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竹原织物活性染色与酶处理一浴工艺探讨

来源:印染在线 发布时间:2011年07月27日

1实验内容
  I.I实验用材料及药品
  竹原坯布:清棉师500T、退浆酶、精炼剂JY一110、双氧水;染料(万得,活性BES红)、纤维素酶(诺维信)、元明粉、碳酸钠、皂粉(浙江宁海嘉和化工有限公司)
  1.2实验仪器
  ACS系列电子计重秤、烧杯、量筒、温度计、汽蒸锅、小轧车、电热恒温水浴锅:DC—P3型全自动测色色差计、Y571B型摩擦牢度测试仪、SF600PLUS—CT电脑测色配色仪、YG821织物风格仪等
  1.3实验工艺
  一浴法染色工艺:在55~6O℃加入活性染料(owf)x%、纤维素酶(owf)x%,10min后加入1/2的氯化钠.过l5min后加入另一半的氯化钠.再染l5min后加入碳酸钠固色30min.然后进行皂煮(皂片2g/L,  95℃,10min)、水洗、烘干。
  在染色和生物酶处理一浴法的情况下.碳酸钠不仅作为活性染料固色的碱剂.而且也作为终止纤维素酶催化水解反应的钝化剂。
  1.4性能测试
  染色织物的K/S值.采用SF600PLUS—CT电脑测色配色仪测试。
  染色织物的色差值.采用DC—P3型全自动测色色差计测试。
  染色织物的摩擦牢度.按GB/T3920—1997((纺织品耐摩擦色牢度实验方法》测试。
  织物的刺痒感评定.通过人的手或肌肤对织物触摸所引起的感觉和对织物的外观视觉反应作出评价。
  本文在20℃、相对湿度65%的恒温恒湿室里,选择十个不同年龄范围的健康、有文化素质的评价员,用手抓试、感觉,给出0~100分的评级,经前处理的试样定为0分.测评人员打分之后.对数据进行数理统计,定出每块试样的分数。标准如表1所示。

2结果与讨论
  2.1染色深度的影响结果
  在纤维素酶(ow1)3%、元明粉50g/L、染色温度55~60℃、pH值6~6.5、染色时间20min、碳酸钠质量浓度25

g/L、固色50min、浴比1:15的条件下,研究不同染色深度对织物K/S值、刺痒感去除的影响效果,
  结果如表2所示。由表2明显看出.随着染色深度增加.织物得色量增加.刺痒感去除效果减弱。

这是因为染料分子与生物酶分子相比.结构较小.更容易被吸附在纤维分子链上.阻止了酶分子活性部位与纤维分子链的结合同时.染料能与酶形成络合物.促使酶分子结构发生变化.酶催化作用高度专一性使其难以与纤维分子结合.染料用量越高,与染料结合的酶分子会越多。
  因此,染色深度增大,织物得色量增加,同时,染色深度增大,减弱了酶的活性,水解、降解作用减弱.刺痒感去除效果下降。
  2.2纤维素酶用量的影响
  采用不同用量的生物酶。在活性BES红(owf)3%、元明粉50g/L、染色温度55~60℃、pH值6~6.5、染色时间20min、碳酸钠20g/L、固色温度60℃、固色时间50min、浴比1:15条件下,研究其对织物K/S值、刺痒感去除评级的影响效果,结果如表3所示。

由表3看出.随着纤维素酶用量的提高.K/S值下降.刺痒感去除效果逐渐变好,减量率逐渐增大,织物强度逐渐减小,光泽变亮,刚度下降。其原因由纤维素酶的催化机理可知.纤维素酶浓度的提高会有更多的葡萄糖外切酶离开水相而转移到纤维的表面.加速纤维的水化反应.进而利于葡萄糖内切酶水解非结晶纤维素.以及葡萄糖苷酶分子水解纤维二糖和纤维三糖.所以织物表面毛羽被水解,光泽变亮,刺痒感去除效果变好。同时,毛羽去除减小染料上染阻力.织物的得色量增加
  2.3元明粉用量的影响结果
  在纤维素酶(0)3%,活性BES红(owf)3%、染色温度55~60、pH值66.5、染色时间2Omin、碳酸纳20g/L、固色温度60cc、固色时间50min、浴比1:15的条件下.研究不同用量的元明粉其对织物K/S值、刺痒感去除评级的影响效果,结果如表4所示。

由表4数据可以看出.

随着元明粉用量的升高.织物的K/S值、减量率显示出增加的趋势,刺痒感去除效果提高。这主要是因为在活性染料的染色中元明粉是促染剂.在纤维素酶对底物的催化作用中元明粉是激活剂.元明粉对纤维素酶的激活作用没有因为一浴法染色而发生明显变化。

2.4一浴法工艺综合因素分析
  从上面的试验可以看出.固定碳酸钠的用量,刺痒感的强弱及得色量与染色深度、纤维素酶用量、元明粉用量有密切的关系。为了进一步研究各因素对刺痒感、得色量的综合影响,运用正交设计进行分析因素、水平设计及试验结果如表5所示。

由表6极差结果知,个因素对得色量、刺痒感去除的影响顺序如下:从K/S值角度评定,A>C>B,染色深度占主导地位:从刺痒感去除角度评定.B>A>C.纤维素酶的用量占主导地位
从K/S值角度评定,最佳T艺条件为A3B1C3;从刺痒感去除角度评定,最佳丁艺条件为A1B3C3。
  综上所述.我们在去除刺痒感基础上。以深染性为目的,所以最佳工艺是A:B,C。即活性染料(owf)3%,纤维素酶(ow1)4%,氯化钠60g/L,碳酸钠25g/L,一浴温度55-60℃,pH值6~6.5,浴比1:15。

3结论
  (1)竹原织物活性染料染色和纤维素酶一浴法处理的最佳工艺是:活性染料(ow1)3%、纤维素酶(owf)4%,氯化钠60g/L,碳酸钠25L,温度55-60℃,pH值6~6.5,浴比l:l5,此时染色效果与生物酶处理效果都比较好
  (2)染色深度、纤维素酶用量和氯化钠用量的变化对摩擦牢度的影响较小
  (3)在竹原织物进行活性染料染色和纤维素酶一浴法处理时.随处理浴中纤维素酶浓度的提高,减量率逐渐增大,表观得色深度逐渐减小。
  (4)氯化钠对活性染料的促染作用和对纤维素酶的活化作用并未因一浴法工艺而发生明显变化。随处理浴中氯化钠浓度的提高,织物的减量率、表面色深度皆显示出增加而刺痒感下降的趋势纤维

素酶与染色一浴法.既能提高深染性.义可以减弱刺痒感.获得良好的手感.


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