PL186424B1

PL186424B1 - Sposób czyszczenia materiału celulozowego

Info

Publication number: PL186424B1
Application number: PL97332634A
Authority: PL
Inventors: Carl A. Miller; Steen-Skjold Jorgensen; Eric W. Otto; Niels K. Lange; Brian Condon; Jiyin Liu
Original assignee: Novozymes North America
Priority date: 1996-12-04
Filing date: 1997-11-25
Publication date: 2004-01-30
Also published as: US6551358B2; WO1998024965A1; CN1116471C; BR9712489A; DE69738047D1; CN1236409A; EP0943028A1; PL332634A1; EP0943028B1; US20020002746A1; US5912407A; TR199900715T2; US20030165674A1; ATE371052T1; AU7626098A; DE69738047T2; JP2001506708A

Abstract

1. Sposób czyszczenia materialu celulozowego obejmujacy przygotowanie wodnego roztworu enzymu zawierajacego pektynaze oraz obróbke materialu celulozowego za po- moca skutecznej ilosci wodnego roztworu enzymu zawierajacego pektynaze, znamienny tym, ze material celulozowy poddaje sie obróbce za pomoca skutecznej ilosci roztworu pektynazy, przy czym obróbke prowadzi sie przy wartosci pH równej 9,0 lub wiecej, w temperaturze 50°C lub wyzszej, i w obecnosci niskiego stezenia jonów wapnia. PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób czyszczenia materiału celulozowego obejmujący przygotowanie wodnego roztworu enzymu zawierającego pektynazę oraz obróbkę materiału celulozowego za pomocą skutecznej ilości wodnego roztworu enzymu zawierającego pektynazę. Materiał celulozowy poddawany obróbce przykładowo stanowi dzianina lub tkanina bawełniana. Bardziej szczegółowo, przedmiotem wynalazku jest sposób enzymatycznego biooczyszczania materiału celulozowego.

Przetwarzanie materiału celulozowego, jak na przykład włókna bawełnianego, w materiał gotowy do wytwarzania odzieży obejmuje kilka etapów: przędzenie włókna w przędzę; tworzenie tkaniny lub dzianiny z przędzy i kolejne operacje wytwarzania, barwienia i wykańczania. Tkaniny tworzy się tkając przędzę wątku między szeregami przędz osnowowych; przędze mogą być dwóch różnych typów. Dzianiny tworzy się tworząc sieć przeplatających się pętelek z jednej ciągłej długości przędzy. Proces wytwarzania przygotowuje materiał włókienniczy do właściwej odpowiedzi w operacjach barwienia. Podetapami wytwarzania sąodklejanie (dla tkanin), czyszczenie i bielenie. Jednoetapowy łączący sposób czyszczenia/bielenia również stosuje się w przemyśle.

Reżim przetwarzania może być albo okresowy albo ciągły przy czym tkanina styka się ze strumieniem cieczy przetwarzającej w postaci rozłożonej lub liny. W operacjach ciągłych ogólnie stosuje się saturator, gdzie chemikalia są nanoszone na tkaninę, a następnie ogrzewaną komorę zatrzymania, gdzie ma miejsce reakcja chemiczna. Sekcja prania przygotowuje tkaninę do następnego etapu przetwarzania. Okresowe przetwarzanie ogólnie ma miejsce w jednej kąpieli przetwarzającej, gdzie tkanina krąży w kąpieli. Po okresie reakcji chemikalia spuszcza się, płucze tkaninę i stosuje się następny odczynnik chemiczny. Przetwarzanie nieciągłe w kąpieli napawającej obejmuje stosowanie ciągłe substancji chemicznej przetwarzającej, a następnie okres zatrzymania, który w przypadku zimnej kąpieli napawającej może wynosić jeden lub więcej dni.

Odklejanie. Tkaniny są dominującą postacią wyrobów włókienniczych. Sposób tkania wymaga zaklejenia przędzy osnowowej dla ochronienia jej przed ścieraniem. Skrobia, alkohol poliwinylowy, karboksymetyloceluloza, woski i lepiszcza akrylowe to przykłady typowych chemikaliów zaklejających stosowanych z uwagi na dostępność i koszt. Po procesie tkania jako pierwszym etapie wytwarzania tkanin klejonka musi zostać usunięta.

Zaklejoną tkaninę w postaci albo liny albo rozłożonej kontaktuję się z cieczą przetwarzającą zawierającą środki odklejające. Stosowany środek odklejający zależy od typu usuwanej klejonki. Najpopularniejszy środek zaklejający do tkaniny bawełnianej opiera się na skrobi. Zatem najczęściej tkaniny bawełniane odkleja się połączeniem gorącej wody, enzymu alfa-amylazy i środka zwilżającego lub środka powierzchniowo czynnego. Materiał celulozowy zostawia się z chemikaliami odklejającymi na okres utrzymywania wystarczająco długi do zakończenia odklejania. Okres utrzymywania zależy od typu sposobu przetwarzania i temperatury i może zmieniać się od 15 minut do 2 godzin, lub w pewnych przypadkach, kilku dni. Typowo chemikalia odklejające nanosi się w kąpieli nasycającej, którą ogólnie leży w zakresie od około 15°C do 60°C. Tkaninę następnie utrzymuje się w urządzeniu takim jak kompensator wieżowy, które zapewnia dostateczne ciepło, zazwyczaj między 50°C do 100°C, dla wzmożenia aktywności środków odklejających. Chemikalia, w tym usunięte środki zaklejające, zmywa się z tkaniny po zakończeniu okresu utrzymywania.

W celu zapewnienia wysokiej białości i/lub dobrej podatności na barwienie, klejonkę i inne stosowane substancje trzeba dokładnie usunąć, i ogólnie uważa się, że wydajne odklejanie ma decydujące znaczenie dla następujących potem procesów przetwarzania: czyszczenia i bielenia.

186 424

Czyszczenie. Proces czyszczenia usuwa wiele spośród związków niecelulozowych naturalnie występujących w bawełnie. Oprócz naturalnych zanieczyszczeń niecelulozowych, czyszczenie może usuwać resztkowe materiały wprowadzone podczas produkcji takie jak środki natłuszczające przy przędzeniu, zwijaniu lub zaklejaniu. Sposób czyszczenia wykorzystuje wodorotlenek sodu lub podobne środki żrące takie jak węglan sodu, wodorotlenek potasu lub ich mieszaniny. Ogólnie do procesu dodaje się środek powierzchniowo czynny stabilny wobec zasad dla zwiększenia rozpuszczania związków hydrofobowych i/lub zapobieżenia ich ponownemu osadzeniu na tkaninie. Obróbka zachodzi ogólnie w wysokiej temperaturze, 80°C-100°C, wykorzystując silnie alkaliczne roztwory środka czyszczącego, na przykład 0 pH 13-14. Wskutek niespecyficznej natury procesów chemicznych atakowane są nie tylko zanieczyszczenia, ale i sama celuloza, co prowadzi do popsucia wytrzymałości lub innych pożądanych właściwości tkaniny. Miękkość tkaniny celulozowej jest funkcją resztkowych naturalnych wosków bawełny. Niespecyficzna natura wysokotemperaturowego mocno alkalicznego sposobu czyszczenia nie może rozróżniać między pożądanymi naturalnymi środkami natłuszczającymi bawełny i środkami natłuszczającymi wprowadzonymi w trakcie wytwarzania. Ponadto typowy sposób czyszczenia może powodować problemy ochrony środowiska z powodu bardzo alkalicznych ścieków z tych procesów.

Etap czyszczenie przygotowuje tkaninę do optymalnej reakcji przy bieleniu. Nieodpowiednio oczyszczona tkanina będzie wymagać wyższej zawartości odczynnika bielącego w następujących potem etapach bielenia.

Bielenie. Etap bielenia odbarwia naturalne pigmenty bawełny i usuwa jakiekolwiek resztkowe naturalne zdrewniałe odpadowe składniki bawełny niezupełnie usunięte podczas odziarniania bawełny, zgrzeblenia lub czyszczenia. Główny sposób stosowany dzisiaj to bielenie alkaliczne nadtlenkiem wodoru. W wielu przypadkach, zwłaszcza, gdy nie jest potrzebna bardzo wysoka białość, bielenie można połączyć z czyszczeniem. Połączony sposób wymaga jednak wyższego dawkowania chemikaliów bielących. Optymalna temperatura bielenia to 60°C-70°C.

W celu zminimalizowania ilości kosztownego nadtlenku wodoru często stosuje się dodatki takie jak środki chelatujące i środki stabilizujące, krzemian sodu i środki powierzchniowo czynne. Ponieważ wszystkie z tych związków ostatecznie trafiają do ścieków włókienniczych, to korzystne jest zminimalizowanie ich stosowania.

Obróbka enzymatyczna materiałów włókienniczych. Enzym α-amylazę stosowano w przemyśle włókienniczym do usuwania klejonki przez wiele lat; zaiste, jest to jedno z najwcześniej znanych przemysłowych zastosowań enzymów. Enzymy celulazy przez minione 8 - 10 lat były stosowane do wykańczania odzieży dla uzyskania efektów szorowania denimu pumeksem. Stosowanie enzymu było szybko przyjęte ze względu na korzyści dla środowiska i procesu. Znane jest również zastosowanie celulaz do bio-polerowania dzianin dla zapobiegania lub hamowania mechacenia. Enzym katalazę stosuje się w przemyśle jako łagodniejszy, bardziej świadomy zagrożenia dla środowiska sposób usuwania resztkowego nadtlenku wodoru w wyczerpanych kąpielach bielących.

