Файл: Петерс, Р. Х. Текстильная химия. Очистка текстильных материалов от загрязнений.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.10.2024
Просмотров: 114
Скачиваний: 0
амилазу неэффективной; для достижения наиболее полной актив ности добавляют хлористый натрий или калий в концентрации не менее 0,03 н. Получаемый эффект зависит от хлорид-иона, так как добавление сульфатов или фосфатов не изменяет активности. Для повышения активности мальт а-амилазы требуются ионы кальция, поэтому не желательно добавлять препараты, умягчающие воду.
Энзимы, активность которых повышается в присутствии ионов Са 2 + , характеризуются оптимальным содержанием этих ионов. При введении ионов кальция в раствор энзимов следует учитывать, что
Время} мин
Рис. 5. Потеря активности энзимами при тем пературе 60° С:
/ — панкреатин; 2 — мальт |
ß - амилазы; 3— бактери |
альная |
амилаза |
введенный кальций не может влиять на продолжительность про цесса и образовывать нерастворимые соли кальция. Кроме того, ноны таких тяжелых металлов, как медь, железо и т. д., могут со единяться с энзимом и снижать свою активность. Влияние условий обработки на активность энзимов видно из табл. 8.
При |
обработке |
энзимами |
ткань |
пропитывают в |
виде |
полотна |
|
или в жгуте и затем выдерживают |
в течение |
некоторого |
времени |
||||
в зависимости от |
вида ткани |
(ее |
плотности, |
вида |
переплетений, |
||
массы |
и т. д.). |
|
|
|
|
|
|
Для вылеживания пропитанной ткани удобно пользоваться ящиками большой емкости. При этом время действия энзимов на шлихту может быть не менее суток. Температура ткани в верхних слоях ящиков может значительно снижаться, в результате чего процесс гидролиза крахмала идет неравномерно. Равномерность расшлихтовки улучшается, если ткань покрывать полиэтиленовой пленкой, что предотвращает высыхание и' усиливает действие энзимов.
29
Расшлихтовку можно проводить также в роликовой красильной машине, в красильной барке или на непрерывной пропиточной ма шине, контролируя температуру процесса. Пропитка должна быть равномерной.
Рис. 6. Активность и |
стабильность |
панкреатина |
|
в зависимости |
от |
pH среды |
[6]: |
/ — стабильность; |
2 — активность |
Рис. 7. Активность и стабильность бактериологи
ческой амилазы в зависимости от pH среды [9]:
/ — стабильность; 2 — активность
Адсорбция энзима тканью идет быстро. Пропитка более тяже лых тканей может быть улучшена добавлением смачивателей, сов местимых с энзимами.
Стабильность бактериальных энзимов, адсорбированных иа цел люлозе, очень высокая при высоких температурах, обеспечиваю щих большие скорости расшлихтовки. Это очень важно при не-
30
прерывных процессах, когда время пребывания ткани в запарной камере после пропитки может быть сокращено до 10—15 мин [15].
Эффективность удаления шлихты можно определить несколь кими методами.
По первому методу ткань можно обрабатывать йодом (йод в растворе йодистого калия). В этом случае синий цвет указывает лишь на наличие амилазы, это не является серьезным недостат ком, так как амилопектин водорастворим и будет извлекаться первым.
Для количественной оценки ткань обрабатываютпри комнат
ной температуре |
в течение |
получаса в растворе холодной неорга |
||||||
нической |
(хлорной кислоты ИСІСч) [8, 11]. Затем |
добавляют йод, |
||||||
и интенсивность |
окраски |
сравнивают |
с окрасками |
стандартных |
||||
растворов. Трудность этого |
метода состоит в том, что он основан |
|||||||
на наличии на волокне только амилазы и поэтому |
должен |
быть |
||||||
откалиброван на исходном |
крахмале. |
|
|
|
|
|||
Более |
удовлетворительным |
является |
метод, при котором |
ткань |
||||
погружают в раствор энзима |
или разбавленную |
серную кислоту |
[8]. При этом определяют либо потери веса, либо углеводы в экс тракте, определенные путем окисления бихроматом калия в кислой среде [13].
