[发明专利]纺织品的单浴生物精练和染色

说明书

发明领域

本发明涉及采用单浴(single bath)法处理纤维素纤维，尤其是纺织品，最具体的是棉织物，以实现精练(scouring)和染色的方法。

发明背景

将纤维素材料如棉纤维加工成即可用于服装制造的材料涉及几个步骤：将该纤维纺成纱线；从该纱线制成机织或针织织物；随后是准备(preparation)、染色和整理工序。该准备工艺可以包括退浆(对于机织物)、精练和漂白，从而产生适于染色的纺织品。

A.精练：该精练工艺除去棉纱中天然存在的大量非纤维素化合物。除了这些天然非纤维素杂质外，精练还能除去残余的由生产引入的物质例如纺纱，络筒或浆纱所用润滑剂。常规精练工序典型地采用高碱性化学制品进行处理，这不仅会除去杂质也会弱化该纤维或织物的基础纤维素成分。该化学精练后进行大量洗涤，以降低杂质再沉积的危险。洗涤不充分将导致织物上出现碱性残余物和杂质的不均匀去除，而这在随后的工序中又导致不均匀的染色。而且，由于所采用的化学制品和从纤维中提取的物质，化学精练引起有关废水处理的环境问题。一种更好的方法涉及使用酶，尤其是果胶酶来进行精练，公开于美国专利5,912,407；Hartzell等，Textile Res.68：233(1998)；Hsieh等，Textile Res.69：590(1999)；Buchert等，Text.Chem.Col.& Am.Dyestuff Reptr.32：48(2000)；和Li等，Text.Chem.Color.29：71(1997)。

B.染色：纺织品的染色通常被认为是纺织品织物和服装的制造中最为重要和费钱的一个步骤。染料的主要类型有偶氮(单-、双-、三-、等)、羰基(蒽醌和靛蓝的衍生物)、花菁、二和三苯甲烷及酞菁染料。所有这些染料都含有产生颜色的生色基团。这些化学制品的结构构成了几种纤维素染料类型，即“染料索引”(Color Index)中所定义的还原染料、硫化染料、偶氮染料、直接染料和反应性染料。这些染料类型中的三种，即还原染料、硫化染料和偶氮染料，涉及氧化/还原机制。在这些染色操作中氧化/还原步骤的目的在于使该染料在不溶性和可溶性形式之间变化。

加工和染色操作以分批或连续模式，通过以平幅或绳状形式用液体加工流接触织物来进行。在连续方法中，采用饱和器向织物施加化学制品，之后在反应室中加热织物并在其中发生化学反应。然后洗涤步骤处理该织物，用于后面的加工步骤。分批加工一般在一个加工槽中进行，籍此使该织物循环通过该槽。反应期之后，排出这些化学制品，洗涤织物，然后施加后续的化学制品。间歇式浸轧-堆放回苏(discontinunous pad-batch)加工涉及连续施用加工化学制品，之后有一个停留期，对于冷轧卷堆，该时期可以是一天或多天。

无论采用分批、连续、或间歇式浸轧-堆放回苏，迄今为止精练和染色步骤一直不能相容；因此，必须在精练和染色之间洗涤或其它方式处理织物，或者是更换处理溶液。因此，在本领域需要对精练和染色方法进行调和，以便它们能够在单个槽中同时或顺序地进行，从而缩短加工时间、节约材料、和减少废水。

发明概述

本发明提供用于纤维素纤维的单浴生物精练(bioscouring)和染色的方法。这些方法的实施方式是：用(i)生物精练酶，和(ii)染色系统接触该纤维；在接触该纤维的同一溶液中加入该生物精练酶和染色系统。该生物精练酶和染色系统可以基本上同时地加至含有该纤维的溶液中。或者，(i)在可以获得有效生物精练的足够长时间和适合条件下，用该生物精练酶接触该纤维，之后(ii)直接将该染色系统加至含有该纤维和生物精练酶的溶液中。

用于实施本发明的生物精练酶包括，但不限于，果胶酶、蛋白酶、脂肪酶和它们的组合。

该染色系统可以含有一种或多种直接、反应性、还原、硫化或偶氮染料。或者，该染色系统可以含有：(a)一种或多种单或多环芳香或杂芳族化合物，用作染料前体和/或用作增强剂或介体；和(b)(i)表现出过氧化物酶活性的酶和过氧化氢源或(ii)对该一种或多种单或多环芳香或杂芳族化合物表现出氧化酶活性的酶。