Ostatnio proponuje się peroksydazy i oksydazy p-difenolowe, w połączeniu ze środkami pośredniczącymi jako sposób zmniejszenia szkód dla środowiska i struktury powodowanych przez stosowanie preparatów do bielenia zawierających chlor do pewnych zastosowań do wykańczania odzieży. Enzymy peroksydazy stosuje się w połączeniu z nadtlenkiem wodoru lub jego źródłem (na przykład, nadwęglanem, nadboranem lub nadsiarczanem). Enzymy oksydazy stosuje się w połączeniu z tlenem. Oba typy enzymów stosuje się do bielenia w roztworze, tj. dla zapobiegania przenoszeniu barwnika włókienniczego z barwionej tkaniny na inną tkaninę, gdy te tkaniny pierze się razem w cieczy piorącej, korzystnie razem ze środkiem wspomagającym na przykład jak opisano w WO 94/12621 i WO 95/01426. Przydatne enzymy do obróbki materiałów włókienniczych obejmują enzymy pochodzenia roślinnego, bakteryjnego lub grzybowego. Objęte są mutanty zmodyfikowane chemicznie lub genetycznie.

Operacje czyszczenia i bielenia wykorzystują masywne dawki chemikaliów żrących takich jak wodorotlenek sodu i nadtlenek wodoru w wysokich temperaturach. Koszt tych che186 424 mikaliów jest istotny, zarówno z punktu widzenia początkowego zakupu i kosztu obciążenia środowiska przy usuwaniu odpadów z operacji. Nieselektywna natura sposobu powoduje również uszkodzenie strukturalne celulozy w bawełnie. Zanieczyszczeniami w bawełnie są związki występujące naturalnie i jako takie powinny być zdolne do hydrolizy i usunięcia przez enzymy. Do powodowania odpowiedzi czyszczącej proponowano rozmaite enzymy. Japoński opis patentowy JP 7572747 opisuje sposób czyszczenia włókien celulozowych pochodzenia roślinnego, w szczególności rami, przez stosowanie enzymu rozkładającego celulozę i enzymu rozkładającego pektynę. Wschodnioniemiecki opis patentowy dD 264947 Al opisuje sposób obróbki wstępnej bawełny metodą stosowania kompleksu enzymów grzybowych jako środka odklejającego. Kompleks może zawierać celulazę grzybową, hemicelulazę, pektynazę i protazę oprócz amylazy pochodzenia grzybowego, zwierzęcego, bakteryjnego lub roślinnego. Zastrzegane korzyści to unikanie alkaliów i zmniejszone skażenie ścieków. Schollmeyer i Bach piszą, że obróbka surowego włókna bawełnianego pektynazą i połączeniami pektynazy/celulazy pozwala bielić do większej białości nadtlenkiem wodoru niż surowe włókno bawełniane czyszczone alkalicznie. O ile tkanina potraktowana pektynazą/celulazą i bielona była bielsza niż próbka bielona samą pektynazą, to strata wytrzymałości była znacznie większa. Dla odróżnienia, Rossner (Meilland Textilberichte 2/1993, str. 144-148) opisuje, że tkaniny bawełnianej potraktowanej enzymami i następnie bielone nadtlenkiem wodoru nie mogą być bielone do równie wielkiej białości jak tkaniny czyszczone alkalicznie i bielone. Japoński opis patentowy JP 6220772 opisuje, że enzym zdolny do uwalniania nietkniętej pektyny z bawełny może mieć odpowiedź czyszczącą; korzyści to łagodniejsza obróbką przy zmniejszonej energii i niższy koszt usuwania wody bez skażania środowiska. Zastosowanie enzymu rozkładającego olej i tłuszcz albo samego albo w połączeniu z enzymem uwalniającym pektynę opisano w japońskim zgłoszeniu patentowym 6-263524. Korzyść z tej procedury jest taka sama jak z opisanych poprzednio. Ostrość znanych obróbek bielących powoduje zmniejszenie właściwości charakterystycznych tkaniny. Następnie, sposoby te wymagające wielu etapów przetwarzania w różnych warunkach pH i temperatury są czasochłonne i niewydajne. Zatem istnieje zapotrzebowanie na ulepszony sposób czyszczenia, który nie powoduje zmniejszenia lepszych właściwości charakterystycznych tkaniny, jak również zapotrzebowanie na bardziej wydajne sposoby.

Krótkie streszczenie wynalazku

W jednym z aspektów wynalazek charakteryzuje się sposobem czyszczenia enzymatycznego, który prowadzi się w warunkach alkalicznych, konkretnie przy pH równym 9,0 lub większym. Odpowiednio, w jednej z odmian, sposób charakteryzuje się sposobem obróbki materiału celulozowego, obejmującym etapy (a) mieszania wodnego roztworu enzymu zawierającego pektynazę, i (b) poddania materiału celulozowego działaniu skutecznej ilości roztworu pektynazy z etapu (a) dla osiągnięcia czyszczenia, przy pH równym 9,0 lub powyżej, w temperaturze równej 50°C lub powyżej, w środowisku o niskiej zawartości wapnia aż do 0,2 mM. Materiał poddany obróbce wykazuje zwiększoną odpowiedź na następującą potem obróbkę chemiczną, taką jak bielenie. Następnie materiał poddany obróbce wykazuje lepsze właściwości charakterystyczne tkaniny, takie jak białość i wytrzymałość, wskutek zmniejszenia ostrości jego obróbki chemicznej.

W bardziej konkretnych odmianach, wodny roztwór enzymu według wynalazku następnie zawiera jeden lub więcej enzymów wybranych z grupy obejmującej proteazę, glukanazę, i celulazę. W jednej z konkretnych odmian roztwór enzymu zawiera nie więcej niż cztery różne enzymy, gdzie co najmniej 3 z nich stanowią więcej niż 10% całkowitego białka enzymu i wszystkie cztery, jeśli są obecne, stanowią co najmniej 50% białka całkowitego. W odmianach pokrewnych roztwór enzymu może następnie zawierać amylazę i/lub lipazę stosowaną do równoczesnego usuwania klejonki skrobiowej z tkaniny.

Według wynalazku sposób czyszczenia materiału celulozowego, obejmujący przygotowanie wodnego roztworu enzymu zawierającego pektynazę oraz obróbkę materiału celulozowego za pomocą skutecznej ilości wodnego roztworu enzymu zawierającego pektynazę, charakteryzuje się tym, że materiał celulozowy poddaje się obróbce za pomocą skutecznej ilości roztworu pektynazy, przy czym obróbkę prowadzi się przy wartości pH równej 9,0 lub więcej,

186 424 w temperaturze 50°C lub wyższej, i w obecności niskiego stężenia jonów wapnia. Po obróbce wodnym roztworem enzymu materiał celulozowy poddaje się obróbce chemicznej.

Obróbkę wodnym roztworem enzymu prowadzi się w obecności jonów wapnia o stężeniu niższym niż 0,2 inM.

Wymagane zmniejszenie stężenia jonów wapnia do wartości niższej niż 0,2 mM uzyskuje się przez dodanie skutecznej ilości środka chelatującego lub maskującego wapń.

Środek chelatujący wapń korzystnie wybiera się z grupy obejmującej glinokrzemiany, krzemiany, polikarboksylany i kwasy tłuszczowe, tetraoctan etylenodiaminy, aminopolifosfoniany, kwas etylenodiaminotetrametylenofosfonowy, i kwas dietylenotriaminopentametylenofosfonowy.

Korzystniej jako środek chelatujący wapń stosuje się tetraoctan etylenodiaminy (EDTA). Tetraoctan etylenodiaminy (EDTA) korzystnie stosuje się w stężeniu niższym niż 2 mM.

Jako obróbkę chemiczną korzystnie prowadzi się proces bielenia utleniającego.

W sposobie według wynalazku korzystnie stosuje się wodny roztwór enzymu, który oprócz pektynazy dodatkowo zawiera jeden lub więcej enzymów wybranych z grupy obejmującej proteinazę, glukanazę i celulazę.

Materiał celulozowy wybiera się z grupy obejmującej włókno bawełniane, przędzę, dzianinę lub tkaninę bawełnianą, len, płótno lniane, rami, lub ich mieszanki z włóknami naturalnymi lub sztucznymi.

W sposobie według wynalazku korzystnie stosuje się wodny roztwór enzymu, który oprócz pektynazy dodatkowo zawiera dodatki włókiennicze wybrane z grupy obejmującej środki powierzchniowo czynne i środki przeciw ponownemu osadzaniu.

Korzystnie stosuje się wodny roztwór enzymu zawierający pektynazę i ewentualnie proteinazę, glukanazę i/lub celulazę, przy czym każda z tych klas enzymów jest reprezentowana przez pojedyncze białko, które jest składnikiem odpowiedzialnym za co najmniej 80% jednostek aktywności dla danej klasy.

W sposobie według wynalazku enzym stosuje się w skutecznej ilości wynoszącej 0,0005-0,5% wagowego w odniesieniu do materiału celulozowego, korzystnie enzym stosuje się w ilości mniejszej niż 0,02% wagowego w odniesieniu do materiału celulozowego.

W sposobie według wynalazku korzystnie obróbkę wodnym roztworem enzymu prowadzi się przy pH wynoszącym 9-12; korzystnie w temperaturze wynoszącej 50°C-70°C; korzystnie przez czas krótszy niż 1,5 godziny; a korzystniej przez czas krótszy niż 0,5 godziny.

A zatem w jednym z aspektów sposób czyszczenia enzymatycznego według wynalazku prowadzi się w warunkach alkalicznych, konkretnie przy pH równym 9,0 lub większym. Odpowiednio, w jednej z odmian, sposób obróbki materiału celulozowego według wynalazku obejmuje etapy (a) mieszania wodnego roztworu enzymu zawierającego pektynazę, i (b) poddania materiału celulozowego działaniu skutecznej ilości roztworu pektynazy z etapu (a) dla osiągnięcia czyszczenia, przy pH równym 9,0 lub powyżej, w temperaturze równej 50°Ć lub powyżej, w środowisku o niskiej zawartości wapnia aż do 0,2 mM. Materiał poddany obróbce wykazuje zwiększoną odpowiedź na następującą potem obróbkę chemiczną, takąjak bielenie. Następnie materiał poddany obróbce wykazuje lepsze właściwości charakterystyczne tkaniny, takie jak białość i wytrzymałość, wskutek zmniejszenia ostrości jego obróbki chemicznej.

