專利名稱：一種純棉機織物仿酶金屬低溫一浴一步法前處理的方法
技術領域：
本發明屬于純棉機織物前處理領域，特別涉及一種純棉機織物仿酶金屬低溫一浴一步法前處理的方法。
背景技術：
天然酶主要由蛋白質(氨基酸構成的大分子)組成，許多還含有金屬離子或借助輔酶(催化作用必須的有機小分子)，通常這些金屬離子和輔酶都是天然酶的活性中心。目前發現能催化氧化反應的天然酶，其活性中心包括3種過渡金屬離子銅、鐵、錳。鈷離子則是間接存在于天然酶中。因此，銅、鐵、錳、鈷4種過渡金屬離子被廣泛應用于催化氧化反應的仿酶研究中，仿酶催化不僅兼具酶催化與化學催化兩者的優點，也是實現減少污染直接而有效的途徑。
AB通常，把形如A的希夫堿稱為salen。salen是多種過渡金屬M的配位體，通過4 個原子將金屬離子M牢牢地綁定，形成多種M-salen配合物B (見圖1)。這種4配位基的結合方式與氧化酶亞鐵血紅素中卟啉結構極為相似，因此被認為是一種仿生催化劑。有時為了提高金屬salen配合物的催化能力，在反應的過程中也會加入一些輔助催化劑，常用的有吡啶、咪唑等，形成Salen-M+的反離子，稱為軸配體，即為帶有吡啶軸配體的M-salen配合物。在Co-salen仿酶系統中吡啶是輔助催化劑，它能形成Co-salen的軸配體，在軸向位置牽引鈷離子，使鈷離子處于較低的自旋狀態，更易供出電子，吸引氧化劑到鈷離子中心，從而達到提高Co-salen仿酶活性的目的，而在添加過量的吡啶時，吡啶會占據多個軸向位置，使氧化劑和底物不能再進入軸向活性區域，從而抑制了 Co-salen仿酶的活性。希夫堿及其配合物在催化領域的應用很廣泛，概括來講，希夫堿作催化劑主要應用于不對稱催化環丙烷化反應、聚合反應以及烯烴催化氧化方面和電催化領域。近年來，研制出價格低廉、性能良好的希夫堿金屬配合物仿酶催化劑也成為研究的熱點問題，其中配合物所選的金屬離子主要為CU(n)、Mn (11)、Co (η)等離子。但是將希夫堿配合物作為過氧化氫分解的催化劑，研究該配合物在雙氧水低溫漂白中的催化作用及其影響因素的還很少有報道。H2O2是常用的氧化劑，其反應殘余物可自分解產生氧氣和水，對環境無污染，被稱作“綠色”試劑，因而廣泛用于化工、紡織、軍工、電子、航天、醫藥、食品、建筑和環境保護等行業。
棉及棉型(棉與其它天然或合成纖維混紡或交織織物)織物印染前處理的重污染工序主要包括3道化學濕處理工藝退漿、精練和漂白。其主要任務是除去面料坯布上的漿料和棉纖維中的天然雜質，以保證后續染整加工的順利進行。傳統前處理為強堿高溫處理工藝，消耗大量的新鮮水和蒸汽等能源，產生的堿性廢水使COD值相當高。為了改變這一狀態，近年來隨著生物技術的迅速發展，酶在染整工業前處理中受到了重視。酶的反應條件相對比較溫和，具有較高的專一性，反應生成物易于水解，所以在工業化生產中具有降低能源、減少資源消耗的特點。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種純棉機織物仿酶金屬低溫一浴一步法前處理的方法，該方法合成仿酶金屬salen簡便，得率較高，成本低廉，用量極少，可用于純棉機織物的前處理過程。本發明的一種純棉機織物仿酶金屬低溫一浴一步法前處理的方法，包括(1)采用兩步法合成仿酶金屬salen 先合成配體salen，用配體salen與金屬有機酸鹽反應，合成仿酶金屬salen ； (2)將純棉機織物在60_90°C的水中預處理1_10分鐘；(3)將仿酶金屬salen、吡啶、H2O2、滲透劑、穩定劑和NaOH混合得退煮漂工作液；其中，仿酶金屬salen用量為1 20 μ mol/L，吡啶與仿酶salen的摩爾比為0.8-1 1，H2O2 用量為4-6g/L，滲透劑用量為l_3g/L，穩定劑用量為l-4g/L，NaOH用量為l_4g/L，pH值為 9-12 ；(4)將純棉機織物放入上述退煮漂工作液中進行一浴一步法前處理；(5)對經上述前處理的織物進行水洗、烘干，即得。