CN103485199B - 一种毛条染色清洁生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种毛条染色清洁生产方法，属于羊毛染色领域。该方法包括以下步骤：A、以聚乙二醇和生物蛋白酶对羊毛纤维进行预处理；B、以生物酸为PH值的调节溶液进行染色处理。与现有技术相比，本发明的方法以聚乙二醇和生物蛋白酶进行预处理，在增强染料均匀上染的同时，进一步缩短了染色时间降低了染色温度；以生物酸替代挥发性醋酸，降低染色过程对环境的腐蚀、大气污染及染色污水的处理难度，具有很好的推广应用价值。

Description

一种毛条染色清洁生产方法

技术领域

 本发明涉及羊毛染色领域，具体地说是一种毛条染色清洁生产方法。

背景技术

目前全球能源紧缺，环境恶化，人们对环保、绿色提出了更高的要求，也越来越关注环境污染，注重穿着的环保性、舒适性和健康性。自1989年，UNEP (***环境保护署）制定了《清洁生产计划》以来，清洁生产在国内外得到了大力推广，我国也于2002年制定了《中华人民共和国清洁生产促进法》。因此，如何清洁、绿色生产是每个企业关注的重点，传统羊毛染色在高温下沸染，耗时长、耗水、耗电量较大，对环境有一定影响，且染色时使用的pH值调节剂冰醋酸、甲酸具有较强的刺激性气味，对工人的工作环境有一定的影响。

在已经公开的专利文献中（如公开号为CN101666041A），已有将蛋白酶应用于羊毛染色的技术公开，虽然能够达到提高羊毛纤维对染料饱和吸附量，减少废水废气排放等特点，但仍然存在以下不足：一、单一蛋白酶处理效果不均匀，羊毛鳞片层基部损伤严重，后续染色均匀效果差，纤维损伤较重；二、经酶处理过的羊毛纤维，其表面结构得到不同程度破坏，染色时染料上染对PH值非常敏感，影响染料上染均匀性。

发明内容

本发明的技术任务是针对上述现有技术的不足，提供一种毛条染色清洁生产方法。

本发明的技术任务是按以下方式实现的：一种毛条染色清洁生产方法，其特点是：包括以下步骤：

A、以复配液对羊毛纤维进行预处理

所述复配液由聚乙二醇、生物蛋白酶、生物酸及水混合制得；

B、以生物酸为PH值的调节溶液进行染色处理。

所述生物蛋白酶优选为酸性蛋白酶。

所述复配液优选以下方法制得：

将聚乙二醇加入水中均匀搅拌，用生物酸调节PH值至5~6，待PH值稳定后，加入生物蛋白酶，搅拌溶解完毕即得复配液；

聚乙二醇、生物蛋白酶及水的重量比优选为10~20:50~70:1000。

步骤A中的预处理过程可以上述复配液，通过公知的预处理方法完成，但为了达到最好的预处理效果优选以下具体过程：

按预处理浴比1:8~12计算，取羊毛纤维100份及复配液800~1200份；

将复配液加入染缸中，在25~35℃条件下搅拌5~15分钟，加入羊毛纤维，开启液泵运转5~15分钟，以1~3℃/min升温至45~55℃，保持运转20~40分钟；

升温至80~90℃，运转5~15分钟后用冷水冲洗降温至35~45℃，排液，完成预处理过程。

步骤B的染色过程可通过公知的预处理方法完成，但为了达到最好的预处理效果优选以下具体过程：

称量10~12份生物酸，用25~35℃水100份搅拌溶解成酸性调节剂，备用；

称量3~7份染料，用100份水溶解成染液备用；

对A步骤中处理过的羊毛纤维加水800~1000份，升温至25~35℃，运转3~8分钟，加入上述染液，并以酸性调节剂调节至PH值4~5，运转5~15分钟，以1~2℃/min升温至72~78℃，保持并运转20~30分钟，降温至40~50℃；

