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1、轻化工程专业专题讲座论文报告学号:41201030321班级：轻化工程 3 班姓名：周鹏学院：纺织与材料学院总结报告相关要求如下：阅读一篇或数篇相关论文，内容要涉及染整加工工艺中采用的新工艺、新方法来提高加工效率、降低能耗、用水量、节约染化料、缩短染色加工周期及改善生态环境的效果。将论文中的新技术、新方法与通常染整加工工艺比较，介绍新技术的创新之处，分析技术的优缺点及应用前景。阅读以下四篇论文后写出的总结报告（见下页）四篇与生物酶有关的论文题目如下，论文报告附在总结报告后面论文一：纯棉织物生物酶前处理工艺的研究论文二：亚麻/棉混纺织物的生物酶前处理论文三：棉织物生物酶前处理对涂料染色的影响论文
2、四：无碱生物酶清洁染整工艺应用个人总结报告通过阅读以上的几篇关于“生物酶”在染整加工中应用的文章，对“生物酶”在前处理、染色的影响及无碱清洁染整工艺有了进一步的认识和了解，针对于所读内容把个人所得总结归纳一下，下面将从生物酶在棉麻纤维前处理应用优缺点、节能减排，清洁生产等环保问题及生物酶开发应用前景几个方面做一个基本概述。一、生物酶在棉麻纤维前处理中应用传统的棉织物练漂工艺：(1)退浆、煮练、漂白分开三步法；(2)退煮合一、漂白两部法；(3)退煮漂一浴法。烧碱在练漂中能使织物上浆料膨化，将棉纤维上的油脂、蜡质皂化成可溶性皂，果胶、蛋白质以及棉籽壳中的木质素水解成可溶性的物质都一并去除；双氧水漂
3、白时用它来调节 pH 值，使双氧水在合适的 pH 值下缓慢分解，棉纤维漂白又不受到损伤。但是，在整个练漂后期残留在织物上的烧碱需要大量的热水清洗，产生大量的碱性废水，污染环境，加大了污水处理系统负荷。酶是一种高效生物催化剂，有特定的催化功能，能使化学反应在缓和的酸碱度、常温常压下迅速地进行酶在化学反应中，能降低活化能和增加频率因子(即反应分子间的碰撞率)，从而大大加快反应速度。生物酶是生物细胞产生的一种无毒、对环境友好的生物催化剂，是具有极强催化效率的特殊蛋白质。在棉纤维中，果胶质和棉蜡、蛋白质在纤维表皮的角皮层和初生胞壁中形成保护层，使水分难以向棉纤维内渗透。在传统的烧碱煮练工艺中，经过烧碱
4、的作用，棉纤维的角皮层和初生胞壁里的杂质可去除，但是对棉纤维会产生一定的损伤。棉纤维的含氮物和脂蜡对织物的吸水性关系不大，而果胶却是影响吸水的主要物质。麻纤维，尤其是苎麻纤维巾存在大量果胶质及难以去除的木质素，且果胶质将各种杂质与纤维素粘连在一起，因而必须将果胶质去除。生物酶中，果胶酶可以降解果胶质，木聚糖酶可以促进木质素的去除，漆酶可促使木质素氧化降解。与传统的烧碱前处理工艺相比，生物酶处理法有很多优点，但同时也存在一些不足之处。 优点：(1)生物酶加工工艺比较简单，酶作用专一，仅对特定的底物起作用，使用剂量少，反应效率高，需时短，对织物的损伤小。(2)作为一种生物催化剂，反应后释放的酶可进
5、一步地转化重复使用，催化另一反应进行，因此少量的酶便足以维持反应的进行，降低水以及能源的消耗。(3)酶处理条件(如温度，pH 值等)较温和，操作安全易控制。它可替代传统的一些强酸、强碱等化学品和部分加工助剂。(4)酶具有生物降解性，无毒无害，处理产生的废水可以完全自然降解，不会污染纺织品，废水排出量少，排放也不会污染环境，从源头上消除产生环境污染的根源，实现清洁生产，对环保及生态都有利。(5)经过酶练漂后的织物，去杂效果好，毛效高，染色性能好，由于不用强碱，有利于解决弹力布加工过程中出现的卷边、皱折等技术难题经处理后的织物手感松软。缺点:酶的催化作用具有高度的专一性，并有严格的选择性，一种酶往
