氯化法丝光产生的可吸附有机氯化物 (Absorbable Organic Halogen,AOX)毒性很高。蛋白酶减量法作为一种清洁、无污染的绿色加工技术,备受人们关注。但是蛋白酶单独对羊毛处理效果并不好,是由于羊毛纤维表面及角质层中含有类脂物和许多胱氨酸二硫键等的特殊结构,能够阻碍一般化学试剂及酶的侵蚀和进攻所造成的。应用蛋白酶对羊毛进行改性处理即丝光细化,必须首先对羊毛进行氧化等前处理。
1 实验
1.1 原料与仪器
66支细羊毛,HY一03染色小样机,烘箱,LLY一06B单纤维强力仪,BS210S电子天平,全自动白度仪WSB—II。
1.2 氯酶法
步骤一:加入渗透剂FK—ST22 1%(owf),氯化剂DC 2% ~6%(owf),20℃ ,50 min。
步骤二:分散剂FK一422B 1% (owf),还原剂Na2S2O4 5% ~10%(owf),pH值8,30 min。
步骤三:中纺酶CTB—B 0.5% ~2.0% (owf),50 ℃ ,40 min。
步骤四: 醋酸调pH 值至5,70℃ , 冲洗30 min,使酶失活。
按上述步骤处理纤维,氯化剂DC用量对丝光的影响见表1及图1。
由表1及图1可知,氯化剂DC用量大,丝光毛白度、强力都降低,5% 一6% (owf)的用量足以满足丝光要求。
采用氯化剂DC用量5%(owf),不同还原剂用量时,按上述步骤处理纤维,结果见表2。酶用量对羊毛丝光的影响见表3。
氯酶法较以前的氯碱法处理,羊毛白度值有所提高,但白度仍不够理想。随着氯化剂DC用量的增大,白度与强力都有明显下降。采用中纺酶和还原剂,有助于降低氯化剂DC的用量(氯碱法时氯化剂DC用量6%(owf))和提高丝光毛白度。通过试验优化,最优工艺数据为氯化剂DC 5% ~6% (owf)、还原剂9% (owf
1.3 双氧水蛋白酶法
步骤一:渗透剂FK—ST22 1% (owf),30% 的H2O2 t mL/L,H2O2稳定剂(Na2SiO3)1.5% (owf),50 度,50 min。
步骤二:分散剂FK一422B 1% (owf),中纺酶CTB—B 0.5% ~2% (owf),50℃ ,40 min。
步骤三: 醋酸调pH 值至5,70℃ , 冲洗30 min,使酶失活。
中纺酶CTB—B 0.5%(owf),按上述步骤处理,H2O2 体积浓度对羊毛丝光的影响见表4及图2。
取H2O2 35 mL/L,按上述步骤处理,不同酶用量对羊毛丝光的影响见表5。
双氧水蛋白酶法所得丝光羊毛的白度值较氯酶法明显提高,2种方法的强力下降情况接近。通过试验优化,最优工艺数据为H2O2 体积浓度 40 mL/L,中纺酶CTB—B用量2%(owf)。
1.4 H2O2+中纺酶+脱氧酶丝光工艺
在1.3的基础上,丝光处理后又补充了脱氧酶处理,目的是脱除残留在纤维中的氧化剂,以避免在后续工艺中继续对纤维造成强力损伤与黄变。脱氧酶用量对羊毛丝光的影响见表6及图3。脱氧酶处理条件50℃ ,40 min。
由表6及图3可知,脱氧酶是一种氧化还原酶,在分解H202的同时,提高丝光羊毛的白度,但是对强力稍有降低,其用量1.5%(owf)较为理想。
2 丝光羊毛的水煮黄变研究
氯酶法丝光毛主要工艺参数:氯化剂DC 5% (owf),Na2S205 9% (ow1),中纺酶2% (owf),白度90.72。
双氧水蛋白酶法丝光毛主要工艺参数:30% 的 H 0 35 mL/L,中纺酶0.5% (owf),白度109.13。对以上2种丝光羊毛,分别采用以下4种水煮工艺进行水煮:① 85℃ 水,
由表7可见,经水煮后,2种丝光羊毛均黄变严重。双氧水蛋白酶法丝光羊毛遇高温水煮,较氯酶法丝光羊毛更易变黄,原因是丝光后暴露出更多的氨基,在高温湿热条件下被氧化;热水中加2% (owf)的抗氧化剂后黄变值降低,白度有所改善。丝光再经脱氧酶处理后,羊毛水煮黄变关系见表8。由表8可以看出,脱氧酶的使用,更有利于水煮后羊毛白度值的提高。
3 结论
① 双氧水预处理蛋白酶法丝光工艺较氯酶法丝光工艺所得的丝光羊毛白度好,对环境污染小。 ② 高、低温水煮后,低温白度值较高温好,说明丝光羊毛在受湿热时会继续被氧化,而且温度越高黄变越严重,加2%(owf)的抗氧化剂可以降低自身氧化反应,减少黄变提高白度。
③ 丝光羊毛的高温湿热黄变现象,给后续湿热整理和染色带来很大的麻烦;双氧水蛋白酶法丝光羊毛遇高温较氯酶法丝光羊毛更易变黄,虽然前者的白度值较高,在染色与后整理时,必须考虑这个问题,建议降低温度。
③ 丝光工艺采用脱氧酶,有效降低后续高温湿热情况下的黄变程度,而对强力的影响不大。
参考文献:
[1] 吴红玲.毛织物丝光防缩整理的工艺实践[J].毛纺科技,2002(3):49—52.
[2] 朱建华,熊玲.羊毛丝光整理工艺的探讨[J].毛纺科技,2006(12):12—13.
[3] 万震,王炜.羊毛丝光防缩整理中氧化剂的选用[J].广西纺织科技。2002(3):12—15.