用20~30℃清水冲洗干净，排液出缸，完成染色过程。

本发明的毛条染色清洁生产方法与现有技术相比具有以下突出的有益效果：

（一）                   聚乙二醇对羊毛纤维具有溶胀作用，而生物蛋白酶的作用是作为肽链水解的催化剂，促使羊毛中的缩氨酸键(>CO-NH-)水解，改善羊毛表面鳞片层小分子通透性，加速染料分子快速进入。此项技术采用聚乙二醇与生物蛋白酶复配形成复合蛋白酶，加速羊毛表层鳞片层处理效果，提升染料分子进入羊毛纤维和扩散效果。通过实验对比，采用该复合生物蛋白酶对羊毛进行预处理，比常规生物蛋白酶效果好很多，处理过的羊毛表面效果均匀，有利于染料均匀上染，，降低染色损伤；

（二）                   采用生物酸替代挥发性强，刺激气味严重，且生产过程PH值不稳定的冰醋酸、甲酸作为PH值的调节溶液，配合上述复合生物蛋白酶使用，在保证PH值得到稳定控制，上染均匀的同时，实现无挥发刺激气味、污水处理难度大大降低，实现清洁生产等特点；

（三）                   染色温度及染色时间得到大幅度降低。

附图说明

附图1是本发明实施例中复合生物蛋白酶处理前后羊毛SEM图1*1000倍。

具体实施方式

参照说明书附图以具体实施例对本发明的毛条染色清洁生产方法作以下详细地说明。

实施例一：

A、以复配液对羊毛纤维进行预处理

1）         配制复配液：

聚乙二醇15Kg；生物蛋白酶60 Kg，水1000 Kg。

制备步骤：

将配方量的聚乙二醇加入水中均匀搅拌，用生物酸缓慢调节PH值至5.5，待PH值稳定后，缓慢加入生物蛋白酶，低速搅拌溶解完毕备用。

2）         羊毛纤维预处理：

按预处理浴比10:1计算，取上述复配液1000Kg，羊毛100Kg；

将复配液加入染缸中，在30℃条件下搅拌10分钟，加入羊毛纤维，开启液泵运转10分钟，以2℃/min升温至50℃，保持运转30分钟。升温至85℃，运转10分钟后用冷水冲洗降温至40℃，排液等待后续染色处理过程。

B、以生物酸为PH值的调节溶液进行染色处理

配制酸性调节剂及染液

称量10Kg生物酸，用30℃水100Kg搅拌溶解成酸性调节剂，备用；

称量5Kg染料，用100Kg水溶解成染液，备用；

对A步骤中处理过的羊毛纤维加水900Kg，升温至30℃，运转5分钟，加入染液，并以酸性调节剂调节至PH值4.5，运转10分钟，以1.5℃/min升温至73℃，保持并运转25分钟，降温至45℃。用25℃清水冲洗干净，排液出缸，完成染色过程。

实施例二：

A、以复配液对羊毛纤维进行预处理

1）         配制复配液：

聚乙二醇18Kg；生物蛋白酶55 Kg，水1000 Kg。

制备步骤：

将配方量的聚乙二醇加入水中均匀搅拌，用生物酸缓慢调节PH值至5.5，待PH值稳定后，缓慢加入生物蛋白酶，低速搅拌溶解完毕备用。

2）         羊毛纤维预处理：

按预处理浴比10:1计算，取上述复配液1000Kg，羊毛100Kg；

将复配液加入染缸中，在30℃条件下搅拌10分钟，加入羊毛纤维，开启液泵运转10分钟，以2℃/min升温至50℃，保持运转30分钟。升温至85℃，运转10分钟后用冷水冲洗降温至40℃，排液等待后续染色处理过程。

B、以生物酸为PH值的调节溶液进行染色处理

称量11Kg生物酸，用30℃水100Kg搅拌溶解成酸性调节剂，备用；

称量6Kg染料，用100Kg水溶解成染液，备用；

对A步骤中处理过的羊毛纤维加水900Kg，升温至30℃，运转5分钟，加入染液，并以酸性调节剂调节至PH值4.5，运转10分钟，以1.5℃/min升温至75℃，保持并运转25分钟，降温至45℃。用25℃清水冲洗干净，排液出缸，完成染色过程。

