氯化法絲光產生的可吸附有機氯化物 (Absorbable Organic Halogen,AOX)毒性很高。蛋白酶減量法作為一種清潔、無污染的綠色加工技術,備受人們關注。但是蛋白酶單獨對羊毛處理效果并不好,是由于羊毛纖維表面及角質層中含有類脂物和許多胱氨酸二硫鍵等的特殊結構,能夠阻礙一般化學試劑及酶的侵蝕和進攻所造成的。應用蛋白酶對羊毛進行改性處理即絲光細化,必須首先對羊毛進行氧化等前處理。
1 實驗
1.1 原料與儀器
66支細羊毛,HY一03染色小樣機,烘箱,LLY一06B單纖維強力儀,BS210S電子天平,全自動白度儀WSB—II。
1.2 氯酶法
步驟一:加入滲透劑FK—ST22 1%(owf),氯化劑DC 2% ~6%(owf),20℃ ,50 min。
步驟二:分散劑FK一422B 1% (owf),還原劑Na2S2O4 5% ~10%(owf),pH值8,30 min。
步驟三:中紡酶CTB—B 0.5% ~2.0% (owf),50 ℃ ,40 min。
步驟四: 醋酸調pH 值至5,70℃ , 沖洗30 min,使酶失活。
按上述步驟處理纖維,氯化劑DC用量對絲光的影響見表1及圖1。
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由表1及圖1可知,氯化劑DC用量大,絲光毛白度、強力都降低,5% 一6% (owf)的用量足以滿足絲光要求。
采用氯化劑DC用量5%(owf),不同還原劑用量時,按上述步驟處理纖維,結果見表2。酶用量對羊毛絲光的影響見表3。
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氯酶法較以前的氯堿法處理,羊毛白度值有所提高,但白度仍不夠理想。隨著氯化劑DC用量的增大,白度與強力都有明顯下降。采用中紡酶和還原劑,有助于降低氯化劑DC的用量(氯堿法時氯化劑DC用量6%(owf))和提高絲光毛白度。通過試驗優化,最優工藝數據為氯化劑DC 5% ~6% (owf)、還原劑9% (owf
1.3 雙氧水蛋白酶法
步驟一:滲透劑FK—ST22 1% (owf),30% 的H2O2 t mL/L,H2O2穩定劑(Na2SiO3)1.5% (owf),50 度,50 min。
步驟二:分散劑FK一422B 1% (owf),中紡酶CTB—B 0.5% ~2% (owf),50℃ ,40 min。
步驟三: 醋酸調pH 值至5,70℃ , 沖洗30 min,使酶失活。
中紡酶CTB—B 0.5%(owf),按上述步驟處理,H2O2 體積濃度對羊毛絲光的影響見表4及圖2。
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取H2O2 35 mL/L,按上述步驟處理,不同酶用量對羊毛絲光的影響見表5。
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雙氧水蛋白酶法所得絲光羊毛的白度值較氯酶法明顯提高,2種方法的強力下降情況接近。通過試驗優化,最優工藝數據為H2O2 體積濃度 40 mL/L,中紡酶CTB—B用量2%(owf)。
1.4 H2O2+中紡酶+脫氧酶絲光工藝
在1.3的基礎上,絲光處理后又補充了脫氧酶處理,目的是脫除殘留在纖維中的氧化劑,以避免在后續工藝中繼續對纖維造成強力損傷與黃變。脫氧酶用量對羊毛絲光的影響見表6及圖3。脫氧酶處理條件50℃ ,40 min。
由表6及圖3可知,脫氧酶是一種氧化還原酶,在分解H202的同時,提高絲光羊毛的白度,但是對強力稍有降低,其用量1.5%(owf)較為理想。
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2 絲光羊毛的水煮黃變研究
氯酶法絲光毛主要工藝參數:氯化劑DC 5% (owf),Na2S205 9% (ow1),中紡酶2% (owf),白度90.72。
雙氧水蛋白酶法絲光毛主要工藝參數:30% 的 H 0 35 mL/L,中紡酶0.5% (owf),白度109.13。對以上2種絲光羊毛,分別采用以下4種水煮工藝進行水煮:① 85℃ 水,
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由表7可見,經水煮后,2種絲光羊毛均黃變嚴重。雙氧水蛋白酶法絲光羊毛遇高溫水煮,較氯酶法絲光羊毛更易變黃,原因是絲光后暴露出更多的氨基,在高溫濕熱條件下被氧化;熱水中加2% (owf)的抗氧化劑后黃變值降低,白度有所改善。絲光再經脫氧酶處理后,羊毛水煮黃變關系見表8。由表8可以看出,脫氧酶的使用,更有利于水煮后羊毛白度值的提高。
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3 結論
① 雙氧水預處理蛋白酶法絲光工藝較氯酶法絲光工藝所得的絲光羊毛白度好,對環境污染小。 ② 高、低溫水煮后,低溫白度值較高溫好,說明絲光羊毛在受濕熱時會繼續被氧化,而且溫度越高黃變越嚴重,加2%(owf)的抗氧化劑可以降低自身氧化反應,減少黃變提高白度。
③ 絲光羊毛的高溫濕熱黃變現象,給后續濕熱整理和染色帶來很大的麻煩;雙氧水蛋白酶法絲光羊毛遇高溫較氯酶法絲光羊毛更易變黃,雖然前者的白度值較高,在染色與后整理時,必須考慮這個問題,建議降低溫度。
③ 絲光工藝采用脫氧酶,有效降低后續高溫濕熱情況下的黃變程度,而對強力的影響不大。
參考文獻:
[1] 吳紅玲.毛織物絲光防縮整理的工藝實踐[J].毛紡科技,2002(3):49—52.
[2] 朱建華,熊玲.羊毛絲光整理工藝的探討[J].毛紡科技,2006(12):12—13.
[3] 萬震,王煒.羊毛絲光防縮整理中氧化劑的選用[J].廣西紡織科技。2002(3):12—15.
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