6、往只能作用于一类物质。易受热、受某些化学物质的破坏而失活，稳定性较差，反应时的温度和 pH 范围要求较高。2、生物酶的节能减排，清洁生产生物酶的应用不仅促进了清洁生产，而且大大缩短了工艺流程，大幅度降低了水、电、汽等资源和能源的消耗，改善了生产环境，员工生产操作完全可以从传统工艺中氯气熏天的恶劣环境中解脱出来。经测算，水污染物和污水排放量减少了 50以上，降低了污水处理费用，综合成本下降 40左右。该技术是较为成熟的，可应用于间歇或连续性生产，具有广阔的推广前景，适用于亚麻织物、棉麻混纺、纯棉等织物前处理，对印染企业实现清洁生产，促进印染行业可持续发展具有积极意义。应用生物酶印染前处理技术是印
7、染节能减排、实现清洁生产的有效途径之一。据数据调查显示：与传统工艺相比，应用这种技术，水、电、汽节约 50%70%，COD 产生量减少 70%，前处理成本每米下降 0.2元0.5 元。精炼成本每吨下降 800 元左右。三、生物酶在染整工业中的开发与应用前景 为了提高纺织品的竞争力，人们意识到开发那些既能改善产品质量，又对环境无害和能适应人们消费需求的具有个性化、高档化、舒适性的纺织品更为重要。生产企业非常注重纺织品的高档化和高附加值加工。而用酶处理的纺织品可以产生许多特殊的功能，生物酶处理还可以改善织物的服用性能，由此可以获得低消耗、高质量和一些特殊整理效果等多种商业价值。酶被称为“生物催化剂
8、”,它与人类的生活有着不解之缘。无论是在动植物还是在微生物中,到处都可以找到它的踪迹。现今随着科学技术的发展,生物技术日新月异,酶的品种日益增多,用途也日益广泛。生物酶不仅用于食品发酵、纺织、制革、医药、造纸等轻化工业上,而且还用于能源开发和环境治理中。在染整工业中,酶最早主要应用于棉织物退浆和蚕丝的脱胶,而今人们发现利用生物酶处理纺织品不仅能使服用性能得到改善和提高,而且有利于生态环境的保护。应用生物酶处理纺织品的工艺属于绿色生产工艺,很有发展前景。生物酶作用条件温和,催化性能专一,催化效率高,是其他任何化学助剂无法比拟的。经生物酶处理后的纺织品手感柔软,穿着舒适,色泽鲜艳,光泽明亮,产品档
9、次高。采用生物酶进行染整加工,既可节约染化料,节省能源,又无环境污染。因此,随着人们对“绿色”纺织品的需求,随着生物酶技术研究的不断深入,相信在不远的将来,生物酶将会应用于染整加工的各道工序中。生物整理技术的开发和应用顺应了绿色生产加工和可持续发展的要求，不仅是“绿色”加工，同时还赋予产品某些保健功能和高效节能的特性，是对环境的一大贡献。因此在纺织品整理中的应用正在不断扩大和向纵深发展。现代生物工程技术的发展为酶的进一步应用提供了可能，生物酶在纺织品上的应用研究十分活跃，成为企业之间竞争的新领域和热点。注：四篇论文报告见下文论文二：亚麻/棉混纺织物的生物酶前处理邰文峰，邱岳进，石 红，杨伟忠，
10、姚琦华(常州出入境检验检疫局，江苏常州 213300) 前言亚麻棉织物综合棉和亚麻两种织物的优点，克服了棉织物尺寸稳定性差和亚麻织物弹性差、易折皱的缺点，具有理想的服用性能。传统的亚彬棉织物退浆、煮练大多采用强碱高温、次氯酸钠漂白，虽然能获得很好的毛效和白度，且有效地去除麻皮，但需要消耗大量化学试剂、能量、水以及时间，而且氯漂对环境有污染。因此，寻求一种绿色工艺以替代该类织物的高温强碱前处理工艺，其社会和经济效益显著。利用酶的高效性、专一性和温和的反应条件，以及对环境无污染的特点，以替代传统的碱退浆、煮练，可省去氯漂工序，降低废水中的 COD、pH 值和色度等，减少对纤维的损伤，实现亚彬棉纺织
11、产品前处理的清洁化和产品的高档化。本课题通过各种试验，确立了酶工艺。1 试验11 材料织物 536536，4946，亚彬棉(5545)织物。酶制剂(见表 1)。化学试剂 NaOH(100，固态)，H202(30)，硅酸钠(固态)，Na2CO3，EDTA，碘，碘化钾，尿素，硼酸，硫酸，乙醇，过硫酸钾，亚硫酸钠，磷酸三钠，次氯酸表 1 生物酶制剂的种类注：1IU 为一个酶单位，指在最适反应条件 F(温度为 25)，每分钟转化 1mol 底物所需的酶量；比活力mL 为单位重量的酶蛋白中酶的单位数，用于估计酶制剂纯度。目前，各厂家都有自己的酶活力单位标准，如：单位数mL，比活力mL，分子活力或转化数等