实施例三：

A、以复配液对羊毛纤维进行预处理

1）         配制复配液：

聚乙二醇13Kg；生物蛋白酶65 Kg，水1000 Kg。

制备步骤：

将配方量的聚乙二醇加入水中均匀搅拌，用生物酸缓慢调节PH值至5.5，待PH值稳定后，缓慢加入生物蛋白酶，低速搅拌溶解完毕备用。

2）         羊毛纤维预处理：

按预处理浴比10:1计算，取上述复配液1000Kg，羊毛100Kg；

将复配液加入染缸中，在30℃条件下搅拌10分钟，加入羊毛纤维，开启液泵运转10分钟，以2℃/min升温至50℃，保持运转25分钟。升温至85℃，运转10分钟后用冷水冲洗降温至40℃，排液等待后续染色处理过程。

B、以生物酸为PH值的调节溶液进行染色处理

称量12Kg生物酸，用30℃水100Kg搅拌溶解成酸性调节剂，备用；

称量4Kg染料，用100Kg水溶解成染液，备用；

对A步骤中处理过的羊毛纤维加水900Kg，升温至30℃，运转5分钟，加入染液，并以酸性调节剂调节至PH值4.5，运转10分钟，以1.5℃/min升温至77℃，保持并运转25分钟，降温至45℃。用25℃清水冲洗干净，排液出缸，完成染色过程。

实验例一：

分别采用常规染色、单独蛋白酶处理、复合蛋白酶处理进行染色效果对比实验，对比效果见下表：

项目	染色时间（h）	染色温度℃	干摩牢度	湿摩牢度	颜色稳定性△E	纤维损伤率%
							常规染色	6	98	3-4	3-4	0.58	6.8
蛋白酶处理	3-4	85~90	3-4	3-4	0.43	4.5
							复合蛋白酶处理	2-3	72~78	4	4	0.23	3.5

实验例二：

以实施例一预处理方法对羊毛进行预处理，处理前后羊毛SEM图效果对比如附图1所示。

Claims (4)

1.一种毛条染色清洁生产方法，其特征在于包括以下步骤：

A、以复配液对羊毛纤维进行预处理

所述复配液由聚乙二醇、生物蛋白酶、生物酸及水混合制得；

B、以生物酸为pH值的调节溶液进行染色处理

具体过程为：

称量10~12份生物酸，用25~35℃水100份搅拌溶解成酸性调节剂，备用；

称量3~7份染料，用100份水溶解成染液备用；

对A步骤中处理过的羊毛纤维加水800~1000份，升温至25~35℃，运转3~8分钟，加入上述染液，并以酸性调节剂调节至pH值4~5，运转5~15分钟，以1~2℃/min升温至72~78℃，保持并运转20~30分钟，降温至40~50℃；

用20~30℃清水冲洗干净，排液出缸，完成染色过程。

2.根据权利要求1所述的毛条染色清洁生产方法，其特征在于所述生物蛋白酶为酸性蛋白酶。

3.根据权利要求1所述的毛条染色清洁生产方法，其特征在于所述复配液由以下方法制得：

将聚乙二醇加入水中均匀搅拌，用生物酸调节pH值至5~6，待pH值稳定后，加入生物蛋白酶，搅拌溶解完毕即得复配液；

聚乙二醇、生物蛋白酶及水的重量比为10~20:50~70:1000。

4.根据权利要求1所述的毛条染色清洁生产方法，其特征在于步骤A的具体过程为：

按预处理浴比1:9~11计算，取羊毛纤维100份及复配液900~1100份；

将复配液加入染缸中，在25~35℃条件下搅拌5~15分钟，加入羊毛纤维，开启液泵运转5~15分钟，以1~3℃/min升温至45~55℃，保持运转20~40分钟；

升温至80~90℃，运转5~15分钟后用冷水冲洗降温至35~45℃，排液，完成预处理过程。