現(xiàn)代生物技術(shù)為紡織工業(yè)提供了大量高性能的生物酶制劑，使生物拋光整理得到快速的發(fā)展．生物酶對環(huán)境污染小，利于生態(tài)環(huán)保，符合國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策．生物拋光整理是用生物酶去除織物表面的絨毛，使其表面光潔、抗起毛起球，具有柔軟、蓬松等獨特性能．苧麻纖維吸濕透氣、穿著涼爽、強力大、硬挺度好和天然抗菌等，但苧麻織物有刺癢感，在一定程度上影響了服用性能和產(chǎn)品的開發(fā)．本實驗利用纖維素酶對苧麻織物進行生物拋光處理，通過改變酶用量、溫度、pH值、處理時間和浴比來確定最優(yōu)工藝條件，并對織物的減量率、經(jīng)向強降率、毛效和懸垂系數(shù)等指標進行測試與評價．
1實驗
1．1材料與儀器
材料：JP一1纖維素酶(上海君恒生物)，醋酸、醋酸鈉為分析純，純苧麻半漂布(銅陵華源麻業(yè))．
儀器：FA2004型電子天平，HHS型電熱恒溫水浴鍋。DZF一6050型真空干燥箱，PHSJ一4A型實驗室pH計，YG026型斷裂強度測試儀，YG811型懸垂測試儀．
1．2生物拋光
在纖維素酶用量3％(owf)，50℃、pH值5．0(醋酸一醋酸鈉緩沖溶液調(diào)節(jié))、50min和浴比1：15條件下處理苧麻織物，然后80℃水洗10min失活。水洗烘干．
1．3測試
減量率：將纖維素酶處理前后的試樣在烘箱中105℃烘干至質(zhì)量恒定，按公式計算減量率；斷裂強力：按GB／T3923—1997測定；毛效：測量蒸餾水(含0．5％重鉻酸鉀)在30min內(nèi)沿織物(經(jīng)25cm，緯4cm)所上升的高度；懸垂系數(shù)：在懸垂測試儀上測定，織物懸垂系數(shù)的計算公式F=(G2一G3)／(G1一G3)x100％．式中，G1為與試樣相同大小紙的質(zhì)量，mg；G2為與試樣投影圖相同大小紙的質(zhì)量，mg；G3為與夾持盤相同大小紙的質(zhì)量，mg．
2結(jié)果與討論
2．1單因素實驗
2．1．1酶用量
由表1看出，隨著酶用量的增加，減量率和經(jīng)向降強率呈線性增大，毛效也提高明顯．而生物拋光整理織物的減量率不宜大
2．1．2溫度
纖維素酶催化反應速度隨著溫度的升高而增大，但酶會高溫失活，影響生物拋光效果．只有在最適溫度下，酶催化反應才表現(xiàn)出最大的反應速度．溫度對酶催化作用的影響表現(xiàn)為對酶失活和反應速度的影響．從表2知，40～55℃下，減量率和降強率隨溫度的升高而增大，60℃時出現(xiàn)下降，這時纖維素酶已經(jīng)開始部分失活．而毛效隨處理溫度的升高有不同程度的改善．根據(jù)實驗結(jié)果，纖維素酶的整理溫度為45～55℃．
2．1.3pH值
纖維素酶在最適pH下催化速度最大．實驗條件為酸性纖維素酶50℃處理50min，浴比1：15，由表3知，減量率和降強率隨pH的變化呈左右對稱的鐘罩型，毛效也隨pH值的變化而變化．pH值對酶及其反應系統(tǒng)的影響：(1)破壞酶的空間構(gòu)象，使酶變性失活；(2)改變反應系統(tǒng)的組成，影響酶催化反應速度．pH值也能改變和影響酶、底物及酶一底物絡合物的解離狀態(tài)．在pH4．5～5．5時，織物的減量率和經(jīng)向降強率大，且毛效有一定的改善．酶處理苧麻的最適pH為4．5-5．5．
2．1．4處理時間
由表4可知，隨著時間的延長，苧麻織物的減量率和經(jīng)向降強率也隨著增加．原因是在催化反應時，酶首先作用于纖維的表面和無定形區(qū)，然后作用于結(jié)晶區(qū)的邊緣，使結(jié)晶區(qū)不斷減小．當處理時間超過50min后，織物的降強率超過15％，損傷過于嚴重；反應時間過短，酶作用不充分，表面絨毛去除不凈，拋光效果不佳．因此，纖維素酶處理的時間控制在40～60min．
2．1．5浴比
由表5可知，處理浴比為1：15時，織物的毛效最好，減量率和強降率也最大，不影響服用性能．當浴比<1：15時，織物和酶液接觸不充分，造成織物減量不均勻．當浴比>1：20時，酶用量減少
2．2生物拋光工藝優(yōu)化
從上述單因素研究可知，生物拋光整理的酶用量l％一3％，溫度45～55℃，pH4．5～5．5，處理時間40～60min浴比為1：15，生物拋光效果良好，而且強力下降不影響織物的服用性能，吸水性能得到改善．但這些結(jié)果都是各實驗參數(shù)均為單因素的影響，最佳工藝還需用正交分析法解決，實驗結(jié)果見表 6。
從表6可知，各指標的優(yōu)化條件順序為：（1)減量率，酶3％，60min，50℃，pH5．5；(2)降強率，酶3％，50min，55℃，pH5．5；(3)懸垂系數(shù)，50℃，50min，酶2％，pH5．5．
利用綜合平衡法優(yōu)化工藝為：酶用量3％foWD，50℃，pH值5．0，50min，浴比1：15．生物拋光整理后的織物減量、強力下降、懸垂系數(shù)降低，吸水、吸濕性能改善，柔軟性提高，苧麻織物的刺癢感得到緩解，服用性能提高．
3結(jié)論
單因素實驗和正交實驗得出苧麻織物生物拋光優(yōu)化工藝：酶用量3％(owf)，50℃，pH值5．0，5Omin，浴比l：15．生物拋光整理能改善苧麻織物的外觀、手感、懸垂性、毛效和刺癢感，可提高苧麻織物的服用性能及附加值．
相關(guān)信息 
推薦企業(yè) 推薦企業(yè)
推薦企業(yè)
編.gif)
您所在的位置：
