Раствор для обработки льняных волокон

Раствор предназначен для обработки льняного волокна и относится к текстильному производству, в частности к первичной обработке льняных волокон, а именно, длинного и короткого льняного волокна, модифицированного льняного волокна хлопкового и шерстяного типов, льняного очеса. Раствор содержит ферментные препараты - культуральные фильтраты микроорганизмов Penicillium canescens и Trichoderma reesei, поверхностно-активное вещество и интенсификатор при заданном соотношении компонентов. Техническим результатом является уменьшение содержания костры и сорных примесей, а также снижение обрывности получаемой пряжи при уменьшении ее линейной плотности. 1 табл.

 

Изобретение относится к текстильному производству, в частности к первичной обработке льняных волокон, а именно длинного льноволокна, короткого льняного волокна, модифицированного льняного волокна хлопкового и шерстяного типов, льняного очеса.

Для повышения прядильной способности волокон и обеспечения стабильного протекания процессов прядения необходимо уменьшить тонину волокон и неровноту их по тонине и содержание сорных примесей растительного происхождения. Указанные характеристики волокон в значительной мере определяются качеством подготовки волокон к прядению. Одной из основных проблем является наличие в сырье сорных примесей растительного происхождения, которые вызывают повышенную обрывность пряжи в процессе прядения и в дальнейшей переработке: ткачестве, вязании.

Одной из стадий подготовки льняного сырья является его обработка различными растворами для облегчения последующей механической обработки [Герасимов М.Н. Применение паровой обработки для повышения эффективности процессов отделки некапиллярных текстильных материалов. - Текстильная химия. 1993, №2, с.73 / Чувин А.И. и др. Использование химических веществ при замочке льносоломы в процессе пропаривания. - Известия вузов. Технология текстильной промышленности, 1985, №2, с.23-26].

Наиболее перспективным является обработка растворами, содержащими как индивидуальные ферменты [Пат. США №6254645, 2001 г., Lo Nostro Pierandrea at all. Enzymatic treatmens on tencel in water and microemulsion. Y. Colloid and Interface Sci., 2001, 236, №2, p.270-2 81], так и ферментные комплексы [А.С. СССР №834271, 1981 г., пат. России №2109858, 1998 г.].

Известен способ биообработки льняной ровницы с использованием раствора ферментного препарата, полученного с помощью бактериальных штаммов Bacillus circulans и Bacillus Subtilis, с расходом препарата, соответствующим минимальным уровням активности ферментов в технологическом растворе (ед/мл): пектинэстеразная 0,4; эндополигалактураназная 20; экзополигалактуранозная 0,2 протеолитическая 0,2. [Неманова Ю.В. Автореферат диссертации на соискание степени кандидата технических наук. - Иваново, 2005]. Однако данный состав разработан для использования в процессах ферментативно-перекисной обработки льняной ровницы и использование его в процессах обработки сурового волокна неприемлемо, поскольку для подготовки сурового льноволокна не требуется проведения щелочно-перекисной обработки.

Наиболее близким аналогом является раствор для обработки льняных волокон, а именно льносоломы и льняного очеса, содержащий ферментный препарат пектофоетидин П10Х - продукт плесневого гриба Aspergillus fbetidus с ферментной активностью по отношению к пектинам 36 ед/г и фермент монофенол-монооксигеназу осидоредуктазу базидиального гриба Coriolius с ферментативной активностью 0,8-1,7 ед., поверхностно-активное вещество и интенсификатор (RU 2109858, кл. D 01 C 1/02, оп. 1998). Используемый ферментный препарат является малоэффективным, что приводит к высоким нормам расхода белкового катализатора в процессе обработки.

Изобретательская задача состояла в поиске состава пропиточного раствора для обработки льняных волокон с получением технического результата, который позволил бы уменьшить содержание костры и сорных примесей при последующих технологических операциях, снизить обрывность пряжи из льняного волокна в процессах прядения и дальнейшей переработки: ткачестве, вязании, уменьшить линейную плотность вырабатываемой пряжи, что приводит к получению более легких тканей, используемых, например, для изготовления защитной одежды.

Данный технический результат достигается тем, что в растворе для обработки льняного волокна, содержащем ферментные препараты, поверхностно-активное вещество, интенсификатор и воду, согласно изобретению в качестве ферментных препаратов используют культуральные фильтраты микроорганизмов Penicillium canescens и Trichoderma reesei при следующем соотношении компонентов:

Культуральный фильтрат Penicillium canescens	5-35 мг белка/л
Культуральный фильтрат Trichoderma reesei	5-50 мг белка/л
Поверхностно-активное вещество	0,1-1,5 г/л
Интенсификатор	0,2-2,0 г/л
Вода	до 1 литра

Ферментативная активность в рабочем растворе достигается следующая:

ксиланазная 50-200 - ед/л

β-глюканаза - 2-9 ед/л

полигалактуроназная - 10-25 ед/л

целлюлазная - 9-300 ед/л

Подобранное соотношение активностей присутствующих в культуральных жидкостях ферментов позволяет добиться необходимого воздействия для разрушения полисахаридных примесей и уменьшения плотности пряжи, сохраняя при этом требуемую прочность.

Использование предлагаемого раствора позволяет:

- снизить содержание костры и сорных примесей в льняном волокне, облегчить удаление костры и сорных примесей при последующих обработках,

- повысить прядильную способность волокна, получить пряжу меньшей линейной плотности,

- уменьшить поверхностную плотность и повысить качество вырабатываемых из пряжи тканей и трикотажа.