W bardziej szczegółowych odmianach, wodny roztwór enzymu stosowany w sposobie według wynalazku zawiera jeden lub więcej enzymów wybranych z grupy obejmującej proteinaze, glukanazę, i celulazę. W jednej z konkretnych odmian roztwór enzymu zawiera nie więcej niż cztery różne enzymy, gdzie co najmniej 3 z nich stanowią więcej niż 10% całkowitego białka enzymu i wszystkie cztery, jeśli są obecne, stanowią co najmniej 50% białka całkowitego. W odmianach pokrewnych roztwór enzymu może następnie zawierać amylazę i/lub lipazę stosowaną do równoczesnego usuwania klejonki skrobiowej z tkaniny.

Sposób biooczyszczania według wynalazku prowadzi się w środowisku o niskiej lub zerowej zawartości wapnia, otrzymanym przez wybranie składników zawierających mało wapnia lub bez wapnia, na przykład, wodę destylowaną, lub przez dodanie środka chelatuj ącego wapń lub środka maskującego. Stosowane niniejszym określenie o niskiej zawartości wapnia ma obejmować ciecz piorącąbez wapnia, lub środowisko zawierające mniej niż 0,2 mM Ca©

186 424

Sposób według wynalazku obejmuje dodanie środka maskującego wapń lub chelatującego do roztworu enzymu zawierającego pektynazę. O ile w sposobie według wynalazku można zastosować dowolny środek maskujący wapń lub układ chelatujący, to korzystne środki maskujące lub środki chelatujące obejmują materiały glinokrzemianowe, krzemiany, polikarboksylany i kwasy tłuszczowe, materiały takie jak tetraoctan etylenodiaminy, środki maskujące jony metali takie jak aminopolifosfoniany, szczególnie kwas etylenodiaminotetrametylenofosfonowy i kwas dietylenotriaminopentametylenofosfonowy. Można również niniejszym stosować fosforanowe środki maskujące, chociaż mniej korzystne z oczywistych przyczyn ochrony środowiska. W jednej z odmian według wynalazku, środkiem maskującym wapń jest tetraoctan etylenodiaminy (EDTA) dodany do cieczy piorącej w ilości dostatecznej do zmniejszenia stężenia wapnia do mniej niż 0,2 mM. W konkretnej odmianie EDTA dodaje się w ilości wynoszącej aż do 2 mM.

W odmianach pokrewnych, tkaninę potraktowaną sposobem według wynalazku poddaje się następnie jednej lub więcej pożądanym obróbkom chemicznym. W konkretnych odmianach obróbka chemiczna obejmuje stosowanie nadtlenku wodoru i wodorotlenku sodu, lub może obejmować zastosowanie środka żrącego wybranego z grupy obejmującej węglan sodu, wodorotlenek potasu lub wodorotlenek sodu, i środka utleniającego wybranego z grupy obejmującej nadboran sodu, nadwęglan, podchloryn sodu lub nadtlenek wodoru.

Przykłady materiału celulozowego, który można obrabiać, obejmują, lecz nie ograniczając się do tego, włókno bawełniane, przędzę, dzianinę lub tkaninę bawełnianą. Włókna i tkaniny celulozowe z innych źródeł, takie jak len, płótno lniane, rami lub ich mieszanki, byłyby również przydatnym materiałem do tej obróbki. Mieszanki materiałów celulozowych z włóknami sztucznymi takimi jak poliester mogłyby również być czyszczone tą technologią. Przewiduje się, że wykorzystanie dodatków włókienniczych takich jak środki powierzchniowo czynne, środki maskujące, środki przeciw ponownemu osadzeniu, itd., wraz z wodną obróbką enzymem jest korzystną praktyką i pokazano, że w wybranych przykładach powoduje polepszone działanie. Sposób, w połączeniu ze zgodnymi z zasadami enzymami odklejającymi lub biopolerującymi, jest szczególnie przydatną odmianą wynalazku.

Przedmiotem wynalazku jest ulepszony sposób czyszczenia materiału celulozowego, który daje tkaninę mającą lepszą charakterystykę zwilżalności, podatności na barwienie, i miękkość (chwyt).

Zaletą wynalazku jest uzyskanie bardziej skutecznego sposobu czyszczenia materiału celulozowego.

Cechą wynalazku jest skrócony okres czasu wymagany dla osiągnięcia oczyszczenia materiału celulozowego.

Te i inne cele, zalety, i cechy wynalazku staną się widoczne dla specjalistów przy czytaniu szczegółów sposobu jak pełniej opisano poniżej.

Szczegółowy opis wynalazku

Zanim opisane zostaną niniejszy sposób i roztwory enzymów stosowane w tym sposobie, należy zrozumieć, że wynalazek nie jest ograniczony do poszczególnych opisanych sposobów lub roztworów enzymów, ponieważ takie sposoby i roztwory mogą oczywiście zmieniać się. Należy również rozumieć, że stosowana niniejszym terminologia służy tylko do opisania poszczególnych odmian, i nie jest zamierzona do ograniczania, ponieważ zakres niniejszego wynalazku będzie ograniczany tylko przez załączone zastrzeżenia patentowe.

O ile nie zdefiniowano inaczej, to wszystkie stosowane niniejszym określenia techniczne i naukowe mają takie samo znaczenie jak powszechnie rozumiane przez specjalistę w dziedzinie techniki, do której należy niniejszy wynalazek. Chociaż w praktyce lub testowaniu niniejszego wynalazku można stosować dowolne sposoby i materiały podobne lub równoważne opisanym niniejszym, to obecnie opisane są korzystne sposoby i materiały. Wszystkie publikacje wymienione włączono niniejszym jako odnośnik dla ujawnienia i opisania sposobów i/lub materiałów, w połączeniu z którymi te publikacje są przytaczane.

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest ulepszony sposób czyszczenia materiału celulozowego, stosujący wodny roztwór enzymu zawierający pektynazę, oraz obróbki materiału celulozowego roztworem enzymu przy pH równym 9,0 lub wyższym i w temperaturze 50°C

186 424 lub wyższej, w którym etap czyszczenia prowadzi się w cieczy piorącej mającej niskie stężenie wapnia równe mniej niż 0,2 mM. Sposób według wynalazku jest łagodniejszy niż typowe sposoby czyszczenia, przez to dają tkaninę mającą lepsze cechy charakteryzujące jakość, takie jak polepszona białość i wytrzymałość.

Wodny roztwór enzymu może następnie zawierać jeden lub więcej enzymów wybranych z grupy obejmującej proteinazę, glukanazę, i celulazę. W korzystnej odmianie roztwór enzymu zawiera zasadniczo tylko enzymy jednoskładnikowe; tylko jedno jedyne białko enzymu z każdej ogólnej klasy opisanych w wynalazku jest obecne w roztworze enzymu.

W dalszych odmianach, wodny roztwór enzymu według wynalazku można komponować razem z wybranymi dodatkami włókienniczymi, co może dalej zwiększyć wzmożone działanie czyszczące.

Wolne jony wapnia są niepożądane w jakimkolwiek sposobie czyszczenia, ponieważ mają tendencję do tworzenia nierozpuszczalnych soli, które wytrącają się na powierzchni włókien. Niniejszy wynalazek prowadzi się w środowisku o niskiej zawartości wapnia, w którym stężenie jonów wapnia wynosi 0-0,2 mM. Środowisko o niskiej zawartości wapnia według wynalazku można uzyskać przez wybór składników o niskiej lub zerowej zawartości wapnia, na przykład zastosowanie wody destylowanej do cieczy piorącej, lub przez dodanie środka, który usuwa wolne jony wapnia z roztworu, na przykład, środka maskującego lub chelatującego wapń.

A. Sposób obróbki materiału celulozowego.

W jednym z aspektów przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób czyszczenia materiału celulozowego, stosujący wodny roztwór enzymu zawierający pektynazę, i poddania materiału celulozowego działaniu roztworu enzymu przy pH równym 9,0 lub wyższym i w temperaturze 50°C lub wyższej, w środowisku lub cieczy piorącej o niskiej lub zerowej zawartości wapnia. Materiał poddany obróbce wykazuje zwiększoną odpowiedź na następującą potem obróbkę chemiczną i lepsze właściwości charakterystyczne tkaniny, takie jak białość i wytrzymałość.

Dodatkowo, sposób według wynalazku zmniejsza czas wymagany dla osiągnięcia czyszczenia. Wymagania co do czasu reakcji mają istotne znaczenie w przemyśle, ponieważ wpływają zarówno na zdolność produkcyjną w zakładzie włókienniczym, jak i na koszt. Zatem przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób czyszczenia o czasie reakcji równym mniej niż 4 godziny, korzystnie mniej niż 1,5 godziny, i najkorzystniej mniej niż 0,5 godziny.

Zależnie od typu obrabianego materiału celulozowego, wodny roztwór enzymu będzie mieć ciężar całkowity 0,5-30 razy większy niż ciężar obrabianego materiału celulozowego. Korzystne enzymy obejmują pektynazę jako złożoną mieszaninę białek albo jednoskładnikową. Wodny roztwór enzymu według wynalazku może następnie zawierać proteazę, glukanazę, i celulazę, również jako złożone mieszaniny białek albo jednoskładnikowe. Powinno być zrozumiałe dla specjalistów, że można zastosować dowolny inny roztwór wodny enzymu lub połączenie enzymów, w tym preparaty zgodne ze środkami powierzchniowo czynnymi i środkami maskującymi, które dają wzmożone działanie bielące materiału celulozowego.

