаточное содержание шлихты 0,03-0,07%, степень полимеризации целлюлозы 2170-2470. 1 табл.

Способ расшлихтовки и отбеливания тканей, содержащих хлопковое волокно, пропиткой их водным раствором, содержащим перекись водорода, фермент с амилолитической активностью, силикатный стабилизатор и неионогенный смачиватель, отжимом, запариванием и промывкой, отличающийся тем, что пропитку осуществляют при 35 50^oC в течение 10 30 мин раствором, содержащим в качестве фермента с амилолитической активностью препарат амилоризин П10Х на основе α-1,4-глюкан-4-глюканогидролазы, в качестве силикатного стабилизатора метасиликат натрия и дополнительно ферментный препарат с окислительно-восстановительной активностью оксидоредуктазу, полученную выращиванием базидиальных грибов вида Coriolus, и стабилизатор фермента - цитрат кальция при следующем соотношении компонентов, г/л:
Перекись водорода 3,5 10,0
Препарат амилоризин П10Х на основе a-1,4-глюкан-4-глюканогидролазы 1 3
Оксидоредуктаза, полученная выращиванием базидиальных грибов вида Coriolus 0,5 1,0
Метасиликат натрия 1 3
Цитрат кальция 0,05 0,10
Неионогенный смачиватель 0,5 1,0
а запаривание проводят при 90 95^oC в течение 1 3 мин.