Ферментные препараты получают путем глубинного культивирования микроорганизмов Trichoderma reesei A-1391 и Penicillium canescens ВКПМ F-832 с последующей ультрафильтрацией. Полученные фильтраты обладают следующими ферментативными активностями: продукт штамма Trichoderma reesei A-1391 - целлюлаза - 1000-1500 ед/мл, ксиланаза - 170-230 ед/мл, полигалактуроназа - 40-100 ед/мл, продукт штамма Penicillium canescens ВКПМ F-832- ксиланаза - 700-1000 ед/мл, по β-глюканаза - 20-50 ед/мл, полигалактуроназа - 5-10 ед/мл, целлюлаза - 75-225 ед/мл.

В качестве поверхностно-активного вещества можно использовать препарат алкилфенольного типа (например, смачиватель BRP производство фирмы "Элитекс"), а в качестве интенсификатора комплексообразователи (например, Na-соль этилендиаминтетрауксусной кислоты и др.).

Изобретение поясняется следующими примерами.

Предложенный раствор для обработки льняного волокна получают простым смешиванием его компонентов.

Концентрацию ферментов определяют по стандартной методике («Метод Лоури») и измеряют в «мг белка/л».

В таблице представлены количественная и качественная характеристики компонентов предложенного раствора.

Изобретение поясняется следующим примером использования.

Пример 1. Для получения чистольняной пряжи линейной плотности 100 текс по сухому способу прядения из короткого льняного волокна №2, №3 и 4 (по ГОСТ 9394-76) взамен получаемой по стандартной технологии пряжи линейной плотности 287 текс, перед кардочесанием проводят обработку льноволокна раствором, содержащим ферментные препараты. Источником ферментов являются ультрафильтраты культуральных жидкостей, полученных глубинным культивированием микроорганизмов Trichoderma reesei A-1391 и Penicillium canescens ВКПМ F-832. Объемы добавляемых ультрафильтратов, соответствующие ферментативные активности и условия обработки представлены в таблице.

Раствор также содержит поверхностно-активное вещество - 0,5 г/л смачивателя BRP фирмы "Элитекс" и 1 г/л натриевой соли EDTA. Модуль ванны - 20.

Затем волокна промывают, отжимают до 70% остаточной влажности, сушат при температуре 105-115°С и обрабатывают на кардочесальной машине. Дальнейшая переработка волокон в пряжу осуществляют по технологическим режимам предприятия.

Качественные показатели льняного волокна, обработанного по заявляемому способу в различных условиях обработки, приведены также в таблице.

Экспериментальные данные по примерам
№ примера	Фильтрат Penicillium canescens, мг белка/л	Фильтрат Trichoderma reesei, мг белка/л	Поверхностно-активное вещество, г/л	Интенсификатор, г/л	Ксиланазная активность, у.ед/л	Целлюлазная активность у.ед/л	Полигалактуроназная активность, у.ед/л	Содержание костры, %	Разрывная нагрузка скрученной ленточки, Дан
Образец сравнения								21	7,9
1	8	-	-	-	200	10	4	13,0	7,2
2	32	11,9	0,1	0,2	818	160	20	10,9	5,1
3	16	29,75	0,5	0,7	445	380	21	11,4	4,7
4	8	29,75	0,6	1,2	245	310	17	11,9	6,3
5	6,4	29,75	1,1	1,4	205	308	16	11,2	5,9
6	6,4	11,9	-	1,6	178	128	8	12,1	7,0
7	6,4	5,95	-	0,3	169	68	7	13,5	7,1
8	4,8	47,6	1,5	2,0	192	546	22	11,1	5,4
9	4,8	29,75	0,2	1.8	165	306	15	11,6	6,1
10	4,8	11,9	0,4	-	138	126	8	12,6	6,8
11	4,8	5,95	-	-	129	66	5	14,9	7,2
12	3,2	29,75	0,6	0,5	152	304	22	12,3	6,4
13	3,2	11,9	-	-	98	124	7	14,6	7,1
14	3,2	5,95	-	2,0	89	64	5	15,3	7,3
15	-	5,95	0,8	-	90	600	25	14,2	6,3
16	35	11,9	0,4	0,7	782	120	25	11,1	4,8
17	16	5	0,6	1,5	386	224	22	12,8	5,2
18	16	35	0,6	1,5	412	310	20	11,4	6,0
Примечание: Образцы обрабатывались при следующих температурно-влажностных режимах: продолжительность обработки - 40 мин; температура обработки - 40°С; модуль ванны - 20; образец сравнения обработан при тех же температурно-влажностных режимах, но без добавления ферментов.

Раствор для обработки льняного волокна, содержащий ферментные препараты, поверхностно-активное вещество, интенсификатор и воду, отличающийся тем, что в качестве ферментных препаратов используют культуральные фильтраты микроорганизмов Penicillium canescens и Trichoderma reesei при следующих соотношениях компонентов:

Культуральный фильтрат Penicillium canescens	5-35 мг белка/л
Культуральный фильтрат Trichoderma reesei	5-50 мг белка/л
Поверхностно-активное вещество	0,1-1,5 г/л
Интенсификатор	0,2-2,0 г/л
Вода	До 1 л