12、，故难以统一。钠(以上药品均为分析纯)；JFC，TX-10(市售)。12 仪器电子天平(O000 1 g)，电热恒温水浴锅，台湾瑞比轧车，WSD- 全自动白度仪，101A-1型电热鼓风干燥箱，织物强力试验仪等。13 工艺流程131 酶汽蒸工艺预处理轧干酶退浆水洗晾干酶精练水洗轧于漂前处理水洗轧干氧漂水洗轧干氧漂水洗烘干(10515 h)132 传统碱前处理工艺预处理轧干退煮水洗轧干退煮水洗轧干氯漂水洗轧干氯漂水洗轧干氧漂水洗轧干氧漂水洗烘干(105) 注：(1)预处理先授冷水一次，再用 90热水洗三次；(2)水洗 90热水洗三次，冷水洗三次；(3)晾干在室温下晾干；(4)烘干在 105条件下烘
13、 15 h。14 测试方法141 退浆效果快速简单的退浆效果评定，可用碘碘化钾和碘一碘化钾硼酸试液点滴法，以分别检测淀粉浆料和 PVA 浆料。在退浆后的织物样品上滴几滴碘一碘化钾或碘一碘化钾一硼酸试液，如试液呈浅黄色，表示浆料已退净，如呈蓝色，表示织物上还残留浆料。试验测试了未处理坯布、工厂高温强碱和过氧化氢漂白半制品坯布，以全棉针织物无浆坯布作为参照物，将退浆效果分为四个等级：优(无残留浆料)、良(很少残留浆料)、中(少量残留浆料)、差(较多残留浆料)。142 润湿性(毛效)将室温晾干或 105烘干的试样，在恒温恒湿条件下(温度 20，湿度 65)平衡 24 h。剪成 5 cm30 cm 的
14、布条，在离一端 1 cm 处沿纬向用铅笔作一条平行线将有平行线的一端放人蒸馏水中，使线与液面对齐。测量蒸馏水在 30 min 内沿织物上升的高度。I43 白度将烘干平衡后的织物叠成 4 层，在 WSD- 型白度仪上测试，以 Wr-475 白度表示。144 织物表面残留麻皮(主观目测)将处理后的织物正对着阳光，观察表面残留黄斑的数量。145 断裂强力按国家标准 GBT393211997 方法测定。2 结果与讨论21 亚麻棉织物高温强碱前处理工艺条件(1)煮练gL-1NaOH 50JFC 10Na2S03 6Na2C03 5Na2Si03 3Na3P04 6汽蒸温度 98汽蒸时间min 60(2)
15、氯漂gL-1NaCl0(有效氯) 7H2S04 015堆置温度 室温汽蒸时间min 45(3)氧漂gL-130H202 20Na2Si03 10JFC 2pH 值(烧碱调节) l0.511汽蒸温度 98汽蒸时间min 60(4)试验结果(见表 2)表 2 亚麻棉织物高温强碱前处理注：处方来自深圳某印染厂。上述工艺步骤多、流程长，要经过两道煮练四道漂白，所需化学药品多，耗水耗电。由于使用强碱 NaOH 使织物强力损失大，且废气、废液对环境污染严重。该工艺中的氯漂虽然能有效去除木质素，减少麻皮、麻屑，但会造成亚麻纤维的潜在损伤，同时产生氯气，污染环境。对比上述传统工艺，生物酶具有高效、专一、反应条件温和等特性，而且易生物降解，采用生物酶前处理替代强碱前处理可大大减轻污水处理负担。22 淀粉酶退浆工艺流程热水预处理轧干浸 d 淀粉酶 L-2000(带液率 40)水洗晾干表 3 淀粉酶退浆处理效果注：90汽蒸 60 min，pH 值 6。一般亚麻棉织物浆料中含 20左右的 PVA 浆， 淀粉酶对 PVA 浆的去除没有作用，但热水冲洗会使部分 PVA 浆得以去除。综合考虑，选用 淀粉酶 L2000 3 gL 为宜。23 酶退浆酶精练氧漂氧漂工艺用酶退煮两步两浴替代碱退煮一浴，去掉两道氯漂，提高两道氧漂
