彩棉/亞 麻/白棉混紡針織物酶前處理工藝研究

 　　天然彩色棉色澤自然柔和、古樸典雅，富有彈性，穿著舒適；亞麻吸濕透氣，抗菌，抗靜電，防腐，易洗滌，有樸素自然的風(fēng)格。但彩棉纖維長(zhǎng)度短， 麻纖維雖長(zhǎng)但長(zhǎng)度不勻率高，抱合力差，而白棉纖維長(zhǎng)度長(zhǎng)，長(zhǎng)度整齊度高，加入白棉可大大提高紡紗效果，提高戰(zhàn)紗質(zhì)最。彩棉/亞麻/白棉混紡針織物吸收了彩棉、亞麻和內(nèi)棉三者的優(yōu)點(diǎn)，織物柔軟而有身骨，涼爽而舒適，色彩自然典稚。　 

　　由于彩棉和亞麻含有較高的果膠和脂蠟質(zhì)成分，亞麻纖維的剛度較大，因此，彩棉/亞麻/白棉混紡針織物存存手感粗糙生硬、吸濕性差等缺點(diǎn)。本文采用精練酶替代常規(guī)精練，大大改善了織物的吸濕和柔軟性能，也更符合彩棉的環(huán)保特性。 

1 彩棉/亞麻/白棉混紡針織物雜質(zhì)含量分析 

　　雖然天然彩色棉、亞麻與白棉都是纖維索纖維，但其物理性質(zhì)和各組分含量存在著差異。影響彩棉/亞麻/白棉混紡針織物吸濕性能的主要雜質(zhì)含量比較見表l。因本實(shí)驗(yàn)中采用的是25棕色彩棉/35亞麻/40自棉混紡紗，繹計(jì)算可得，原料中果膠含量約3．04%，木質(zhì)素含量約3．43%，脂蠟質(zhì)含量約1．43%，其中，影響織物吸濕性能的主要是果膠和脂蠟質(zhì)。 

2 精練酶在纖維精練中的作用機(jī)理 

　　精練酶301L是以堿性果膠酶為主的多種酶制劑的復(fù)配產(chǎn)品，其精練機(jī)理與果膠酶相似。 

　　傳統(tǒng)的煮練機(jī)理是用大量的燒堿液先將蠟質(zhì)皂化，再乳化凈洗去除，同時(shí)將礦物質(zhì)和果膠質(zhì)去除。而酶精練的機(jī)理卻是先將果膠質(zhì)水解，為去除剩余的蠟質(zhì)提供便利。果膠酶精練過程中，首先果膠酶與果膠質(zhì)生成復(fù)合物(絡(luò)合體)，然后進(jìn)而將之水解。這樣，原先不溶性的果膠質(zhì)被分裂。脫離纖維，此時(shí)被水解的果膠質(zhì)就具分散性，果膠質(zhì)從纖維表面的初生細(xì)胞壁層溶斛后，為凈洗劑去除蠟質(zhì)提供通道，這一過程將連續(xù)不斷地重復(fù)發(fā)生，直到果膠酶因某種條件而停止作用。果膠酶與不溶性果膠之間的反應(yīng)，不僅使果膠成游離狀態(tài)，還可以使表面其他雜質(zhì)脫落，達(dá)到精練的目的。 

3 實(shí)驗(yàn)部分 
（略） 

4 結(jié)果與討論 

4．1 酶用量對(duì)精練酶煮練效果的影響 

　　精練酶煮練工藝條件：浴比l：20，溫度50℃ ，時(shí)間30min。pH值8，滲透劑2 g/L ，變化酶用量，進(jìn)行煮練。 

　　隨著酶用量的增加，減量率增加；毛效有所增加；頂破強(qiáng)力下降；彎曲長(zhǎng)度變短。這是因?yàn)槊赣昧吭黾�，溶液中酶濃度增加，精練酶與果膠及蠟質(zhì)反應(yīng)速度加快，除雜效果好，因此織物的減量率增加，毛效提高 但當(dāng)酶用量達(dá)到一定值后，毛效增加不明顯，織物柔軟性能改善不明顯，而織物強(qiáng)力下降卻很大。 

4．2 pH值對(duì)精練酶煮練效果的影響 

　　精練酶煮練工藝條件：浴比1：20，溫度5O℃ ，時(shí)間3Omin，酶用量1 g/L，滲透劑2 g/L，，變化pH值。 

　　pH值可影響精練酶與底物的結(jié)合。酶和底物的解離情況，只有在特定的pH值條件下，最適宜于它們互相結(jié)合，并發(fā)生催化作用，使酶促反應(yīng)速度達(dá)最大值，這種pH值稱為酶的最適pH(optimum pH)。溶液的pH值高于和低于最適pH時(shí)都會(huì)使酶的活性降低，遠(yuǎn)離最適pH值時(shí)甚至導(dǎo)致酶的變性失活。 

