一種利用生物拋光殘液對棉織物進行活性染料染色的方法
【專利摘要】本發明涉及一種利用生物拋光殘液對棉織物進行活性染料染色的方法，屬于紡織印染技術領域。本發明采用氧化石墨烯對生物拋光后的殘液進行處理，將其中殘留的纖維素酶和水解產物充分去除，從而可利用處理后殘液對棉織物進行常規的活性染料染色。本發明可以實現生物拋光殘液的重復使用。
【專利說明】
一種利用生物拋光殘液對棉織物進行活性染料染色的方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種利用生物拋光殘液對棉織物進行活性染料染色的方法，屬于紡織印染技術領域。
【背景技術】
[0002]生物拋光是一種生物加工，即利用纖維素酶對棉、麻、人造絲等天然和再生纖維素織物進行處理，去除表面伸出的微細纖維，防止起毛起球現象的產生，賦予織物光潔的外觀、柔軟的手感等優良的服用性能，綜合改善其外觀和內在品質。纖維素酶最早于1906年被發現，主要來源于霉菌、細菌、擔子菌等微生物，是一種多組分的混合蛋白質，主要包括內切型-β_葡聚糖酶、外切型-β_葡聚糖酶和葡萄糖苷酶。在纖維素降解過程中，首先由內切酶作用于微纖維的非結晶區，使其暴露出許多末端供外切酶作用產生纖維二糖，最后由葡萄糖苷酶將其分解成葡萄糖。當用作對織物進行生物拋光處理時，它不需要將棉纖維素徹底分解成葡萄糖，而只要部分降解纖維素分子長鏈，織物表面的纖細纖維在生物降解和機械力作用的影響下脫落，得到平滑的纖維表面。織物經纖維素酶處理后，大大降低了起毛起球的趨勢，而且手感柔軟，懸垂性好，吸水性也得到了改善。纖維素酶拋光作用條件溫和，效果持久，對環境危害低，與其它化學整理相比有明顯優勢，近年來引起了紡織印染界的廣泛關注。在生物拋光處理過程，部分纖維素酶分子從水相自發轉移到纖維的表面并被吸附，其余的酶分子則和水解產物共同殘留在處理液中。由于纖維素酶和水解產物中含有含有氨基、羥基等基團，與常規的活性染料能夠發生反應，所以無法直接利用生物拋光后的殘液對棉織物進行活性染料染色，殘液通常被直接排放，造成了一定浪費。
[0003]氧化石墨烯是石墨烯的衍生物之一，是石墨粉末經化學氧化及剝離后的產物，其比表面積大且含有大量的含氧官能團如隨機分布的羥基、環氧基和在單片邊緣分布的羧基、羰基等，在水溶液中有較好的分散性。近年來，氧化石墨烯在光催化、電荷儲存、污水處理等領域的應用得到廣泛關注。
【發明內容】
[0004]本發明采用氧化石墨烯對生物拋光后的殘液進行處理，將其中殘留的纖維素酶和水解產物充分去除，從而可利用處理后殘液對棉織物進行常規的活性染料染色。
[0005]本發明包括以下工藝:
(1)常規生物拋光處理完成后，將紡織品取出并將殘液用砂芯漏斗過濾；
(2)將常規化學方法制取的氧化石墨烯超聲處理1min;
(3)將超聲處理后的氧化石墨烯加入過濾后的生物拋光殘液中，氧化石墨烯與纖維素酶的質量比為3:1;
(4)用氫氧化鈉調節殘液pH為8，將溫度升至40°C保溫處理5min;用硫酸調節殘液pH至
4.5,40 0C保溫處理I Omin;繼續調節殘液pH至2.5,40 °C保溫處理15min;
(5)將殘液用孔徑為0.22微米和0.1微米的微孔濾膜分別過濾； (6 )將殘液pH值調至常規活性染料染色初始pH值，補充硫酸鈉使電解質濃度達到常規活性染料染色水平，用殘液對棉織物進行活性染料染色。
[0006]常規生物拋光處理完成后，將殘液用砂芯漏斗過濾可去除從紡織品表面脫落的較大雜質。將常規方法獲得的氧化石墨烯超聲處理1min以保證其具有良好的分散性能。然后，將氧化石墨烯加入到過濾后的生物拋光殘液中，加入量根據殘液中纖維素酶濃度進行調整，保證最終氧化石墨烯與纖維素酶的質量比為3:1。將殘液溫度升至40°C，用氫氧化鈉和硫酸溶液將殘液PH值依次調整至8、4.5和2.5，并分別在各階段保溫5、10和15min，目的是使纖維素酶、各種水解產物及氧化石墨烯之間的所有作用力都能充分發生作用，促進纖維素酶和各類水解產物有效從殘液中向氧化石墨烯表面轉移，提高去除效果。當各階段保溫處理都完成后，用孔徑為0.22和0.1微米的微孔濾膜分別過濾，將形成的氧化石墨烯復合體從殘液中去除，濾膜可采用市售的尼龍6或聚四氟乙烯微孔濾膜。最后，將殘液pH值調至常規活性染料染色初始PH值，由于使用了氫氧化鈉和硫酸調節pH值，二者反應后已經生成了部分硫酸鈉，因此在染色時只需補充硫酸鈉使其濃度達到常規活性染料染色水平，就可對棉織物進行常規的活性染料染色。
【具體實施方式】
[0007]下面通過實施例進一步說明本發明。
[0008]實施例1
利用活性藍按照本發明所述方法對純棉織物染色，具體工藝如下:
