СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ЛЬНЯНОГО ВОЛОКНА К МОКРОМУ ПРЯДЕНИЮ Российский патент 2000 года по МПК D01C1/02 C12S3/06 

Изобретение относится к текстильной промышленности, а именно к облагораживанию волокнистых текстильных материалов, и может быть использовано для производства льняных пряж.

Для выпуска предприятиями льняной промышленности конкурентоспособной продукции и расширения ее ассортимента необходима более глубокая очистка льняного волокна от сопутствующих целлюлозе соединений, в частности лигнина, труднорастворимого в щелочах.

Повышенное остаточное содержание лигнина в облагороженном волокне препятствует нормальному процессу вытягивания при мокром прядении волокна. Разрушение и удаление лигнина в необходимой степени не достигается традиционными, используемыми при химическом облагораживании реагентами. Необходимая степень разложения лигнина достигается за счет использования в качестве реагентов хлорсодержащих окислителей.

Известен способ подготовки льняного волокна в виде ровницы к мокрому прядению, включающий обработку ровницы в растворе, содержащем 1,5 г/л серной кислоты в течение 15 минут при 40^oC, последующую обработку в растворе, содержащем 4,5 г/л активного хлора, 3 г/л серной кислоты в течение 90 минут при 45^oC, промывку с добавлением едкого натра для нейтрализации кислоты и окислительную варку в растворе, содержащем 2 г/л едкого натра; 20 г/л соды кальцинированной; 10 г/л силиката натрия; 1,5 г/л пероксида водорода в течение 90 минут при 98^oC с последующими промывками (см. Регламентированные технологические процессы обработки ровницы, пряжи и ткани. ЦНИИТЭИЛегпром, 1982 г.).

Недостатками известного способа являются загрязнение готовой продукции и промышленных сточных вод хлорорганическими продуктами, создание тяжелых санитарно-гигиенических условий труда в отбеленных цехах из-за выделения двуокиси хлора. Короткоштапельная составляющая сурового волокна при обработке в известном способе образует "пуховую" группу, которая создает пороки пряжи, загрязняет рабочие органы прядильных машин и, в результате, повышается обрывность пряжи при прядении.

При известной подготовке необходима интенсивная щелочная обработка волокна в присутствии окислителя для удаления значительной части сопутствующих целлюлозе веществ. Интенсивное воздействие щелочи повышает потерю массы волокна, разрушает целлюлозу.

Известный способ позволяет вырабатывать пряжи высоких номеров N 40-60, но при использовании высокотемпературной щелочной обработки в присутствии окислителя, т.е. сочетание химических реагентов с высокой температурной обработкой снижает качество получаемого волокна, а следовательно, снижает прядильную способность волокна и его физико-механические свойства.

В настоящее время используются экологически чистые ферментативные технологии облагораживания волокнистых материалов, которые приближены к естественным процессам, происходящим в природе.

Наиболее близким к изобретению является способ подготовки льняного волокна к мокрому прядению, включающий ферментную обработку волокна водным раствором, содержащим пектолитин или пектоклостридин при температуре 37-48^oC и pH раствора 2,5-6.

Обработанное льняное волокно обладает свойствами, сравнимыми со свойствами волокна, подвергнутого щелочной отварке, однако имеет более низкую потерю массы. Известная ферментная обработка заменяет операции предварительного кислования перед окислительной варкой.

Недостатком известного способа является получение волокна с довольно низкими физико-механическими показателями, не позволяющими выработку пряж высоких номеров (журнал "Текстильная химия" N2, 1998 г. Специальный выпуск, с. 57-66).

Задачей изобретения является создание способа подготовки льняного волокна к мокрому прядению, обеспечивающего достижение технического результата, состоящего в возможности выработки чистольняной пряжи низких линейных плотностей за счет получения волокна с высокой степенью полимеризации, с высокой белизной и низким содержанием лигнина.

Этот технический результат в способе подготовки льняного волокна к мокрому прядению, включающему ферментную обработку льняного волокна в водном растворе с последующими промывками, достигается тем, что ферментную обработку осуществляют при 29-30^oC и pH раствора 4,5-5 лигнинолитическим ферментным препаратом лакказы дереворазрушающего гриба Coriolus versicolor. Льняное волокно дополнительно подвергают слабощелочной отварке до или после ферментной обработки, причем ферментную обработку льняного волокна ведут в присутствии окислительно-восстановительного медиатора.