　　減量率、毛效、頂破強(qiáng)力和彎曲長(zhǎng)度等所有性能在pH值為7、8、9時(shí)都比在pH值為6和1O時(shí)好�？梢娋�練酶在中性至弱堿性條件下，活性較好，除雜效果好，因此，織物毛效在pH為7、8、9時(shí)較好。當(dāng)pH值變大時(shí)，織物強(qiáng)力損傷變大，柔軟性能變差，這是溶液中堿液對(duì)織物造成的損傷而不是精練酶處理的效果。 

4 3 溫度對(duì)精練酶煮練效果的影響 

　　精練酶煮練工藝條件：浴比1：20，時(shí)間30 min，酶用量1g/L ，pH值為7，滲透劑2 g/L，變化溫度。 

　　溫度是影響精練酶活性的又一重要因素，不同的生物酶所適合的最佳溫度不同，溫度在5O～60℃時(shí)，減量率達(dá)到一定值，且毛效、頂破強(qiáng)力和彎曲長(zhǎng)度都較好，此時(shí)，精練酶處理效果較優(yōu)。這是因?yàn)殡S著溫度的升高，精練酶的活化分子數(shù)增加，反應(yīng)速度加快，但溫度繼續(xù)增加時(shí)，酶蛋白叉會(huì)逐漸變性失活，精練酶處理效果變差。對(duì)于精練酶處理，在60℃時(shí)，織物性能較好，處理效果最優(yōu)。 

4．4 時(shí)間對(duì)精練酶煮練效果的影響 

　　精練酶煮練的工藝條件為：浴比1：20，溫度6O℃ ，酶用量l g/L，滲透劑2 g/L ，pH值7，變化煮練時(shí)間。 

　　隨著煮練時(shí)間的增加，毛效增加，彎曲長(zhǎng)度變化不大，織物的吸濕性和柔軟性能雖有所改善，但改善并不明顯，反而織物的頂破強(qiáng)力下降很大。這是因?yàn)榭椢镩L(zhǎng)時(shí)間處于較高溫度的溶液中，纖維受到了損傷，因而導(dǎo)致織物頂破強(qiáng)力下降。

4 5 精練酶精練工藝條件的確定 

　　根據(jù)上述各單因素對(duì)精練酶處理效果的影響分析，現(xiàn)選定酶用量、pH值、溫度和時(shí)間四因子，三水平進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)。

　　精練的主要目的是去除天然雜質(zhì)，降低織物的含雜量，提高織物的潤(rùn)濕性，所以在精練酶正交實(shí)驗(yàn)中，選擇毛效、織物頂破強(qiáng)力和彎曲長(zhǎng)度3項(xiàng)指標(biāo)作為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，其中以毛效作為最主要的指標(biāo)。另外，精練酶濃度越大，溫度越高，時(shí)間越長(zhǎng)，生產(chǎn)成本相對(duì)越高，并且織物的頂破強(qiáng)力下降越大。所(下轉(zhuǎn)第84頁(yè))以，綜合考慮各種因素，利用正交實(shí)驗(yàn)的直觀分析法最終得出的優(yōu)化工藝為：精練酶濃度為l.5 g/L，pH值為8，溫度6O℃，時(shí)間45 min。滲透劑2 g/L，浴比1:20。 

5 結(jié)論 

　　(1)酶用量、pH值、溫度和時(shí)間對(duì)精練酶煮練效果都有一定的影響。隨著酶用量的增加，減量率增加,毛效有所增加，頂破強(qiáng)力下降，彎曲長(zhǎng)度變短，織物柔軟性能得到改善; pH值處于中性至弱堿條件時(shí)，精練酶煮練效果好；隨著溫度的升高，織物毛效先變大后變小，頂破強(qiáng)力先變小后變大，彎曲長(zhǎng)度先變短后變長(zhǎng)，溫度在50~60℃時(shí)，精練酶煮練效果較好；隨著煮練時(shí)間的增加，織物毛效和柔軟性能有所改善，但改善效果不明顯，織物頂破強(qiáng)力下降很大。 

　　(2)通過正交實(shí)驗(yàn)，得到較佳工藝條件：精練酶濃度為1．5 g/L，pH值為8，溫度6O℃ ，時(shí)間45 min。滲透劑2 g/L，浴比1：20。

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