Ilość skuteczna wodnego roztworu enzymu jest zdefiniowana jako ilość enzymu, która spowoduje wzmożone działanie czyszczące materiału celulozowego w porównaniu z obróbką samymi chemicznymi środkami czyszczącymi. Należy uznać, że ilość skuteczna będzie zależeć od rozmaitych parametrów, w tym: stężenia wodnego roztworu enzymu, pH roztworu, czasu stosowania roztworu, i temperatury roztworu. Ilość skuteczna roztworu enzymu będzie również zależeć od innych obecnych chemikaliów zamierzonych lub niezamierzonych. Połączenie wodnego roztworu enzymu z typowymi w przemyśle włókienniczym środkami powierzchniowo czynnymi, środkami maskującymi lub innymi pospolicie wykorzystywanymi środkami może przyspieszyć lub zupełnie popsuć wzmożone działanie czyszczące.

Sposób nanoszenia roztworu enzymu na materiał celulozowy zależy od typu sposobu przetwarzania; ciągłego, nieciągłego w kąpieli napawającej lub okresowego. W odmianie nanoszenia ciągłego wodny roztwór enzymu utrzymuje się w kąpieli nasycającej i nanosi się w sposób ciągły na tkaninę, w miarę jak ona przechodzi przez kąpiel. Ten typ nanoszenia jest przydatny do ciągłego lub nieciągłego przetwarzania w kąpieli napawającej. Typowo, obrabiana

186 424 tkanina będzie absorbować ciecz przetwarzającą w ilości 0,5-1,5 razy większej niż jej ciężar. Alternatywnie, w operacjach okresowych, tkanina jest w sposób ciągły wystawiona na bardziej rozcieńczony roztwór enzymu; typowo proporcje cieczy przetwarzającej do tkaniny dla operacji okresowych wynoszą 8:1-15:1. Zatem stężenie białka enzymu w wodnym roztworze enzymu zależy od typu sposobu, ale typowo, gdy wyrażone na ciężar materiału celulozowego obrabianego, będzie leżeć w zakresie między 0,001% i 0,5%.

Podczas stosowania ciągłego wodnego roztworu enzymu, temperatura roztworu kąpieli nasycającej wynosi korzystnie co najmniej 20°C, korzystnie około 35°C-60°C.

Temperatura zatrzymania, zdefiniowana jako temperatura utrzymywana podczas okresu kontaktu materiału celulozowego z wodnym roztworem enzymu, wynosi co najmniej około 20°C, korzystnie około 35°C-100°C.

Przy operacjach okresowych, wodny roztwór enzymu utrzymuje się w kontakcie z materiałem celulozowym przez okres w zakresie od około 0,25 godziny i aż do maksimum równego kilka do 24 godzin dla bardzo rozcieńczonych wodnych roztworów enzymów lub operacji w temperaturze otoczenia. Temperatura podczas okresów reakcji będzie leżeć w zakresie od 20°C do nawet 100°C, zależnie od wybranego roztworu enzymu i czasu dostępnego dla przetwarzania. pH roztworu będzie zależeć od konkretnych wykorzystywanych enzymów lub połączeń enzymów, ale ogólnie będzie w zakresie około 9-12, korzystnie 9-11.

Połączenie obróbki enzymem dla uzyskania wzmożonego działania czyszczącego z innym etapem przetwarzania, takim jak odklejanie lub bio-polerowanie, mogłoby bardziej rozszerzyć przydatność przemysłową wynalazku.

Dla celów niniejszego wynalazku materiał celulozowy obejmie włókna, przędzę i tkaninę wykonane z naturalnych włókien celulozowych obejmujących bawełnę, płótno lniane, len, rami lub ich mieszanki. Ponadto mieszanki tych włókien naturalnych z włóknami sztucznymi takimi jak poliester, sztuczny jedwab, Tencel, itd. mogłyby również być wykorzystane z tej technologii.

W korzystnej odmianie wynalazku dzianinę 100% bawełny lub odklejoną tkaninę włókienniczą traktuje się wodnym roztworem enzymu zawierającym liazę pektanu Bacillus sp. w ilości 0,1-50 APSU/g tkaniny, celulazę Humicola sp. w ilości 0,1-50 CEVU/g tkaniny i proteazę Bacillus sp. w ilości 0,01-1,0 KNPU/g tkaniny w zakresie pH 9-12 i w zakresie temperatur 20-65°C przez 2-18 godzin. W przypadku greżowej tkaniny bawełnianej, do mieszaniny dodaje się enzym alfa-amylazę z Bacillus sp. w ilości 0,1-25 KNU/g tkaniny i lipazę Humicola sp. w ilości 0,1-5,0 KLU/g tkaniny, aby spowodować równoczesne odklejanie i wzmożone działanie czyszczące. Dawkowanie celulazy podczas okresu reakcji można dobrać tak, że zachodzi równoczesne bio-polerowanie i wzmożone działanie czyszczące.

Ewentualnie materiał celulozowy można wystawić na obróbkę chemiczną taką jak bielenie lub połączony sposób czyszczenia/bielenia obejmujący na przykład stosowanie nadtlenku wodoru lub innego środka utleniającego. Wykazano, że wzmożone działanie czyszczące wskutek działania enzymu na materiał celulozowy zwiększa zdolność do odpowiedzi na następującą potem procedurę bielenia powodując zwiększoną odpowiedź białości. Działanie enzymu można wykorzystywać albo przez otrzymywanie bielszego materiału przy tej samej ilości kolejnych chemikaliów albo stosując zmniejszoną ilość chemikaliów dającą równoważną białość uzupełnioną o inne lepsze właściwości charakterystyczne tkaniny.

B. Roztwory enzymów

W dalszych odmianach wodny roztwór enzymu według wynalazku obejmuje, oprócz pektynazy, proteazę, glukanazę, celulazę, i/lub galaktanazę. W sposób pokazany poniżej, roztwór enzymu według wynalazku daje wzmożone działanie bielące materiału celulozowego. Takie enzymy i ich wynikowe połączenia odkryto metodą intensywnego systemu ocen, gdzie określa się odpowiedź materiału celulozowego obrabianego enzymem na następujący po tym etap czyszczenia. Inne krytyczne parametry jakości tkaniny, takie jak wytrzymałość, odporność na mechacenie, wchłanialność wody i podatność na barwienie, również badano dla rozmaitych nowych roztworów enzymów.

Wodny roztwór enzymu według wynalazku, lub dowolny inny enzym włączony do kompozycji o zwiększonej odpowiedzi bielenia, normalnie włącza się do kompozycji do

186 424 czyszczenia materiałów włókienniczych w ilości od 0,00001% do 2% białka enzymu w odniesieniu do wagi kompozycji, korzystnie w ilości od 0,0001% do 1% białka enzymu w odniesieniu do wagi kompozycji, korzystniej w ilości od 0,001% do 0,5% białka enzymu w odniesieniu do wagi kompozycji, nawet korzystniej w ilości od 0,01% do 0,2% białka enzymu w odniesieniu do wagi kompozycji.

Pektynazy. Dowolna kompozycja enzymu pektynolitycznego o zdolności do rozkładania kompozycji pektyny ścian komórek roślinnych będzie przydatna w wynalazku. Przydatne pektynazy obejmują pektynazy pochodzenia grzybowego lub bakteryjnego. Pektynazami szczególnie przydatnymi dla niniejszego wynalazku będą pochodzące z drobnoustrojów zasadolubnych. Włączone są mutanty zmodyfikowane chemicznie lub genetycznie. Korzystnymi pektynazami mogą być poligalakturonaza lub liaza pektanu niezależna od wapnia, same lub w połączeniu z esterazami metylowymi pektyn, i mogą być wybrane z aktywności jednoskładnikowych z powodów polepszonej funkcjonalności i sprawności produkcji. Przykłady pektynaz przydatnych dla niniejszego wynalazku obejmują złożone i jednoskładnikowe enzymy ze źródeł bakteryjnych takie jak enzymy z Bacillus, Clostridium, Pseudomonas, Xanthomonas i Erwinia.

Pektynazy są normalnie zawarte w wodnej kompozycji enzymu w ilości od 0,00001% do 2% białka enzymu w odniesieniu do wagi kompozycji, korzystnie w ilości od 0,0001% do 1% białka enzymu w odniesieniu do wagi kompozycji, korzystniej w ilości od 0,001% do 0,5% białka enzymu w odniesieniu do wagi kompozycji, nawet korzystniej w ilości od 0,01% do 0,2% białka enzymu w odniesieniu do wagi kompozycji.

Aktywność enzymów pektynazy odpowiednich dla niniejszego wynalazku można zmierzyć wygodnie stosując jako substrat kwas pektowy przy pH 8 (APSU), jak zmierzono metodą modyfikacji alkalicznej sposobu PSU, jak opisano poniżej (publikacja Novo Nordisk AF269).

Proteazy. Można zastosować dowolną proteazę zapewniającą wzmożone usuwanie białka materiału celulozowego. Przydatne proteazy obejmują proteazy pochodzenia zwierzęcego, roślinnego lub drobnoustrojowego. Korzystne jest pochodzenie drobnoustrojowe. Proteazami szczególnie przydatnymi dla niniejszego wynalazku będą proteazy pochodzące z drobnoustrojów zasadolubnych. Włączone są mutanty zmodyfikowane chemicznie lub genetycznie. Proteazą może być proteaza seryny, korzystnie zasadowa proteaza drobnoustrojowa lub proteaza trypsynopodobna. Przykłady proteaz alkalicznych to subtylizyny, zwłaszcza pochodzące z Bacillus, na przykład, subtylizyna Novo, subtylizyna Carlsberg, subtylizyna 309, subtylizyna 147 i subtylizyna 168 (opisane w WO 89/06279). Przykłady proteaz trypsynopodobnych to trypsyna (na przykład pochodzenia wieprzowego lub wołowego) i proteaza Fusarium opisana w WO 89/06270.

Enzymy proteazy mogą być zawarte w wodnych kompozycjach enzymu zgodnie z wynalazkiem w ilości od 0,00001% do 2% białka enzymu w odniesieniu do wagi kompozycji, korzystnie w ilości od 0,0001% do 1% białka enzymu w odniesieniu do wagi kompozycji, korzystniej w ilości od 0,001% do 0,5% białka enzymu w odniesieniu do wagi kompozycji, nawet korzystniej w ilości od 0,01% do 0,2% białka enzymu w odniesieniu do wagi kompozycji.