Предлагаемый способ позволяет выработать чистольняные тонкие пряжи линейных плотностей 33,5 - 16,6 текс с физико-механическими показателями и уровнем обрывности, не достигаемыми при обработке известными способами, из низкономерного льняного чесаного волокна N 16,5-20, вместо N 24-28 по существующим нормам расхода льняного сырья, что ведет к большой экономии сырья и к расширению сырьевой базы.

В предлагаемом способе используют лигнинолитический ферментный препарат лакказы, который является продуцентом дереворазрущающего гриба Coriolus versicolor.

До или после ферментной обработки льняное волокно можно дополнительно подвергать слабощелочной отварке без или в присутствии окислителя для удаления низкомолекулярных фракций гемицеллюлоз, жировосковых и азотистых веществ; введение окислителя позволит существенно повысить белизну волокна, которая необходима для последующего крашения пряжи в светлые тона.

В качестве льняного волокна в предложенном способе используют стланцевое волокно. В качестве окислительно-восстановительного медиатора-АБТС-2,2 азинобис(3-этилбензотиозолин-6 сульфоновой кислоты).

Предложенный способ осуществляют по следующей технологии.

Льняное стланцевое чесаное волокно N 16,5-20 обрабатывают водным раствором, содержащим лигнинолитический ферментный препарат лакказы дереворазрушающего гриба Coriolus versicolor с активностью 40-60 у.е. на 1 г льняного волокна при температуре 29-30^oC и pH раствора 4,5-5,0 в течение 6-16 часов.

Затем волокно промывают, кислуют, снова промывают раствором антисептика.

Дополнительную слабощелочную отварку ведут до или после ферментной обработки любым известным способом, при этом предложенная технология обеспечивает максимальную сохранность природной структуры целлюлозы. В ферментный препарат дополнительно вводят АБТС.

Изобретение иллюстрируется конкретными примерами. Показатели качества обработанного стланцевого волокна приведены в таблице.

Примеры 1,2,3,4,6 даны для сравнения, пример 5 - по прототипу, примеры 7, 8, 9 - по предложенному способу.

Ведение процесса предложенным способом позволяет получить льняное волокно с высокой степенью полимеризации до 4500, что свидетельствует о минимальном повреждении целлюлозы и сохранении прочности волокна, с высокой белизной до 65-72,5%, что дает возможность не добеливать изделие, и с низким содержанием остаточного лигнина до 1,3-1,5%, что дает возможность вести процесс прядения практически без обрывности.

Низкономерное льняное волокно N 16,5-20, обработанное предложенным способом, обладает высокими технологическими показателями, которые позволяют вырабатывать из него беленые пряжи низких линейных плотностей (27,7 текс - 16,6 текс), обладающие белизной, мягкостью на ощупь, шелковистостью, блеском, т. е. сохраняются природные свойства льняного волокна, что важно для производства чистольняных тканей медицинского назначения.

Изобретение касается подготовки льняного волокна к мокрому прядению и может быть использовано в текстильной промышленности. Ферментную обработку льняного волокна осуществляют при 29-30^oС и рН раствора 4,5-5 лигнинолитическим ферментным препаратом лакказы дереворазрушающего гриба Coriolus versicolor. Льняное волокно дополнительно подвергают слабощелочной отварке до и после обработки, причем ферментную обработку ведут в присутствии окислительно-восстановительного медиатора (АБТС). Способ позволяет получить экологически чистое волокно с высокой белизной для выработки чистольняной пряжи низких линейных плотностей. 2 з.п.ф-лы, 1 табл.

1. Способ подготовки льняного волокна к мокрому прядению, включающий ферментную обработку льняного волокна в водном растворе с последующими промывками, отличающийся тем, что ферментную обработку осуществляют при 29 - 30^oC и pH раствора 4,5 - 5 лигнинолитическим ферментным препаратом лакказы дереворазрушающего гриба Coriolus versicolor. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что льняное волокно дополнительно подвергают слабощелочной отварке до или после ферментной обработки. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что ферментную обработку льняного волокна ведут в присутствии окислительно-восстановительного медиатора.