摘要：采用正交试验优化了复合酶退浆煮练一步法—双氧水漂白前处理工艺中的漂白工艺，并讨论了复合酶退浆煮练后水洗工序对织物性能及退浆煮练废水的影响。结果表明，优化的双氧水漂白工艺为：汽蒸时间60 min，双氧水8 g/L，稳定剂HD-181 12 g/L，螯合分散剂HD-128 1 g/L复合酶退浆煮练后不进行水洗，对织物白度、断裂强度和即时吸水性没有影响，而且简化了工艺，减少了用水量和能耗，还使前处理废水的COD至少降低了20％。

关键词：前处理  过氧化氢  酶  棉织物

目前传统的织物退浆煮练一步法工艺大多为强碱处理，其产生的废水不仅碱性强、色度高、COD高，而且水耗和能耗大。

    本试验采用复合酶退浆煮练一步法并结合双氧水漂白工艺(以下简称酶-氧工艺)对棉织物进行前处理。即先采用本课题组前期优化的复合生物酶配方，对纯棉坯布进行退浆煮练一步法处理，不使用高浓度强碱，以复合生物酶为退浆煮练剂，可充分降解棉织物上的淀粉等杂质和膨化棉籽壳；然后，进行双氧水漂白。本文探讨了酶-氧工艺中酶退浆煮练后免水洗工序的可能性。

1 试验

1.1 材料

织物：27.8 tex×27.8 tex，236根/l00cm×236根/l0 cm，96.5 cm，淀粉浆纯棉坯布(郑州国棉四厂定制)。

药品：30％双氧水(分析纯，国药集团化学试剂有限公司)，复合酶HD-100、增效剂HD-101、稳定剂HD-181、精练剂HD-l88、螯合分散剂HD-128(均为工业品，上海汉达染整有限公司)。

1.2 复合酶退煮一步法—双氧水漂白前处理工艺

    纯棉坯布二浸二轧退浆工作液(配制含有复合酶HD-100和增效剂HD-101的工作液)→60℃保温1 h→水洗1(沸水煮洗2道，80℃水洗2道，冷水洗1道)→二浸二轧漂白工作液[配制含有双氧水、精练剂HD-188(4g/L)、稳定剂HD-181和螯合分散剂HD=128的工作液，工作液pH=11→汽蒸(100℃)→水洗2(沸水煮 1道，80℃水洗 1道，冷水洗 1道)→自然晾干→测试。

1.3 复合酶退浆煮练后免水洗工序

    为了降低前处理废水COD，并节省新鲜水取水量和降低能耗，本研究尝试改进l．2节前处理工艺中水洗的处理工序，进行一步法复合酶退浆煮练，将常规水洗改为只进行冷水洗(2道冷水洗)或者免水洗工序，并与常规水洗工序进行了对比。

1.4 测试方法

    (1) 白度参照GB/T 8424．2-2001(织物色牢度试验相对白度的仪器评定方法》，用ZBW04019白度计测定。

    (2) 断裂强度参照GB 3923．1-l997《织物拉伸性能第一部分：断裂强力和断裂伸长率的测定条样法》，用纺织品YG(B)033D双臂万能材料试验机测定。

    (3) 瞬时吸水性参照AATCC 79-2004《漂白织物吸水性能》测定。

    (4) COD采用ET l25 SC CSB/COD Reactor和SN 09/17597 COD VARl0测定。

2 结果与讨论

2.1 双氧水漂白工艺参数的优化

    按l.2节工艺进行复合酶退煮一步法—双氧水漂白前处理工艺(酶-氧工艺)，以双氧水用量、稳定剂HD-181用量、螯合分散剂HD-128用量和汽蒸时间为四因素，取三水平进行L₉(4³)正交试验，试验方案和结果见表l。

表l 双氧水漂白工艺参数正交试验方案和结果

     由表l知，采用酶-氧前处理，经不同工艺条件处理后，织物的断裂强度保留率都大于85％，可以满足印染前处理半成品断裂强度保留率的要求。但织物的白度和瞬时吸水性差异较大。由直接分析可知，瞬时吸水性最小的6号工艺较佳，即双氧水8g/L，稳定剂HD-181 12 g/L，螯合分散剂HD-128为1 g/L，汽蒸时间60 min。

    在评价织物性能的各项指标中，瞬时吸水性反映了纤维和织物上浆料和杂质的去除情况，对染色性能影响很大，其值越小越好；白度值越高，瞬时吸水性越好，且白度测量值精确度高，因此将白度和瞬时吸水性作为本次正交试验的考察指标，结果分析见表2。

    表2分析结果显示，影响白度的主次因素依次为汽蒸时间>双氧水用量>螯合分散剂>稳定剂用量；影响瞬时吸水性大小的主次因素依次为汽蒸时间>双氧水用量>螯合分散剂>稳定剂用量。

表2 正交试验结果分析

    注：由于瞬时吸水性大于0，故表2中稳定剂(B)的极差>1指1<B<2，螯合分散剂(C)的极差>2指2<c<3。螯合分散剂HD-128用量>双氧水用量>稳定剂HD-181用量。优化的双氧水漂白工艺为汽蒸时间l00 min、双氧水 12g/L、稳定剂HD-181 12 g/L、螯合分散剂HD-128 1g/。