Aktywność enzymów proteazy odpowiednich dla niniejszego wynalazku można zmierzyć wygodnie stosując jako substrat hemoglobinę (AU) lub dimetylokazeinę (KNPU) opisane w publikacjach Novo Nordisk, odpowiednio AF4 i AF219.

Celulazy. Można stosować dowolną celulazę przydatną do zapewnienia zwiększonej struktury powierzchni materiału celulozowego. Przydatne celulazy obejmują celulazy pochodzenia bakteryjnego lub grzybowego. Szczególnie przydatnymi celulazami dla niniejszego wynalazku będą pochodzące z drobnoustrojów zasadolubnych. Włączone są mutanty zmodyfikowane chemicznie lub genetycznie. Korzystnymi celulazami będą aktywności jednoskładnikowe z powodów ulepszonej funkcjonalności i ekonomiki produkcji. Dobrze opisane celulazy mogą być wytwarzane przez Trichoderma sp. Przydatne celulazy ujawniono w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4435307, który ujawnia celulazy grzybowe wytwarzane z Humicola insolens. Układ celulazy to grupa rodzin enzymów obejmująca aktywności wewnętrzne i zewnętrzne, jak również zdolność do hydrolizowania celobiozy.

186 424

Enzymy celulazy składają się z domeny katalitycznego rdzenia i domeny wiążącej. Zatem funkcjonalność tych enzymów zależy od naturalnej lub sztucznej sekwencji aminokwasów w pierwszorzędowej strukturze białka. Zwłaszcza przydatnymi celulazami są te jednoskładnikowe naturalne lub sztuczne rozmaitości, które wykazują niskie straty wytrzymałości. Przykłady takich celulaz to celulazy opisane w europejskim zgłoszeniu patentowym nr 0495257.

Celulazy są normalnie zawarte w wodnej kompozycji enzymu w ilości od 0,00001% do 2% białka enzymu w odniesieniu do wagi kompozycji, korzystnie w ilości od 0,0001% do 1% białka enzymu w odniesieniu do wagi kompozycji, korzystniej w ilości od 0,001% do 0,5% białka enzymu w odniesieniu do wagi kompozycji, nawet korzystniej w ilości od 0,01% do 0,2% białka enzymu w odniesieniu do wagi kompozycji.

Aktywność enzymów celulazy odpowiednich dla niniejszego wynalazku można zmierzyć wygodnie stosując substrat CMC przy pH 9 (CEVU) lub przy pH 6 (EGU) jak opisano w publikacji Novo Nordisk, AF253.

Niecelulolityczne β-glukanazy. Można stosować dowolną beta-glukanazę przydatną do wzmożonego usuwania (ksylo)- glukanu z materiału celulozowego. Przydatne beta-glukanazy, w tym ksyloglukanaza, mogą być pochodzenia grzybowego lub bakteryjnego. Włączone są mutanty zmodyfikowane chemicznie lub genetycznie. Korzystnymi beta-glukanazami będą aktywności jednoskładnikowe z powodów polepszonej funkcjonalności i sprawności produkcji.

Beta-glukanazy są normalnie zawarte w wodnej kompozycji enzymu w ilości od 0,00001% do 2% białka enzymu w odniesieniu do wagi kompozycji, korzystnie w ilości od 0,0001% do 1% białka enzymu w odniesieniu do wagi kompozycji, korzystniej w ilości od 0,001% do 0,5% białka enzymu w odniesieniu do wagi kompozycji, nawet korzystniej w ilości od 0,01% do 0,2% białka enzymu w odniesieniu do wagi kompozycji.

Niecelulolityczne β-glukanazy przydatne dla niniejszego wynalazku można mierzyć stosując substrat specyficzny zgodnie ze sposobem opisanym w publikacji Novo Nordisk AF70 (dostępna na żądanie).

Należy uznać, że dowolna mieszanina wyżej wspomnianych enzymów powodująca wzmożone działanie bielące jest objęta niniejszym wynalazkiem, w szczególności mieszanina aktywności złożonych lub jednoskładnikowych obejmująca celulazę, niecelulolityczną β-glukanazę, pektynazę, i proteazę.

Włókiennicze środki powierzchniowo czynne. W innej odmianie przedmiotem niniejszego wynalazku jest kompozycja wodna zawierającą opisany wodny roztwór enzymu plus środek powierzchniowo czynny wykazujący zgodną lub synergiczną odpowiedź ze wzmożonym działaniem bielącym. Kompozycje wzmocnione środkami powierzchniowo czynnymi według niniejszego wynalazku zawierają układ środków powierzchniowo czynnych, w którym środek powierzchniowo czynny może być wybrany spośród niejonowych i/lub anionowych i/lub kationowych i/lub amfoterycznych i/lub obojnaczych i/lub semipolamych środków powierzchniowo czynnych w połączeniu z enzymami.

Środek powierzchniowo czynny jest typowo obecny w ilości od 0,1% do 60% wagowo i jest najkorzystniej przygotowywany w taki sposób, że wspomaga, albo co najmniej nie psuje stabilności żadnego enzymu w kompozycji.

Korzystne układy stosowane według niniejszego wynalazku zawierają jako środek powierzchniowo czynny jeden lub więcej spośród niejonowych i/lub anionowych środków powierzchniowo czynnych opisanych niniejszym.

Kondensaty tlenku polietylenu, polipropylenu, i polibutylenu z alkilofenolami są przydatne do stosowania jako niejonowy środek powierzchniowo czynny układu środków powierzchniowo czynnych według niniejszego wynalazku, przy czym korzystne są kondensaty tlenku polietylenu. Produkty kondensacji pierwszorzędowych i drugorzędowych alkoholi alifatycznych z około 1 do około 25 moli tlenku etylenu są przydatne do stosowania jako niejonowy środek powierzchniowo czynny układu niejonowych środków powierzchniowo czynnych według niniejszego wynalazku. Również przydatne jako niejonowy środek powierzchniowo czynny układu środków powierzchniowo czynnych według niniejszego wynalazku są alkilopolisacharydy ujawnione w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4565647. Produkty kondensacji tlenku etylenu z zasadą hydrofobową utworzoną przez

186 424 kondensację tlenku propylenu z glikolem piopylenowym są również przydatne do stosowania jako dodatkowe układy niejonowych środków powierzchniowo czynnych według niniejszego wynalazku. Również przydatne do stosowania jako niejonowy środek powierzchniowo czynny układu niejonowych środków powierzchniowo czynnych według niniejszego wynalazku, są produkty kondensacji tlenku etylenu z produktem powstałym z reakcji tlenku propylenu i etylenodiaminy.

Wysoce korzystne anionowe środki powierzchniowo czynne obejmują alkoksylosiarczany alkili jako środki powierzchniowo czynne i analogiczne estry fosforanowe. Przydatne do stosowania anionowe środki powierzchniowo czynne to estry sulfonianowe alkili jako środki powierzchniowo czynne obejmujące liniowe estry kwasów C₈-C₂₀ karboksylowych (tj., kwasów tłuszczowych), które są sulfonowane gazowym SO₃ zgodnie z The Journal of the American Oil Chemists Society, 52 (1975), str. 323-329. Inne anionowe środki powierzchniowo czynne przydatne do czyszczenia materiałów włókienniczych mogą również być zawarte w wodnych kompozycjach enzymu według niniejszego wynalazku. Wodne kompozycje enzymu według niniejszego wynalazku mogą również zawierać kationowe, amfoteryczne, obojnacze, i semipolame środki powierzchniowo czynne, jak również niejonowe i/lub anionowe środki powierzchniowo czynne inne niż już opisane niniejszym.

Jeśli są zawarte w niniejszym, to wodne kompozycje enzymu według niniejszego wynalazku typowo zawierają od około 1% do około 40%, korzystnie od około 3% do około 20% wagowo takich środków powierzchniowo czynnych.

Środki przeciwpieniące. Inny ewentualny składnik to środek gaszący pianę, lub środek przeciwpieniący, którego przykładem są silikony i mieszaniny krzemionka-silikon. Środki przeciwpieniące opisane powyżej normalnie wykorzystuje się w ilościach od 0,001% do 2% w odniesieniu do wagi kompozycji, korzystnie od 0,01% do 1% wagowo.

Inne składniki. Można wykorzystywać inne składniki stosowane w kompozycjach do czyszczenia materiałów włókienniczych, takie jak środki zawieszające zanieczyszczenia, środki uwalniające zanieczyszczenia, środki ścierne lub środki bakteriobójcze.

Preparat enzymu. Produkt enzymatyczny powodujący wzmożone działanie bielące materiałów celulozowych według wynalazku może być w postaci ciekłej, pasty, żelów, sztabek, lub granulek o niskim pyleniu. W korzystnej odmianie wodna kompozycja enzymu będzie przygotowana jako zawiesina; to znaczy, jako zatężona zawiesina enzymów w środowisku zawierającym przeważnie wspólnie przygotowaną kompozycję środków powierzchniowo czynnych.

C. Materiał celulozowy

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest materiał celulozowy wykazujący wzmożone działanie na usuwanie materiału niecelulozowego, który wytwarza się procesem stosującym nowy sposób wodnej obróbki enzymem. Materiał celulozowy, dla celów niniejszego wynalazku jest zdefiniowany jako włókno lub tkanina pochodzące z naturalnych źródeł celulozy takie jak bawełna, len, płótno lniane, rami i ich mieszanki. Mieszanki wyżej wymienionych włókien z włóknami sztucznymi takimi jak pochodzące z poliestru, sztucznego jedwabiu, Tencel, mogłyby również korzystać z wynalazku. Lepszy materiał celulozowy zawiera więcej pożądanych składników pierwotnego włókna, mniej rozłożonej celulozy, bardziej odpowiada na kolejne operacje czyszczenia kaustycznego; wszystkie z tych właściwości powodują zwiększenie wartości produktu włókienniczego, zarazem oferując korzyści ze sposobu zmniejszenia wykorzystania chemikaliów i odpadów.

