彩棉/亚 麻/白棉混纺针织物酶前处理工艺研究

　　天然彩色棉色泽自然柔和、古朴典雅，富有弹性，穿着舒适；亚麻吸湿透气，抗菌，抗静电，防腐，易洗涤，有朴素自然的风格。但彩棉纤维长度短， 麻纤维虽长但长度不匀率高，抱合力差，而白棉纤维长度长，长度整齐度高，加入白棉可大大提高纺纱效果，提高战纱质。彩棉/亚麻/白棉混纺针织物吸收了彩棉、亚麻和内棉三者的优点，织物柔软而有身骨，凉爽而舒适，色彩自然典稚。　 　　由于彩棉和亚麻含有较高的果胶和脂蜡质成分，亚麻纤维的刚度较大，因此，彩棉/亚麻/白棉混纺针织物存存手感粗糙生硬、吸湿性差等缺点。本文采用精练酶替代常规精练，大大改善了织物的吸湿和柔软性能，也更符合彩棉的环保特性。 1 彩棉/亚麻/白棉混纺针织物杂质含量分析 　　虽然天然彩色棉、亚麻与白棉都是纤维索纤维，但其物理性质和各组分含量存在着差异。影响彩棉/亚麻/白棉混纺针织物吸湿性能的主要杂质含量比较见表l。因本实验中采用的是25棕色彩棉/35亚麻/40自棉混纺纱，绎计算可得，原料中果胶含量约3．04%，木质素含量约3．43%，脂蜡质含量约1．43%，其中，影响织物吸湿性能的主要是果胶和脂蜡质。 2 精练酶在纤维精练中的作用机理 　　精练酶301L是以碱性果胶酶为主的多种酶制剂的复配产品，其精练机理与果胶酶相似。 　　传统的煮练机理是用大量的烧碱液先将蜡质皂化，再乳化净洗去除，同时将矿物质和果胶质去除。而酶精练的机理却是先将果胶质水解，为去除剩余的蜡质提供便利。果胶酶精练过程中，首先果胶酶与果胶质生成复合物(络合体)，然后进而将之水解。这样，原先不溶性的果胶质被分裂。脱离纤维，此时被水解的果胶质就具分散性，果胶质从纤维表面的初生细胞壁层溶斛后，为净洗剂去除蜡质提供通道，这一过程将连续不断地重复发生，直到果胶酶因某种条件而停止作用。果胶酶与不溶性果胶之间的反应，不仅使果胶成游离状态，还可以使表面其他杂质脱落，达到精练的目的。 3 实验部分 （略） 4 结果与讨论 4．1 酶用量对精练酶煮练效果的影响 　　精练酶煮练工艺条件：浴比l：20，温度50℃ ，时间30min。pH值8，渗透剂2 g/L ，变化酶用量，进行煮练。 　　随着酶用量的增加，减量率增加；毛效有所增加；顶破强力下降；弯曲长度变短。这是因为酶用量增加，溶液中酶浓度增加，精练酶与果胶及蜡质反应速度加快，除杂效果好，因此织物的减量率增加，毛效提高 但当酶用量达到一定值后，毛效增加不明显，织物柔软性能改善不明显，而织物强力下降却很大。 4．2 pH值对精练酶煮练效果的影响 　　精练酶煮练工艺条件：浴比1：20，温度5O℃ ，时间3Omin，酶用量1 g/L，渗透剂2 g/L，，变化pH值。 　　pH值可影响精练酶与底物的结合。酶和底物的解离情况，只有在特定的pH值条件下，适宜于它们互相结合，并发生催化作用，使酶促反应速度达大值，这种pH值称为酶的适pH(optimum pH)。溶液的pH值高于和低于适pH时都会使酶的活性降低，远离适pH值时甚至导致酶的变性失活。 　　减量率、毛效、顶破强力和弯曲长度等所有性能在pH值为7、8、9时都比在pH值为6和1O时好。可见精练酶在中性至弱碱性条件下，活性较好，除杂效果好，因此，织物毛效在pH为7、8、9时较好。当pH值变大时，织物强力损伤变大，柔软性能变差，这是溶液中碱液对织物造成的损伤而不是精练酶处理的效果。 4 3 温度对精练酶煮练效果的影响 　　精练酶煮练工艺条件：浴比1：20，时间30 min，酶用量1g/L ，pH值为7，渗透剂2 g/L，变化温度。 　　温度是影响精练酶活性的又一重要因素，不同的生物酶所适合的佳温度不同，温度在5O～60℃时，减量率达到一定值，且毛效、顶破强力和弯曲长度都较好，此时，精练酶处理效果较优。这是因为随着温度的升高，精练酶的活化分子数增加，反应速度加快，但温度继续增加时，酶蛋白叉会逐渐变性失活，精练酶处理效果变差。对于精练酶处理，在60℃时，织物性能较好，处理效果优。 4．4 时间对精练酶煮练效果的影响 　　精练酶煮练的工艺条件为：浴比1：20，温度6O℃ ，酶用量l g/L，渗透剂2 g/L ，pH值7，变化煮练时间。 　　随着煮练时间的增加，毛效增加，弯曲长度变化不大，织物的吸湿性和柔软性能虽有所改善，但改善并不明显，反而织物的顶破强力下降很大。这是因为织物长时间处于较高温度的溶液中，纤维受到了损伤，因而导致织物顶破强力下降。 4 5 精练酶精练工艺条件的确定 　　根据上述各单因素对精练酶处理效果的影响分析，现选定酶用量、pH值、温度和时间四因子，三水平进行正交实验。 　　精练的主要目的是去除天然杂质，降低织物的含杂量，提高织物的润湿性，所以在精练酶正交实验中，选择毛效、织物顶破强力和弯曲长度3项指标作为评判标准，其中以毛效作为主要的指标。另外，精练酶浓度越大，温度越高，时间越长，生产成本相对越高，并且织物的顶破强力下降越大。所(下转第84页)以，综合考虑各种因素，利用正交实验的直观分析法终得出的优化工艺为：精练酶浓度为l.5 g/L，pH值为8，温度6O℃，时间45 min。渗透剂2 g/L，浴比1:20。 5 结论 　　(1)酶用量、pH值、温度和时间对精练酶煮练效果都有一定的影响。随着酶用量的增加，减量率增加,毛效有所增加，顶破强力下降，弯曲长度变短，织物柔软性能得到改善; pH值处于中性至弱碱条件时，精练酶煮练效果好；随着温度的升高，织物毛效先变大后变小，顶破强力先变小后变大，弯曲长度先变短后变长，温度在50~60℃时，精练酶煮练效果较好；随着煮练时间的增加，织物毛效和柔软性能有所改善，但改善效果不明显，织物顶破强力下降很大。 　　(2)通过正交实验，得到较佳工艺条件：精练酶浓度为1．5 g/L，pH值为8，温度6O℃ ，时间45 min。渗透剂2 g/L，浴比1：20。 AASDFWFWFWE