3实验结果与讨论
3.1正交实验设计
根据影响纤维素酶抛光整理的主要因素,本次实验选取了时间、浓度、pH值以及温度作为试验的4个因子,另外根据纤维素酶活力的大小选取了4个因子的各自3个水平,采用正交表I(3)设计这次实验,因子一水平表如表1所示。
3.2正交试验的测试结果和优化方案
利用方差分析找出最优整理工艺,使棉针织物达到表面光洁、柔软、膨松和抗起毛起球等独特性能。用纤维素酶进行抛光整理的优化实验方案及结果如表2所示。
3.3方差分析
3.3.1顶破强力损失率的方差分析
顶破强力损失率的方差:分析见表3。因子A、B、C对强力损失无显著性影响,因子D对强力损失有显著性影响。对于因子D而言Ⅲ<I<II,所以可以选择D3。
3.3.2织物减量率的方差分析
织物减量率的方差分析见表4。因子A、B、C对织物减量率无显著性影响,因子D对织物减量率有显著性影响。对于D因子又有I<IlI<II,但I和Ili的减量率均在3~5%范围内故都可接受,所以可以选择D或D3。
3.3.3起毛起球的方差分析
织物的起毛起球方差分析见表5。因子B、D对起毛起球有显著性影响,因子B3显著,而且Ⅲ>Ⅱ>I,故选t33;因子D显著,而且Ⅲ>Ⅱ>I,故选D3;因子A、C不显著可任意选。
根据正交实验与方差分析结果,综合考虑织物抛光整理的整体效果得出最优的抛光整理工艺为:A1B3C3D3。,即时间为45min,纤维素酶44L用量为2%(owf),pH值为4.5,温度为55℃。此工艺可使织物达到表面光洁、抗起毛起球、柔软、膨松等独特性能,同时,具有较好的顶破强力,而且织物减量率也控制在3~5%范围内。
4结论
(1)通过正交实验和方差分析,得到了纯棉针织物抛光整理的最佳工艺,此工艺简单可行、操作方便、生产成本低。采用纤维素酶44L对棉针织物进行抛光整理,可以使织物的外观、手感及起毛起球性能得到非常大的改善。
(2)现有的纤维素酶与淀粉酶相比,其活力太小,以致于造成加工成本相对较高和效率相对较低,因此,其应用范围受到了较大的制约。提高纤维素酶本身的活力将是今后纤维素酶研究中的一个重要方向。
(3)在棉织物进行抛光整理后。外观质量得到很大提高的同时,织物的强力也受到了较大的损伤。这也是今后纤维素酶发展中需要解决的问题,生产厂家可通过对纤维素酶单个组分的研究,在生产过程中适当减少某些组分的含量,将酶催化剂对织物纤维内部的损伤降到最低。另外,合理选择催化整理参数,再配合一些助剂使用,降低催化整理对织物强力的影响是完全可能实现的。
(4)随着分子生物学、基因工程的迅猛发展,国内外均在尝试应用基因工程技术来改造和制取高效纤维素降解菌,这将使纤维素酶更加广泛地应用于纤维素纤维织物的改性加工中。纤维素纤维织物用纤维素酶处理可获得多种有商业价值的效果,可以提高织物的服用性能和服装档次。纤维素酶处理具有环保、节能、高效等特点,符合可持续发展的要求,有利于绿色染整、绿色纺织的发展,前景广阔。