D. Alkaliczne oznaczenie APSU

Jednostki APSU. Jednostki APSU to pomiar lepkości przy użyciu substratu kwasu poligalakturonowego bez dodatku wapnia. Substrat: 5% sól sodową kwasu poligalakturonowego (Sigma P-1879) rozpuszcza się w 0,1 M buforze glicynowym o pH 10. 4 ml substratu inkubuje się wstępnie przez 5 min w temperaturze 40°C. 250 pi enzymu (łub rozcieńczenia enzymu) dodaje się i miesza przez 10 s na mieszadle przy najwyższej szybkości, a następnie inkubuje się przez 20 min w temperaturze 40°C.

186 424

Lepkość mierzy się stosując MIVI 600 z firmy Sofraser, 45700 Villemandeur, Francja. Lepkość mierzy się jako mV po 10 s. Do obliczania jednostek APSU można zastosować tabelę poniżej:

APSU/ml	mV
0,00	300
4,00	276
9,00	249
14,00	227
19,00	206
24,00	188
34,00	177
49,00	163
99,00	168

Przykłady

Następujące przykłady są przedstawiane po to, by dać specjalistom pełne ujawnienie i opis, jako wykonywać i stosować sposób według wynalazku, i nie mają ograniczać zakresu tego, co wynalazcy uważają za swój wynalazek. Poczyniono starania dla zapewnienia dokładności co do stosowanych liczb (na przykład ilości, temperatury, itd.), ale należy uwzględnić pewne błędy doświadczalne i odchylenia. Jeśli nie wskazano inaczej, to części wyrażono wagowo, masa cząsteczkowa to średnia wagowo masa cząsteczkowa, temperatura jest w stopniach Celsjusza, a ciśnienie jest równe lub bliskie atmosferycznemu.

Przykład 1

Normalna przemysłowa procedura czyszczenia

Dla naśladowania warunków normalnego czyszczenia przemysłowego, tkaninę bawełnianą, dzianiny lub odklejone tkaniny, reprezentowane przez tkaniny testowe #428U, kontaktowano z roztworami wodorotlenku sodu o procentach w zakresie od 0% do 5% w odniesieniu do wagi tkanin przez jedną godzinę w temperaturze 90°C. Proporcja cieczy przetwarzającej do tkaniny wynosiła 10:1. Ciecz przetwarzająca zawierała 0,25% Callaway Discoterge 1467, detergentu możliwego do mieszania z zasadami, dla wspomagania czyszczenia. Po okresie reakcji tkaninę dobrze wypłukano w celu usunięcia resztkowej kąpieli czyszczącej. Tkaninę następnie przepłukano roztworem 5 g/L octanu sodu o pH 5 w celu doprowadzenia całej tkaniny do stałego pH i na koniec przemyto wodą i wysuszono w powietrzu. Tkaninę następnie równowagowano w komorze o stałej temperaturze i wilgotności przez co najmniej 24 godziny przed jakimikolwiek kolejnymi pomiarami lub procedurą. Współczynnik odbicia tkaniny mierzono i wyrażono jako różnice przed i po obróbce czyszczącej. Dla tkaniny diagonal 100% bawełny o średnim ciężarze, różnica współczynnika odbicia w jednostkach białości Ganza dla obróbki czyszczącej przy użyciu 1 mola wodorotlenku sodu na kilo tkaniny wynosiła 15 jednostek. Zależność pokazaną w tabeli 1 stwierdzono dla 100% tkaniny diagonal o średnim ciężarze.

Przykład 2

Normalna przemysłowa procedura bielenia

Oczyszczone tkaniny bielono następnie nadtlenkiem wodoru w ilościach w zakresie od 0% do 10% (0-2,9 mola nadtlenku wodoru na kilo tkaniny) w odniesieniu do wagi tkanin w proporcji cieczy 10:1 przez 60 minut w temperaturze 70°C. Roztwór kąpieli bielącej, doprowadzony do pH 10,8, zawierał 0,3% krzemianu sodu i 0,25% stabilizatora nadtlenku/środka maskującego (Callaway Discol 1612). Po obróbce bielącej tkaniny wypłukano z roztworu kąpieli bielącej i następnie przepłukano roztworem 5 g/L octanu sodu o pH 5

186 424 w celu doprowadzenia całej tkaniny do stałego pH i na koniec przemyto wodą i wysuszono w powietrzu. Tkaniny następnie równowagowano w komorze o stałej temperaturze i wilgotności przez co najmniej 24 godziny przed jakimikolwiek kolejnymi pomiarami lub procedurami. Współczynnik odbicia tkaniny mierzono i wyrażono jako różnicę przed i po obróbce bielącej. Jak można zobaczyć w tabeli 2, odpowiedź tkaniny zależy od poprzedniej obróbki. Obserwuje się dwa sposoby odpowiedzi na nadtlenek - tkanina czyszczona przy 0,25 mola wodorotlenku sodu lub mniej daje większą odpowiedź na nadtlenek wodoru niż tkanina czyszczona przy 0,5 mola wodorotlenku sodu na kilo i powyżej. Widać wyraźną tendencję niższej odpowiedzi na bielenie dla tkaniny czyszczonej do wyższych początkowych poziomów białości.

Przykład 3

Obróbka roztworem enzymu materiału celulozowego przy pH 11, a następnie typowa obróbka chemiczna

Tkaninę diagonal 100% bawełny, odklejoną tkaninę testową #428U, reprezentującą typowy materiał celulozowy, traktowano wodnym roztworem enzymu zawierającym celulazę Humicola sp. (5 CEVU/g tkaniny), hemicelulazę Bacillus sp. (4 EXU/g tkaniny), pektynazę Bacillus sp. (16 APSU/g tkaniny), proteazę Bacillus sp. (0,06 KNPU/g tkaniny) i lipazę Humicola sp. (0,8 KLU/g tkaniny) w proporcji cieczy 10:1 przy pH 11 iw temperaturze 48°C przez 4 godziny. Tkaninę dobrze wypłukano po obróbce enzymem, zanurzono w buforze octanowym 5 g/L o pH 5, a następnie jeszcze wypłukano w wodzie. Współczynnik odbicia wysuszonej tkaniny zmierzono w jednostkach białości Ganza i porównano z próbą kontrolną bez enzymu. Stwierdzono, że tkanina potraktowana enzymem ma zwiększoną odpowiedź względem tkaniny kontrolnej równą 0,27 równoważnika wodorotlenku sodu. Następnie tkaniny potraktowano kąpielą bielącą o pH 10,8 zawierającą 0,05% nadtlenku wodoru, 0,3% krzemianu sodu i 0,25% środka chelatującego Discol 1612 w proporcji cieczy 10:1 w temperaturze 60°C przez 45 minut. Następnie tkaniny wypłukano w wodzie, wyrównowagowano do pH 5 roztworem 5 g/L octanu sodu, wypłukano ponownie wodą, wysuszono i współczynnik odbicia zmierzono w jednostkach białości Ganza. Stwierdzono, że próbka obrabiana enzymem i bielona była o 3 jednostki białości Ganza bielsza niż tkanina kontrolna.

Przykład 4

Obróbka roztworem enzymu materiału celulozowego przy pH 12, a następnie typowa obróbka chemiczna

Tkaninę diagonal 100% bawełny, odklejoną tkaninę testową #428U, traktowano wodnym roztworem enzymu zawierającym celulazę Humicola sp. (5 CEVU/g tkaniny), hemicelulaze Bacillus sp. (4 EXU/g tkaniny), pektynazę Bacillus sp. (16 APSU/g tkaniny), proteazę Bacillus sp. (0,06 KNPU/g tkaniny) i lipazę Humicola sp. (0,8 KLU/g tkaniny) w proporcji cieczy 10:1, przy pH 12 i w temperaturze 48°C przez 4 godziny. Tkaninę dobrze wypłukano po obróbce enzymem, zanurzono w buforze octanowym 5 g/L o pH 5, a następnie jeszcze wypłukano w wodzie. Współczynnik odbicia wysuszonej tkaniny zmierzono w jednostkach białości Ganza i porównano z próbą kontrolną bez enzymu. Stwierdzono, że tkanina potraktowana enzymem ma odpowiedź zwiększoną względem tkaniny kontrolnej o 0,15 równoważnika wodorotlenku sodu. Następnie tkaniny potraktowano kąpielą bielącą o pH 10,8 zawierającą 0,05% nadtlenku wodoru, 0,3% krzemianu sodu i 0,25% środka chelatującego Discol 1612 w proporcji cieczy 10:1 w temperaturze 60°C przez 45 minut. Następnie tkaniny wypłukano w wodzie, wyrównowagowano do pH 5 roztworem 5 g/L octanu sodu, wypłukano ponownie wodą, wysuszono i współczynnik odbicia zmierzono w jednostkach białości Ganza. Próbka potraktowana enzymem i bielona była bielsza niż tkanina kontrolna i wykazywała współczynnik odpowiedzi na nadtlenek wodoru równy 1,02.

Przykład 5

Obróbka materiału celulozowego wodnym roztworem enzymu, a następnie ograniczona obróbka chemiczna

Tkaninę diagonal 100% bawełny, odklejoną tkaninę testową #428U, traktowano wodnym roztworem enzymu jak opisano w przykładzie 3 przy pH równym 11 w temperaturze 48°C przez 4 godziny. Tkaninę dobrze wypłukano po obróbce enzymem, zanurzono w bufo186 424 rze octanowym 5 g/L o pH 5, a następnie jeszcze wypłukano w wodzie. Współczynnik odbicia wysuszonej tkaniny zmierzono w jednostkach białości Ganza i porównano z próbą kontrolną bez enzymu.

Tkaninę bieli się następnie do białości w jednostkach Ganza równej 75 stosując kąpiel bielącą zawierającą 0,3% nadtlenku wodoru, 0,3% krzemianu sodu, 0,25% środka chelatującego Discol 1612 przy proporcji cieczy 10:1 w temperaturze 70°C przez 60 minut.