(1)常規生物拋光處理完成后，將棉織物取出并將殘液用砂芯漏斗過濾；
(2)將常規化學方法制取的氧化石墨烯超聲處理1min;
(3)將超聲處理后的氧化石墨烯加入過濾后的生物拋光殘液中，氧化石墨烯與纖維素酶的質量比為3:1;
(4)用氫氧化鈉調節殘液pH為8，將溫度升至40°C保溫處理5min;用硫酸調節殘液pH至4.5,40 0C保溫處理I Omin;繼續調節殘液pH至2.5,40 °C保溫處理15min;
(5)將殘液用孔徑為0.22微米和0.1微米的微孔濾膜分別過濾；
(6)將殘液pH值調至活性藍染料染色初始pH值(7)，補充硫酸鈉使濃度達到常規活性藍染料染色水平(60g/L)，用殘液對棉織物進行常規的活性染料染色。
[0009]染色完成后，測定純棉織物染色深度Κ/S值為8.13。
[0010]對比例I
在相同工藝條件下，利用活性藍在純水中對純棉織物進行常規染色。染色初始pH值為7，硫酸鈉濃度為60g/Lο染色完成后，測定純棉織物染色深度Κ/S值為8.26。此外，在相同工藝條件下，利用活性藍在未經處理生物拋光殘液中對純棉織物染色。常規生物拋光處理完成后，將殘液PH值調至常規活性藍染料染色初始pH值(7)，補充硫酸鈉使濃度達到常規活性藍染料染色水平(60g/L)，用殘液對棉織物進行常規活性染料染色。染色完成后，測定純棉織物染色深度Κ/S值為7.3。
[0011]可以看出，采用本發明實施例1所得到織物染色深度(8.13)與在純水中獲得染色深度(8.26)基本一致，而對比例I中未采用本發明方法所獲得織物染色深度僅為7.3，明顯偏低。
[0012]實施例2
利用活性紅按照本發明所述方法對純棉織物染色，具體工藝如下:
(1)常規生物拋光處理完成后，將棉織物取出并將殘液用砂芯漏斗過濾；
(2)將常規化學方法制取的氧化石墨烯超聲處理1min;
(3)將超聲處理后的氧化石墨烯加入過濾后的生物拋光殘液中，氧化石墨烯與纖維素酶的質量比為3:1;
(4)用氫氧化鈉調節殘液pH為8，將溫度升至40°C保溫處理5min;用硫酸調節殘液pH至
4.5,40 0C保溫處理I Omin;繼續調節殘液pH至2.5,40 °C保溫處理15min;
(5)將殘液用孔徑為0.22微米和0.1微米的微孔濾膜分別過濾；
(6)將殘液pH值調至常規活性紅染料染色初始pH值(7)，補充硫酸鈉使濃度達到常規活性紅染料染色水平(40g/L)，用殘液對棉織物進行常規的活性染料染色。
[0013]染色完成后，測定純棉織物染色深度Κ/S值為10.43。
[0014]對比例2
在相同工藝條件下，利用活性紅在純水中對純棉織物染色。染色初始pH值為7，硫酸鈉濃度為40g/L。染色完成后，測定純棉織物染色深度Κ/S值為10.17。此外，在相同工藝條件下，利用活性紅在未經處理的生物拋光殘液中對純棉織物染色。常規生物拋光處理完成后，將殘液pH值調至常規活性紅染料染色初始pH值(7)，補充硫酸鈉使濃度達到常規活性紅染料染色水平(40g/L)，用殘液對棉織物進行常規的活性染料染色。染色完成后，測定純棉織物染色深度Κ/S值為8.89。
[0015]可以看出，采用本發明實施例2所得到織物染色深度(10.43)與在純水中獲得染色深度(10.17)基本一致，而對比例2中未采用本發明方法所獲得織物的深度僅為8.89，明顯偏低。
[0016]通過上述實施例和對比例可以看出，用本發明所述的方法進行處理后，可利用生物拋光殘液對棉織物進行常規活性染料染色，與在純水中染色所獲得的顏色深度基本相同，沒有明顯差異。
【主權項】
1.一種利用生物拋光殘液對棉織物進行活性染料染色的方法，其特征在于采用以下工-H-乙: (1)常規生物拋光處理完成后，將紡織品取出并將殘液用砂芯漏斗過濾； (2)將常規化學方法制取的氧化石墨烯超聲處理1min; (3)將超聲處理后的氧化石墨烯加入過濾后的生物拋光殘液中，氧化石墨烯與纖維素酶的質量比為3:1; (4)用氫氧化鈉調節殘液pH為8，將溫度升至40°C保溫處理5min;用硫酸調節殘液pH至.4.5,40 0C保溫處理I Omin;繼續調節殘液pH至2.5,40 °C保溫處理15min; (5)將殘液用孔徑為0.22微米和0.1微米的微孔濾膜分別過濾； (6)將殘液pH值調至常規活性染料染色初始pH值，補充硫酸鈉使電解質濃度達到常規活性染料染色水平，用殘液對棉織物進行活性染料染色。
【文檔編號】D06P3/66GK106012593SQ201610390719
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月6日
【發明人】王蕊, 郝龍云, 房寬峻, 蔡玉青
【申請人】青島大學