所述步驟(1)中的兩步法合成仿酶金屬salen具體為8_9mL水楊醛與2_3g乙二胺在冰水浴中合成Mien，再采用3-4g Salen與3_4g金屬有機酸鹽于80-100°C合成得仿酶金屬salen。合成路線如圖1所示。所述金屬有機酸鹽為CoAc2. 4H20，仿酶金屬salen為Co_salen。所述步驟(3)中的滲透劑為脂肪醇聚氧乙烯醚、吐溫-61、烷基硫酸鈉、烷基苯磺酸鈉中的一種或幾種。所述步驟(3)中的穩定劑為硅酸鈉、磷酸鹽、乙二胺四乙酸、二乙基三胺五乙酸、 穩定劑FT、穩定劑AR750中的一種或幾種。所述步驟中的前處理溫度為60-80 °C，前處理時間為45-90min，浴比為 20 1-40 1。所述步驟(5)中的水洗具體工藝為70-100°C下浸漬1-10分鐘，然后用40_70°C的水清洗2-3道，最后冷水洗1-2道，烘干溫度30-50°C。有益效果本發明合成仿酶金屬salen簡便，得率較高，成本低廉，用量極少，可用于純棉機織物的前處理過程，工藝簡單，成本低；環保節能，退漿率可達到90 %以上，棉籽殼去盡，漂白效果良好，具有良好的應用前景。
圖1為仿酶金屬salen合成路線。
具體實施例方式下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。實施例1純棉機織物工藝流程水預處理一浸退煮漂液一水洗一烘干水預處理將棉織物浸在80°C的熱水中預處理5分鐘；浸退煮漂液在溫度為70°C下，在退煮漂處理液中浸漬60分鐘；處理液配方為 仿酶金屬Co-salen 2 μ mol/L，吡啶2 μ mol/L，100%雙氧水6g/L，JFC 1克/升，硅酸鈉2 克/升，氫氧化鈉2克/升，浴比為30 1，？!1值為11.46。水洗先在溫度為80°C的熱水中水洗，然后用溫度為50°C的溫水洗2道，最后冷水洗凈。經上述處理后的織物基本無殘留漿料，根據直接測定處理前后織物的含漿量測算，退漿率高達98%，AATCC法測瞬時毛效30S，直徑6. 3cm,白度70. 14，經向斷裂強力 410. 9N，緯向斷裂強力378. 4N。實施例2純棉機織物工藝流程水預處理一浸退煮漂液一水洗一烘干水預處理將棉織物浸在80°C的熱水中預處理5分鐘；浸退煮漂液在溫度為70°C下，在退煮漂處理液中浸漬75分鐘；處理液配方為 仿酶金屬Co-salen 4 μ mol/L，吡啶4 μ mol/L，100%雙氧水4. 5g/L，JFC 1克/升，硅酸鈉 2克/升，氫氧化鈉2克/升，浴比為30 1，？!1值為11.78。水洗先在溫度為80°C的熱水中水洗，然后用溫度為50°C的溫水洗2道，最后冷水洗凈。經上述處理后的織物基本無殘留漿料，根據直接測定處理前后織物的含漿量測算，退漿率高達98 %，AATCC法測瞬時毛效30S，直徑6. 0cm,白度71. 07，經向斷裂強力 421. 1N，緯向斷裂強力415. 5N。實施例3純棉機織物工藝流程水預處理一浸退煮漂液一水洗一烘干水預處理將棉織物浸在80°C的熱水中預處理10分鐘；浸退煮漂液在溫度為80°C下，在退煮漂處理液中浸漬45分鐘；處理液配方為 仿酶金屬Co-salen 6 μ mol/L，吡啶6 μ mol/L，100%雙氧水6g/L，JFC 3克/升，硅酸鈉4 克/升，氫氧化鈉1克/升，浴比為40 1，？!1值為11.42。水洗先在溫度為100°C的熱水中水洗，然后用溫度為50°C的溫水洗3道，最后冷水洗2道。經上述處理后的織物基本無殘留漿料，根據直接測定處理前后織物的含漿量測算，退漿率高達98 %，AATCC法測瞬時毛效30S，直徑6. 7cm,白度71. 21，經向斷裂強力 371. 4N，緯向斷裂強力431. 6N。實施例4純棉機織物工藝流程水預處理一浸退煮漂液一水洗一烘干水預處理將棉織物浸在90°C的熱水中預處理5分鐘；浸退煮漂液在溫度為80°C下，在退煮漂處理液中浸漬60分鐘；處理液配方為 仿酶金屬Co-salen 2 μ mol/L，吡啶2 μ mol/L，100%雙氧水4. 