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2.2 低溫等離子-蛋白酶聯合改性對羊毛針織物性能的影響
蛋白酶處理前進行預處理,使羊毛鱗片外角質層中的二硫鍵打開,提高羊毛的親水性,使蛋白酶容易接近蛋白質分子鏈,發生吸附和催化反應.[8]傳統采用H2O2預處理與蛋白酶結合.本文采用低溫等離子作為蛋白酶的預處理,分析低溫等離子-蛋白酶聯合改性對羊毛性能的影響,結果如表3 所示.
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從表3 可知,經低溫等離子預處理再經蛋白酶處理的羊毛氈縮率下降.蛋白酶處理前進行低溫等離子預處理,使羊毛鱗片外角質層中的二硫鍵打開,提高羊毛的親水性,使鱗片軟化和降解,增大外角質層的可及性,在外角質層中的擴散和催化水解較容易進行.蛋白酶對羊毛進行改性是通過酶的催化水解作用,部分或全部剝蝕羊毛表面的鱗片層,減小或降低羊毛的定向摩擦效應.[9]
蛋白酶處理也會造成織物損傷,由于蛋白酶的作用并不只發生在表皮,鱗片層內部及角質層也受到了損傷,蛋白酶處理并非全是由表及里均勻水解,也存在著不均勻的縱向水解.但與雙氧水預處理相比,低溫等離子預處理的織物強度損失有所降低.原因是低溫等離子處理僅作用于纖維表面,防止了氧化前處理對纖維的損傷和氧化+蛋白酶聯合處理對羊毛減量的不可控制性;另外,低溫等離子處理對羊毛纖維產生刻蝕,會使纖維表面變得毛糙,纖維間抱合力增大,致使滑脫現象減少,織物脹破強度增大.
2.3 低溫等離子-TG 酶聯合改性對羊毛針織物性能的影響
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由表4 可知,經過TG 酶的作用后,羊毛針織物的氈縮率由低溫等離子處理后的10.47%降低到8.97%,脹破強度也由低溫等離子處理后的0.276 MPa 增強到了0.292 MPa.說明用低溫等離子處理羊毛是通過活化成低溫等離子態的激發氣體分子的氧化反應以及被加速氣體粒子的濺射作用,使羊毛表面鱗片層破壞,有利于TG 酶的作用.TG 酶能夠催化肽鍵中谷氨酰胺(酰基供體)和賴氨酸中伯胺(酰基受體)之間的酰基轉移反應.羊毛纖維的主要成分是蛋白質,羊毛中谷氨酰胺和谷氨酸的總量達到14.9%,賴氨酸總量3.1%,TG 酶織物催化羊毛角蛋白中谷氨酰胺殘基和賴氨酸殘基之間的交聯反應,可使羊毛蛋白的結構穩定性增強,氈縮率進一步下降,脹破強度提高.[10]
2.4 低溫等離子-蛋白酶-TG 酶處理(聯合處理)對羊毛針織物性能的影響
2.4.1 潤濕性能
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由表5 可以看出,織物用低溫等離子處理后直接用蛋白酶處理,潤濕時間延長到168.66 s,然后用TG酶處理,潤濕時間>180.00 s.織物用低溫等離子處理后直接用TG 酶處理,潤濕時間由17.94 s 增至35.23 s,再用蛋白酶處理,潤濕時間增加到148.57 s.
綜上分析,低溫等離子處理使羊毛的親水性增加,蛋白酶和TG 酶處理會使織物的潤濕性變差,其中蛋白酶處理后的變化更明顯.原因是蛋白酶對羊毛的催化水解和TG 對羊毛蛋白的催化交聯使羊毛經低溫等離子處理后產生的極性基團發生遷移或翻轉,蛋白酶催化水解產生的部分大分子水解蛋白殘留可能覆蓋在羊毛表面,影響潤濕性能.
2.4.2 氈縮性和脹破強度
為進一步降低蛋白酶對羊毛的損傷,將低溫等離子+蛋白酶+TG 酶聯合對羊毛進行改性,分析改性后羊毛的氈縮性和脹破強度.結果如表6 所示.
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