Обработка перекисью водорода и другими окислителями
О возможности использования таких окислителей, как персуль
фат натрия или перекись водорода, было указано |
в ряде работ |
[19, 20]. Однако эти окислители применяют для |
расшлихтовки |
очень редко. |
|
Растворы перекиси водорода объемной концентрации 1—2, со держащие 7—15 г/л едкого натра, удаляют из ткани крахмал; ткань, обработанную таким образом, пропитывают при температуре
20—40° С и подвергают |
действию |
пара в течение |
1,5 мин. При бо |
|||||||
лее |
длительном |
воздействии |
пара |
(2,5—3 |
мин), кроме |
расшлих- |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 9 |
|
|
Влияние |
перекиси водорода |
на содержание |
на ткани крахмала |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Остаточныіі |
крахмал на |
|
Предаарительняа |
обработка |
П р о д о л ж и - |
Температура, |
ткани, с; от пеовоначального |
||||||
тельность |
|
|
|
|||||||
' С |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
воздействия |
|
|
до |
отбели |
после |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вания |
отбеливания |
1% |
каустической |
соды + |
_ |
|
_ |
|
|
100 |
16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
-г 0,2% (NH 4 ) 2 S 2 0 8 . . |
30 с . |
90 |
|
|
34 |
0 |
||||
1% |
каустической |
соды + |
|
|
|
|
|
|
|
|
4-0,2% KHSOs |
. . . . |
30 с |
90 |
|
|
6 |
0 |
|||
1% |
каустической |
соды -•- |
|
|
|
|
|
|
|
|
-4- 0,2% K H S 0 6 |
. . . . |
16 ч ' |
20 |
|
|
13 |
0 |
|||
0,1% |
бактериального эн- |
30 мин |
60 |
|
|
6 |
0 |
|||
|
|
|
|
|
|
31
Впемя. мин
Рис. 8. Кривые реакционной способности бромита [22] (2 г/л активного брома) при рН = 10 и 20° С:
1—а-целлюлоза; 2 — а - ц е л л ю л о з а + шлихта; 3 — хло пок; 4 — шлихтованный хлопок+шлнхта
40 -
Время, мин
Рис. 9. Кривые реакционной способности бромита [22] (2 г/л активного брома) в присутствии большого количества щелочи (70 г/л) при20°С:
/ — а.-целлюлоза; 2 — а - ц е л л ю л о з а + ш л н х т а ; 3 — хло пок; 4— шлихтованный хлопок+шлихта
товки, |
имеет |
место ча |
||
стичное |
отбеливание. |
|||
|
Пердисульфат |
аммо |
||
ния (NH4 )2 S208 и кислые |
||||
пермоносульсЬаты |
водоро |
|||
да |
(KHSOs и |
NH4 HSOs) |
||
эффективно |
действуют |
|||
при |
расшлиховке |
[22]. |
Технология |
предполагает |
||
пропитку |
ткани |
щелоч |
|
ным |
раствором |
окислите |
|
ля |
при |
60—90° С; при |
|
этом |
достигается удовле |
||
творительная |
расшлих |
товка за 30 с. Результаты обработки до и после от
беливания |
перекисью |
во |
||
дорода |
приведены |
в |
||
табл. |
9. |
|
|
|
Недавно для расшлих |
||||
товки |
предложен |
бро- |
||
мит |
натрия, являющий |
|||
ся окислителем, |
стабиль |
|||
ным |
при р Н > 9 |
н разла |
||
гающийся |
при |
р Н < 8 . |
||
При |
окислении |
крахмала |
||
на целлюлозном |
волокне |
|||
этот |
реагент |
действу |
||
етпреимущественно |
на |
|||
крахмал. |
Были |
проведе |
ны сравнительные |
опыты |
|
[21], |
в которых |
опреде |
ляли |
скорость |
расхода |
бромита натрия «-цел
люлозой |
и а-целлюло- |
||
зой, |
шлихтованной |
кар |
|
тофельным |
крахмалом, а |
||
также |
хлопком и |
хлоп |
|
ком, шлихтованным |
кар |
||
тофельным |
крахмалом. |
Скорость расхода бро мита показана на рис. 8, из которого можно ви деть, что скорость окис ления а-целлюлозы срав нима со скоростью окис ления крахмала. Сле дует отметить, что после 30 мин окисление хлопка
32
прекращалось, особенно если примеси хлопка уже окислились. Расшлихтованный хлопок вызвал больший расход бромита, чем нерасшлихтованный.
