生物酶技術助棉紡業節能減排
隨著生物技術的不斷發展與進步,生物酶技術在棉紡織行業的應用也越來越得到重視,對于促進棉紡織行業節能減排發揮著重要的推動作用。作為一種無毒無害、對環境友好的生物催化劑,生物酶能完全生物降解。由于來自生物體,因而一般的酶催化反應可在常溫常壓條件下進行,有利于生產控制,并可節約能源,降低成本。另外,酶催化反應都是在弱酸、弱堿或中性條件下進行,對環境污染小。生物酶技術的開發應用順應了綠色生產加工和可持續發展的要求,具有廣闊的發展前景。 目前生物酶在棉紡織領域主要應用于退漿、精練、水洗、拋光、廢液處理等工序。 期待能分解PVA的生物酶 目前棉織物的退漿工藝主要有堿退漿和酶退漿。堿退漿是在高溫時,在堿的作用下,漿料發生溶脹變成溶膠狀態與纖維的粘著變松,使漿料容易從織物上洗脫下來。由于堿退漿不能使漿料降解,一般退漿率偏低,未被退去的漿料需要通過后道工序的精練,經大量水洗去除,此外,堿易使織物受到損失,對環境也有污染。 酶退漿是應用淀粉酶對淀粉的分解作用,迅速降低淀粉的分子量和溶液的黏度,使漿料迅速洗脫。酶退漿效率較高,漿料的去除不需要劇烈的機械作用,水的用量少,可以在低溫條件下達到退漿效果。另外淀粉酶退漿后織物損傷小、手感柔軟、豐滿,光澤好、染色鮮艷,符合紡織節能、減排的發展方向。但是由于酶退漿主要應用的是淀粉酶對淀粉類漿料的催化分解作用,對于高支高密織物常用的PVA類化學合成漿料起不到催化作用,因此具有一定的局限性。而PVA漿料退漿后由于不易分解,生物降解性差,易造成水體較高的COD值,對水體造成污染。未來隨著酶開發技術的發展,若能夠生產出分解PVA的生物酶,將能夠很好地解決PVA漿料退漿污染的問題。 果膠酶精練處理污染小 目前棉織物精練主要是在高溫條件下用燒堿處理來完成,通過堿精練處理,能夠基本去除纖維角質層中的蠟質、果膠、蛋白質,可以獲得均勻的染色和整理效果,改善織物的服用舒適性能。但堿精煉是在高溫條件下進行的,生產中需要使用大量的堿與表面活性劑,處理后需要用酸中和,還要用大量的水沖洗。因此,堿精練不但能耗、水耗較大,且廢液易對環境造成污染。 通過果膠酶技術精練處理棉織物,可高效去除纖維介質層中的蠟質、果膠和蛋白質,并能夠去除纖維表面的雜質,使得染色更加均勻,提高了織物的親水性能和柔軟性能,進而獲得更好的服用性能,精練過程中織物重量和強力的損失都比堿處理小,對人體和環境無污染。 生物水洗保護設備 對牛仔服整理的傳統工藝是石磨水洗,它是依靠浮石與服裝的機械摩擦和水流沖刷作用,使服裝表面的纖維磨損,纖維上的靛藍染料部分脫落,讓織物產生自然仿舊效果,同時織物變得柔軟舒適。浮石洗滌整理對織物損傷大,易造成斷紗甚至破洞現象,浮石和沙粒可能殘留在服裝的布料內,同時還易損傷洗滌設備。 而生物水洗則是利用纖維素酶對織物表面纖維的刻蝕作用,去除染料,從而產生同樣的效果。生物水洗具有以下優點:加工質量好,生產效率高,不污染環境,一般不需另加柔軟劑,設備磨損少等。 生物拋光提高產品性能 多數含有天然棉纖維的織物表面都有很多微小、松散或突起的纖維末端,它們令織物似有一種絨毛狀的外觀。生物拋光是一種利用生物酶去除織物表面的絨毛,達到表面光潔的效果,并使織物達到柔軟、蓬松等獨特性能的整理方式。利用纖維素酶對纖維素纖維的降解作用,有效除去織物表面的毛羽,使織物表面光潔,光澤明亮,紋路清晰,提高產品品質的同時還可以改善手感,改善起毛起球性能,提高其穿著服用性能。 廢液生化處理價值高 染料的特性決定了其較難生化降解,因為染料在合成時要求具有較高的穩定性,如耐光、耐酸堿、耐熱等。用生物酶對印染廢水進行處理,可有效降低廢水的生物耗氧量和化學耗氧量。但由于印染廢水成分復雜、結構多樣,完全采用酶制劑進行廢水處理存在成本高和處理效率低的問題。 未來該項技術的發展趨勢是通過菌種的馴化,獲取具有某類廢水專一性的菌種,有可能實現不同廢水的生化降解,因而有很高的實用價值。 總之,在紡織工藝中采用生物酶技術可以極大促進多種資源的節約。生物酶技術符合紡織行業節能減排和可持續發展要求。目前受到使用成本和適用范圍等因素的限制,紡織行業的總體應用量不高,因此,加快生物酶技術的研究發展,擴展生物酶適用領域,降低使用成本是生物技術和紡織行業需要共同努力發展的方向之一。 轉載本網專稿請注明:"本文轉自錦橋紡織網" |