    按照正交试验分析结果得出的优化工艺对酶退浆煮练常规水洗后的织物进行漂白处理，漂白后织物的白度为80．29，断裂强度保留率为98．22％，瞬时吸水性为ls。与直接分析所得优化工艺的结果(白度为81.12，断裂强度保留率为98．27％，瞬时吸水性小于1s)相比，差异不大，且直接分析所得优化方案中双氧水用量低、处理时间短。因此，选择直接分析所得优化组合作为优化的双氧水漂白工艺，即汽蒸时间60 min、双氧水8g/L、稳定剂HD-181 12g/L、螯合分散剂HD-128 1g/L。

2.2 酶退浆煮练后的水洗工艺

2.2.1 不同水洗工序的废水COD

    退浆煮练后选用不同的水洗工序，产生的退浆废水COD不同。按照1.3节进行试验，并分别收集水洗工序产生的废水，测得常规水洗工艺的废水COD为41.79 mg/L，仅进行冷水洗产生的废水COD为21.82 mg/L。

    复合酶在增效剂的共同作用下，降解了棉织物上的淀粉、果胶、棉蜡等杂质，对棉籽壳也有膨化和松动作用，这些物质溶落到水洗液中，水中化学需氧量提高。相对于常规水洗工序，冷水洗工序退浆煮练废水的COD降低了47．79％。表明降低水洗中水洗的剧烈程度，可使纺织品上残留的与织物接触比较牢固的分解浆料、非纤维素物质等杂质保留在织物上，并在漂白时将其进一步降解，从而降低了退浆废水的COD含量。退浆煮练后的水洗工序仅起到预清洁作用，这一思路有望大幅度降低印染前处理废水COD的排放。

2.2.2 不同水洗工序的织物性能

    退浆煮练后选用1．3节不同的水洗工序(冷水洗、免水洗和常规水洗)进行水洗，然后进行漂白处理(按2．1节的优化漂白工艺)，分别收集退浆煮练后水洗工序水洗废水和漂白后水洗废水，并分别将每种工序的两处废水混合均匀，测定其COD含量，结果如表3所示。

表3 不同水洗工序前处理废水COD含量

测定处理后织物的白度、瞬时吸水性和断裂强度保留率，结果如表4所示。

表4 不同水洗工序的织物性能

    表3数据显示，与常规水洗工序废水COD含量相比，仅冷水洗工序废水COD含量降低了23.01％，免水洗工序废水COD含量降低了58.13％。而表4数据显示，退浆煮练后的水洗工序不同，织物的白度、经向断裂强度保留率及瞬时吸水性变化很小。这说明将酶-氧工艺中的常规水洗工序改为仅冷水洗或免水洗，不仅不会影响织物白度、经向断裂强度和瞬时吸水性等性能，还可以降低前处理废水COD含量。这同时也说明，在酶-氧工艺的漂白过程中，双氧水可以产生非常活泼的羟基自由基(·OH)，其氧化能力仅次于氟，在汽蒸中可以分解退浆煮练后残留在纤维上的分解淀粉、助剂和非纤维素等杂质。

2.2.3 不同水洗工序新鲜水用量比较

织物l0 g，浴比l：20，计算退煮后不同水洗工序中新鲜水用量，结果见表5。

表5 不同退浆煮练水洗工序新鲜水用量比较

    表5中，在退浆煮练后水洗工序中，与常规水洗工序相比，冷水洗工序节约新鲜水用量60％，免水洗工序节约新鲜水用量l00％。此外，在酶-氧工艺中将退浆煮练后常规水洗工序改为冷水洗或者免水洗，不但节约了新鲜水用量，也减少了蒸汽和电能的消耗。

    虽然退煮后免水洗工序的前处理废水COD含量、新鲜水用量、蒸汽和能耗降低程度比冷水洗工序大，但是考虑到不经过两道冷水洗处理，退浆煮练后织物直接浸轧双氧水漂白工作液，织物上蓬松的、易脱落的分解淀粉等杂质会融落人双氧水漂白工作液中，污染漂白工作液。所以，在大生产中，宜将复合酶退浆煮练一步法—双氧水漂白前处理工艺中，退煮后的常规水洗工序改为两道冷水洗工序。

3 结论

    (1)棉织物酶剂C退浆前处理优化工艺为：退浆条件为60℃保温60 min；双氧水漂白汽蒸处理条件为100％双氧水、稳定剂HD-181、螯合分散剂HD-128和精练剂HD-188的质量浓度分别为8g/L、12 g/L、l g/L和4 g/L，工作液pH值为11，汽蒸时间为60 min。

    (2)将复合酶退浆煮练一步法—双氧水漂白前处理工艺中退煮后的常规水洗工序改为冷水洗工序，不但不会影响处理后织物的白度、经向断裂强度和瞬时吸水性，而且简化了酶-氧退浆前处理工艺，降低了水耗、能耗和印染前处理废水的COD含量，达到了节水、降耗和环保的目的。