Эффективность бромйта как расшлихтовочиого агента основана на разности в скоростях окисления нецеллюлозных и целлюлозных материалов. Целлюлозные материалы окисляются бромитом мед леннее. Это различие более ярко выражено в сильнощелочной среде, когда а-целлюлоза подвергается сильному воздействию бро
мита, |
хотя |
|
разность |
в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
скорости |
воздействия |
|
на |
60 h |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
шлихту и хлопок |
остается |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
очень большой (рис. 9). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
Процесс |
|
расшлихтов |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
ки |
исследовали |
|
и |
|
при |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
50° С |
(рис. |
10), |
посколь |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
ку температура |
жидкости |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
в пропиточной |
ванне |
|
пос |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
ле |
опаливания |
такого |
|
же |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
порядка. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Установлено, |
что |
|
воз |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
действие |
бромита |
натрия |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
на |
крахмал |
|
|
и |
|
примеси |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
идет |
быстрее, |
чем |
|
|
на |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
а-целлюлозу. Чтобы из |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
бежать окисления |
целлю |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
лозы, |
концентрация |
|
бро |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
мита |
должна |
|
быть |
весь |
|
|
|
|
время, |
мин |
|||||||||
ма |
ограничена. |
Практика |
Рис. |
10. Изменения |
реакционной |
способности |
|||||||||||||
подтверждает |
|
|
необходи |
||||||||||||||||
|
|
бромита [22] (2 г/л активного брома) в присут |
|||||||||||||||||
мость |
соблюдения |
|
при |
ствии 20 |
г/л |
NaOH при температуре |
50° С: |
||||||||||||
этом следующих |
условий: |
7 — а - ц е л л ю л о з а ; |
2 — а - ц е л л ю л о з а + ш л и х т а ; |
3 — хло |
|||||||||||||||
|
1) |
обработка |
на |
холо |
|
пок; 4 — шлихтованный х л о п о к + ш л н х т а |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
ду при р Н = 1 0 ; |
при |
|
этом |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
необходимо |
убедиться, |
что |
на |
1 кг |
ткани |
потребляется |
не |
|
более |
||||||||||
1 г активного |
|
брома; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
2) |
обработка |
при |
50° С в присутствии |
едкого натра 20 |
г/л |
с ис |
||||||||||||
пользованием |
|
1 г активного брома на |
1 кг ткани. |
|
|
|
|||||||||||||
|
При |
использовании |
бромита |
для |
расшлихтовки ткань |
можно |
пропитывать в жгуте на холоду и оставлять на сутки или пропиты вать в жгуте и оставлять на холоду в течение 15 мин. Непрерыв ную обработку бромитом можно вести при высоких температурах в течение 20 мин.
Необходимо отметить, что хотя бромит натрия будет окислять загрязнения в хлопке, а также крахмал шлихты, он не является отбеливающим агентом.
УКАЗАТЕЛЬ ЛИТЕРАТУРЫ
1.3'. Т. Marsh. An Introduction to Textile Bleaching, Chapman and Hall,
London, 1956.
2. E. Pascu and 1. W. Müller. J. Am. Chem. Soc, 63 (1941) 1168.
33