5g/L，JFC 1克/升，硅酸鈉 1克/升，氫氧化鈉4克/升，浴比為20 1，？!1值為11.50。 水洗在溫度為80°C的熱水中水洗，然后用溫度為50°C的溫水洗2道，最后冷水洗凈。 經上述處理后的織物基本無殘留漿料，根據直接測定處理前后織物的含漿量測算，退漿率高達98%，AATCC法測瞬時毛效30S，直徑7. Ocm,白度74. 12，經向斷裂強力 386. 2N，緯向斷裂強力473. ON。
權利要求
1.一種純棉機織物仿酶金屬低溫一浴一步法前處理的方法，包括(1)采用兩步法合成仿酶金屬Salen先合成配體salen，用配體salen與金屬有機酸鹽反應，合成仿酶金屬salen;(2)將純棉機織物在60-90°C的水中預處理1-10分鐘；(3)將仿酶金屬salen、吡啶、H2O2、滲透劑、穩定劑和NaOH混合得退煮漂工作液；其中， 仿酶金屬salen用量為1 20 μ mol/L，吡啶與仿酶salen的摩爾比為0.8-1 1，H2O2用量為4-6g/L，滲透劑用量為l_3g/L，穩定劑用量為l-4g/L，NaOH用量為l_4g/L，pH值為9-12 ；(4)將純棉機織物放入上述退煮漂工作液中進行一浴一步法前處理；(5)對經上述前處理的織物進行水洗、烘干，即得。
2.根據權利要求1所述的一種純棉機織物仿酶金屬低溫一浴一步法前處理的方法，其特征在于所述步驟(1)中的兩步法合成仿酶金屬salen具體為8_9mL水楊醛與2_3g乙二胺在冰水浴中合成Mien，再采用3-4g Salen與3_4g金屬有機酸鹽于80-100°C合成得仿酶金屬salen。
3.根據權利要求2所述的一種純棉機織物仿酶金屬低溫一浴一步法前處理的方法，其特征在于所述金屬有機酸鹽為CoAc2. 4H20，仿酶金屬salen為Co-salen。
4.根據權利要求1所述的一種純棉機織物仿酶金屬低溫一浴一步法前處理的方法，其特征在于所述步驟C3)中的滲透劑為脂肪醇聚氧乙烯醚、吐溫-61、烷基硫酸鈉、烷基苯磺酸鈉中的一種或幾種。
5.根據權利要求1所述的一種純棉機織物仿酶金屬低溫一浴一步法前處理的方法，其特征在于所述步驟(3)中的穩定劑為硅酸鈉、磷酸鹽、乙二胺四乙酸、二乙基三胺五乙酸、 穩定劑FT、穩定劑AR750中的一種或幾種。
6.根據權利要求1所述的一種純棉機織物仿酶金屬低溫一浴一步法前處理的方法， 其特征在于所述步驟中的前處理溫度為60-80°C，前處理時間為45-90min，浴比為 20 1-40 1。
7.根據權利要求1所述的一種純棉機織物仿酶金屬低溫一浴一步法前處理的方法，其特征在于所述步驟(5)中的水洗具體工藝為70-100°C下浸漬1-10分鐘，然后用40-70°C 的水清洗2-3道，最后冷水洗1-2道，烘干溫度30-50°C。
全文摘要
本發明涉及一種純棉機織物仿酶金屬低溫一浴一步法前處理的方法，包括(1)采用兩步法合成仿酶金屬salen；(2)將純棉機織物在60-90℃的水中預處理1-10分鐘；(3)將仿酶金屬salen、吡啶、H2O2、滲透劑、穩定劑和NaOH混合得退煮漂工作液；(4)將純棉機織物放入上述退煮漂工作液中進行一浴一步法前處理；(5)對經上述前處理的織物進行水洗、烘干，即得。本發明合成仿酶金屬salen簡便，得率較高，成本低廉，用量極少，可用于純棉機織物的前處理過程，工藝簡單，成本低；環保節能，退漿率可達到90％以上，棉籽殼去盡，漂白效果良好，具有良好的應用前景。
文檔編號C07C249/02GK102505472SQ20111037493
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月22日 優先權日2011年11月22日
發明者李平, 李戎, 王建慶, 閻克路 申請人:東華大學