Tkaninę kontrolną wytworzono stosując typową obróbkę kaustyczną 0,3% NaOH przez jedną godzinę w temperaturze 90°C. Tkaninę bielono następnie do białości w jednostkach Ganza równej 75 stosując kąpiel bielącą zawierającą 0,6% nadtlenku wodoru, 0,3% krzemianu sodu, 0,25% środka chelatującego Discol 1612 przy proporcji cieczy 10:1 w temperaturze 70°C przez 60 minut.

Stwierdzono, że tkanina obrabiana przy równoczesnym czyszczeniu enzymem przy pH 11, a następnie bielona wykazuje charakterystykę jakości tkaniny względem próbki typowo czyszczonej przy pH 13 i bielonej, jak osądził zespół oceniający chwyt tkaniny.

Przykład 6

Obróbka materiału celulozowego roztworem enzymu powodująca równoczesne wzmożone działanie bielące i odklejanie

Tkaninę 100% bawełny, tkaninę testową #400R, reprezentującą typowy materiał celulozowy, traktowano wodnym roztworem enzymu zawierającym, oprócz opisanych w przykładzie 3, amylazę w ilości 1,5 KNU/g tkaniny przy pH równym 11 w temperaturze 48°C przez 4 godziny. Tkaninę dobrze wypłukano po obróbce enzymem, zanurzono w buforze octanowym 5 g/L o pH 5, a następnie jeszcze wypłukano w wodzie. Współczynnik odbicia wysuszonej tkaniny zmierzono w jednostkach białości Ganza i porównano z próbą kontrolną bez enzymu. Test jodowoskrobiowy na tkaninie po obróbce wykazał lepsze usunięcie skrobi sposobem łączonym niż podobna obróbka przy użyciu samej amylazy.

Przykład 7

Obróbka materiału celulozowego roztworem enzymu powodująca wzmożone działanie bielące

Dzianinę 100% bawełny, tkaninę testową #460u, reprezentującą typowy materiał celulozowy, traktowano wodnym roztworem enzymu zawierającym celulazę Humicola sp. (10 CEVU/g tkaniny), hemicelulazę Bacillus sp. (4 EXU/g tkaniny), pektynazę Bacillus sp. (16 APSU/g tkaniny), proteazę Bacillus sp. (0,06 KNPU/g tkaniny) i lipazę Humicola sp. (0,8 KLU/g tkaniny) w proporcji cieczy 10:1, przy pH równym 11 i w temperaturze 48°C przez 4 godziny. Tkaninę dobrze wypłukano po obróbce enzymem, zanurzono w buforze octanowym 5 g/L o pH 5, a następnie jeszcze wypłukano w wodzie. Współczynnik odbicia wysuszonej tkaniny zmierzono w jednostkach białości Ganza i porównano z próbą kontrolną bez enzymu. Ponadto oceniano tkaniny potraktowane enzymem i kontrolne na wskaźnik mechacenia przy użyciu aparatu Martindale przy 150, 500 i 200 obrotach. Tkanina potraktowana enzymem wykazuje wskaźnik mechacenia równy 4-5, zaś próby kontrolne bez enzymu miały wskaźnik mechacenia równy 2-3.

Przykład 8

Obróbka materiału celulozowego roztworem enzymu w obecności środka powierzchniowo czynnego powodująca lepsze wzmożone działanie bielące

Tkaninę 100% bawełny, odklejoną tkaninę testową #400R, reprezentującą typowy materiał celulozowy, traktowano wodnym roztworem enzymu opisanym w przykładzie 3 plus dodatkiem środka powierzchniowo czynnego i kompleksu środka maskującego w ilości 2,5% w odniesieniu do wagi tkanin w zakresie pH 11-12 w temperaturze 48°C przez 4 godziny. Tkaninę dobrze płucze się po obróbce enzymem, zanurza w buforze octanowym 5 g/L o pH 5, a następnie jeszcze płucze w wodzie. Współczynnik odbicia wysuszonej tkaniny zmierzono w jednostkach białości Ganza i porównano z próbą kontrolną bez enzymu. Tkaninę następnie obrabia się sposobem bielenia nadtlenkiem wodoru jak opisano w przykładzie 3 i testuje się różnice odpowiedzi na nadtlenek porównane dla obróbek w obecności rozmaitych środków powierzchniowo czynnych i dodatków. Współczynniki odpowiedzi na nadtlenek dla następujących środków powierzchniowo czynnych pokazane są w tabeli 3.

186 424

Przykład 9

Obróbka materiału celulozowego roztworem enzymu pochodzącym z aktywności jednoskładnikowych powodująca lepsze wzmożone działanie bielące

A. Tkaninę diagonal 100% bawełny, odklejoną tkaninę testową #428U, traktuje się wodnym roztworem enzymu zawierającym jednoskładnikową celulazę Humicola sp. (5 CEVU/g tkaniny), hemicelulazę Bacillus sp. (4 EXU/g tkaniny), pektynazę Bacillus sp. (16 APSU/g tkaniny), proteazę Bacillus sp. (0,06 KNPU/g tkaniny) i lipazę Humicola sp. (0,8 KLU/g tkaniny) w proporcji cieczy 10:1, przy pH 11, w temperaturze 48°C przez 4 godziny. Tkaninę dobrze płucze się po obróbce enzymem, zanurza w buforze octanowym 5 g/L o pH 5, a następnie jeszcze płucze w wodzie. Współczynnik odbicia wysuszonej tkaniny zmierzono w jednostkach białości Ganza i porównano z próbą kontrolną bez enzymu. Tkaniny następnie traktuje się 0,05% roztworem nadtlenku wodoru w warunkach opisanych w przykładzie 3. Tkaniny następnie płucze się w wodzie, równowaguje do pH 5 roztworem 5 g/L octanu sodu, płucze ponownie w wodzie, suszy i współczynnik odbicia mierzy w jednostkach białości Ganza. Stwierdza się, że współczynnik odbicia próbki potraktowanej wodnym roztworem enzymu zawierającym jednoskładnikową celulazę wykazuje podobną odpowiedź jak w przykładzie 3. Pomiar wytrzymałości przy użyciu aparatu Instron wykazał, że próbka potraktowana enzymem jednoskładnikowym zachowała więcej wytrzymałości tkaniny pierwotnej niż próbka potraktowano celulazą złożonąjak w przykładzie 3.

B. Tkaninę diagonal 100% bawełny, odklejoną tkaninę testową #428U, traktowano wodnym roztworem enzymu analogicznym jak opisano w przykładzie 3, zawierającym jednoskładnikową hemicelulazę Bacillus sp. (4 EXU/g tkaniny). Tkaninę dobrze wypłukano po obróbce enzymem, zanurzono w buforze octanowym 5 g/L o pH 5, a następnie jeszcze wypłukano w wodzie. Współczynnik odbicia wysuszonej tkaniny zmierzono w jednostkach białości Ganza i porównano z próbą kontrolną bez enzymu. Tkaniny następnie potraktowano roztworem 0,05% nadtlenku wodoru w warunkach opisanych w przykładzie 3. Następnie tkaniny wypłukano w wodzie, wyrównowagowano do pH 5 roztworem 5 g/L octanu sodu, wypłukano ponownie wodą, wysuszono i współczynnik odbicia zmierzono w jednostkach białości Ganza. Stwierdzono, że współczynnik odbicia próbki potraktowanej wodnym roztworem enzymu zawierającym jednoskładnikową hemicelulazę wykazuje odpowiedź podobną jak w przykładzie 3.

C. Tkaninę diagonal 100% bawełny, odklejoną tkaninę testową #428U, reprezentującą typowy materiał celulozowy, traktowano wodnym roztworem enzymu analogicznym jak opisano w przykładzie 3 zawierającym jednoskładnikową pektynazę Bacillus sp. (16 APSU/g tkaniny). Tkaninę dobrze wypłukano po obróbce enzymem, zanurzono w buforze octanowym 5 g/L o pH 5, a następnie jeszcze wypłukano w wodzie. Współczynnik odbicia wysuszonej tkaniny zmierzono w jednostkach białości Ganza i porównano z próbą kontrolną bez enzymu. Tkaniny następnie potraktowano roztworem 0,05% nadtlenku wodoru w warunkach opisanych w przykładzie 3. Następnie tkaniny wypłukano w wodzie, wyrównowagowano do pH 5 roztworem 5 g/L octanu sodu, wypłukano ponownie wodą, wysuszono i współczynnik odbicia zmierzono w jednostkach białości Ganza. Stwierdzono, że współczynnik odbicia próbki potraktowanej wodnym roztworem enzymu zawierającym jednoskładnikową pektynazę wykazuje podobną odpowiedź jak w przykładzie 3.

Przykład 10

Obróbka materiału celulozowego enzymem

Wpływ temperatury na białość i zwilżalność

Tkaninę diagonal 100% bawełny, odklejoną tkaninę testową #428U, traktowano wodnym roztworem enzymu zawierającym jednoskładnikową celulazę Humicola sp. (18 CEVU/g tkaniny), pektynazę Bacillus sp. (0,15 APSU/g tkaniny), proteazę Bacillus sp. (0,07 KNPU/g tkaniny) i lipazę Humicola sp. (0,03 KLU/g tkaniny) w proporcji cieczy 10:1, przy pH równym 9, w temperaturze 35-75°C przez 4 godziny. Taninę dobrze wypłukano po obróbce enzymem, zanurzono w buforze octanowym 5 g/L o pH 5, a następnie jeszcze wypłukano w wodzie. Współczynnik odbicia wysuszonej tkaniny zmierzono w jednostkach białości Ganza i porównano z próbką kontrolną bez enzymu jak pokazano w tabeli 4. Zmierzono zwilżalność (test kropli 186 424 mierzenie czasu w sekundach potrzebnego na wsiąknięcie kropli wody w tkaninę) i porównano z próbą kontrolną bez enzymu jak pokazano w tabeli 5. Korzystny wpływ zwiększenia temperatury widać wyraźnie dla obu odpowiedzi.

