2.1.3pH值的影響
纖維素酶有一個最適pH域,在此條件下酶催化有最大的速度。本實驗在酶用量2%,溫度5O℃,時間50min,浴比1:15條件下,通過改變pH值(醋酸一醋酸鈉緩沖液調節)進行生物拋光處理,結果如表3所示。

由表3可知,減量率和降強率隨pH的變化呈左右對稱的鐘罩型,毛效也隨減量率的變化而變化。pH值對酶及其反應系統產生兩種影響,一是破壞酶的空間構象,使酶變性失活;二是改變了反應系統的組成成分,從而影響了酶催化反應的速度。
不同的pH值將改變和影響酶的解離狀態、底物的解離狀態及酶一底物絡合物的解離。在pH4.5~5.5時,織物的減量率和經向降強率大,且毛效有一定的改善。所以酶處理棉布的最適pH域在4.5~5.5為宜。
2.1.4處理時間的影響

由表4可知,隨著時間的延長,棉織物的減量率依次增大,經向降強率也隨著增加。這是由于酶在進行催化反應時,首先作用于纖維的表面和無定形區,然后作用于結晶區的邊緣,使結晶區不斷減小。當處理時間超過50min時,織物的降強率超過10%,對織物損傷過于嚴重。而反應時間過短,酶作用不充分,表面絨毛去除不凈,拋光效果也不佳。綜合以上因素,纖維素酶處理的時間宜控制在40~60min。
2.1.5浴比的影響

表5數據說明,對試驗織物處理浴比為1:15時效果最好,此時織物的毛效最好,減量率最大,強降率較大,但不影響織物的服用性能。當浴比小于1:15時,織物和酶液接觸不充分,易造成織物減量不均勻。當浴比大于1:15時,相當于酶濃度減少,減量率下降,沒有達到處理的最佳效果,同時也造成了不必要的浪費。故宜選浴比為1:15。
2.2生物拋光工藝優化
在單因素影響實驗中已經確定了酶處理的浴比為1:15,所以只考慮酶用量、溫度、pH值、時間4個因素的影響。按(3)正交實驗設計,根據單因素分析選擇每個因子的最佳范圍進行研究,整理效果用減量率、經向降強率、毛細效應和懸垂系數衡量,實驗結果如表6所示。

對表6采用綜合平衡法,極差大者是主要因素,說明這個因素的水平改變對實驗結果影響大。按極差值大小決定的主次順序為:(1)以減量率為指標酶2%,時間60min,溫度5O℃,pH5.5;(2)以降強率為指標酶2%,時間50min,溫度55℃,pH5.0;(3)以懸垂系數為指標溫度5O℃,時間50min,pH5.5,酶1%;(4)以毛細現象為指標pH5.0,時間50min,酶2%溫度45℃。
根據以上結果利用綜合平衡法,得到優化工藝為:酶用量2(owf),溫度5O℃,pH值5.0,時間50min,浴比1:15。
3結論
(1)通過單因素分析實驗和正交實驗,得出的棉織物生物拋光優化工藝為:酶用量2%(owf),溫度5O℃,pH值5.0,時間50min,浴比1:15。
(2)生物拋光整理能改善棉織物的外觀、手感、懸垂性和毛細效應,從而提高了棉織物的服用性能及附加值。
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