Przykład 11

Obróbka materiału celulozowego liaząpektanu

Wpływ pH na usuwanie pektyny

Tkaninę diagonal 100% bawełny, odklejoną tkaninę testową #428U traktowano przez 2 godziny wodnym roztworem enzymu zawierającym liazę pektarnu Bacillus sp. (9 APSU/g tkaniny) w proporcji cieczy 15:1, w temperaturze 55°C, i przy pH 9-11. Tkaninę dobrze wypłukano po obróbce enzymem i wysuszono, a następnie barwiono czerwienią rutenową, Absorbcja barwnika była mierzona spektrofotometrycznie i jest miarą resztkowej pektyny na włóknie. Procent resztkowej pektyny oblicza się stosując jako 100% resztkowej pektyny materiał wyjściowy i jako 0% resztkowej pektyny tkaninę w pełni oczyszczoną chemicznie wybieloną. Wyniki pokazane są w tabeli 6.

Przykład 12

Obróbka materiału celulozowego liaząpektanu i proteazą

Wpływ pH na usuwanie pektyny i białość w jednostkach Ganza

Tkaninę diagonal 100% bawełny, odklejoną tkaninę testową #428U, traktowano przez godziny wodnym roztworem enzymu zawierającym liazę pektanu Bacillus sp. (9 APSU/g tkaniny) i proteazę Bacillus sp. (0,07 KNPU/g tkaniny) w proporcji cieczy 15:1, w temperaturze 55°C, i przy pH 8-11. Tkaninę dobrze wypłukano po obróbce enzymem, wysuszono, a następnie barwiono czerwienią rutenową. Absorpcję barwnika mierzono jak opisano powyżej. Procent resztkowej pektyny oblicza się stosując jako 100% resztkowej pektyny materiał wyjściowy i jako 0% resztkowej pektyny tkaninę w pełni oczyszczoną chemicznie i wybieloną. Zmierzono również białość w jednostkach Ganza i porównano z białością otrzymaną przy tym samym pH bez dodawania enzymów. Wyniki pokazane są w tabeli 7. Otrzymano istotny wzrost białości.

Przykład 13

Obróbka materiału celulozowego liaząpektanu, proteazą i celulazą

Wpływ czasu na usuwanie pektyny

Dzianinę 100% bawełny, tkaninę testową #460U, traktowano przez 0,5, 1 i 2 godziny wodnym roztworem enzymu zawierającym liazę pektanu Bacillus sp. (0,15 APSU/g tkaniny), proteazę Bacillus sp. (0,01 AU/g tkaniny) i jednoskładnikową celulazę (35 ECU/g tkaniny) w proporcji cieczy 10:1, w temperaturze 55°C, i przy pH 9,5. Tkaninę dobrze wypłukano po obróbce enzymem, wysuszono, a następnie barwiono czerwienią rutenową.

Absorpcję barwnika mierzono jak opisano powyżej. Wyniki pokazane są w tabeli 8. Wyniki pokazały, że istotną ilość pektyny usuwa się w 0,5 godziny, i bardzo mało pektyny usuwa się po 1 godzinie.

Przykład 14

Obróbka materiału celulozowego liaząpektanu

Wpływ wapnia i EDTA na usuwanie pektyny

Tkaninę 100% bawełny, odklejoną tkaninę testową #428U, traktowano przez 2 godziny wodnym roztworem enzymu zawierającym liazę pektanu Bacillus sp. (0,15 APSU/g tkaniny) i albo aż do 1,(0 mM wapnia albo 1,5 mM EDTA, w temperaturze 55°C, i przy pH 9. Tkanmę dobrze płucze się po obróbce enzymem, suszy, a następnie barwi czerwienią rutenową. Absorpcję barwnika mierzono jak opisano powyżej. Wyniki pokazane są w tabeli 9.

186 424

Tabela 1.

Wpływ wodorotlenku sodu na odpowiedź na bielenie po czyszczeniu

Mol NaOH/kg bawełny	Wzrost różnicy białości w jednostkach Ganza
0,00	-2
0,25	3
0,50	11
0,75	14
1,00	15

Tabela 2.

Wpływ stężenia wodorotlenku sodu przy czyszczeniu i nadtlenku wodoru przy bieleniu na wzrost białości w jednostkach Ganza podczas bielenia

Mol NaOH/kg bawełny przy czyszczeniu	Mol H₂O₂/kg bawełny przy bieleniu
0,30	0,60	1,20	1,80	2,40	2,90
0,00	37,2	40,4	46,8	49,3	51,0	52,2
0,25	39,4	41,6	44,5	49,3	50,6	50,6
0,50	31,9	35,9	39,6	40,5	42,2	42,7
0,75	31,3	35,9	37,4	38,1	39,8	40,8
1,00	31,3	34,5	38,0	39,9	40,3	41,9

T ab e 1 a3.

Względna poprawa zwiększenia białości podczas bielenia

Środek powierzchniowo czynny	Współczynnik odpowiedzi
Berol 08	1,2
Kierolon OL	1,3
Deksol S	1,5
Novosol P	1,2
Lutensol AT	0,8
Superonic LF	1,1
Superonic NPE	1,3

Tabela 4.

Białość w jednostkach Ganza. Obróbka w różnych temperaturach, ± Enzymy

Temp., °C	35	45	55	65	75
bez enzymu	23,2	22,6	22,8	23,6	25,3
enzym	25,1	26,0	27,1	28,3	30,0

186 424

Tabela 5.

Zwilżalność w sekundach. Obróbka w różnych temperaturach, ± Enzymy

Temp., °C	35	45	55	65	75
bez enzymu	31,6	29,3	28,8	11,8	10,5
enzym	14,6	7,5	7,5	6,1	2,5

Tabela 6.

Wpływ pH na usuwanie pektyny

pH	9	10	10,5	11
% resztkowej pektyny	42	35	53	72

Tabela 7.

Wpływ pH na usuwanie pektyny

pH	9	10	10,5	11
delta białości w jednostkach Ganza	5,8	6,1	6,5	6,5

Tabela 8.

Usuwanie pektyny w funkcji czasu

Czas	0,5 godziny	1 godzina	2 godziny
% resztkowej pektyny	38	25	20

Tabela 9.

Wpływ wapnia i EDTA na usuwanie pektyny

mM wapnia	1,0	0,5	0,2	0	0	0	0	0
mM EDTA	0	0	0	0	0,2	0,5	1,0	1,5
% resztkowej pektyny	31,3	29,8	30,7	33,3	35,9	36,1	37,3	36,3

186 424

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób czyszczenia materiału celulozowego obejmujący przygotowanie wodnego roztworu enzymu zawierającego pektynazę oraz obróbkę materiału celulozowego za pomocą skutecznej ilości wodnego roztworu enzymu zawierającego pektynazę, znamienny tym, że materiał celulozowy poddaje się obróbce za pomocą skutecznej ilości roztworu pektynazy, przy czym obróbkę prowadzi się przy wartości pH równej 9,0 lub więcej, w temperaturze 50°C lub wyższej, i w obecności niskiego stężenia jonów wapnia.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że po obróbce wodnym roztworem enzymu materiał celulozowy poddaje się obróbce chemicznej.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że obróbkę wodnym roztworem enzymu prowadzi się w obecności jonów wapnia o stężeniu niższym niż 0,2 mM.
4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że wymagane zmniejszenie stężenia jonów wapnia do wartości niższej niż 0,2 mM uzyskuje się przez dodanie skutecznej ilości środka chelatującego lub maskującego wapń.
5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że środek chelatujący wapń wybiera się z grupy obejmującej glinokrzemiany, krzemiany, polikarboksylany i kwasy tłuszczowe, tetraoctan etylenodiaminy, aminopolifosfoniany, kwas etylenodiaminotetrametylenofosfonowy, i kwas dietylenotriaminopentametylenofosfonowy.
6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że jako środek chelatujący wapń stosuje się tetraoctan etylenodiaminy (EDTA).
7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że tetraoctan etylenodiaminy (EDTA) stosuje się w stężeniu niższym niż 2 mM.
8. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że jako obróbkę chemiczną prowadzi się proces bielenia utleniającego.
9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się wodny roztwór enzymu, który oprócz pektynazy dodatkowo zawiera jeden lub więcej enzymów wybranych z grupy obejmującej proteinazę, glukanazę i celulazę.
10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że materiał celulozowy wybiera się z grupy obejmującej włókno bawełniane, przędzę, dzianinę lub tkaninę bawełnianą, len, płótno lniane, rami, lub ich mieszanki z włóknami naturalnymi lub sztucznymi.
11. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się wodny roztwór enzymu, który oprócz pektynazy dodatkowo zawiera dodatki włókiennicze wybrane z grupy obejmującej środki powierzchniowo czynne i środki przeciw ponownemu osadzaniu.
12. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że stosuje się wodny roztwór enzymu zawierający pektynazę i ewentualnie proteinazę, glukanazę i/lub celulazę, przy czym każda z tych klas enzymów jest reprezentowana przez pojedyncze białko, które jest składnikiem odpowiedzialnym za co najmniej 80% jednostek aktywności dla danej klasy.
13. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że enzym stosuje się w skutecznej ilości wynoszącej 0,0005-0,5% wagowego w odniesieniu do materiału celulozowego.
14. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że enzym stosuje się w ilości mniejszej niż 0,02% wagowego w odniesieniu do materiału celulozowego.
15. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że obróbkę wodnym roztworem enzymu prowadzi się przy pH wynoszącym 9-12.
16. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że obróbkę wodnym roztworem enzymu prowadzi się w temperaturze wynoszącej 50°C-70°C.
17. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że obróbkę wodym roztworem enzymu prowadzi się przez czas krótszy niż 1,5 godziny.

186 424
18. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że obróbkę wodym roztworem enzymu prowadzi się przez czas krótszy niż 0,5 godziny.