由表2可知,随着复合酶处理时间的增加,棉织物的果胶去除率、棉蜡去除率及失重率均有所增加,而水滴润湿时间呈下降趋势。处理时间大于90min后,各项性能变化不明显。由于延长时间会降低生产效率,因此棉织物复合酶精练的最佳处理时间为90min。
2.1.3助剂用量对精练效果的影响
酶精练过程中,为了获得更好的精练效果,通常会加人一些非离子表面活性剂。本试验采用渗透剂JFC,其在浸轧液中的用量分别为0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2g/L,其它工艺条件见1.2.2(1)。处理后织物的润湿性、果胶去除率及棉蜡去除率结果见表3。
由表3可知,随着浸轧液中渗透剂JFC用量的增加,处理后棉织物的润湿性和果胶去除率均显著增加,但对棉蜡去除率影响不明显。说明渗透剂JFC对酶精练有较好的促进作用。但是,有研究表明,表面活性剂用量过高,会使酶活有所降低。因此,确定复合酶精练工艺的JFC用量为1.0g/L。
综上所述,复合酶精练浸轧液体系pH值为7,保温堆置90min,JFC用量为1.0g/L。
2.2生物酶复配比例的确定
固定浸轧液中角质酶用量(1600U/L),改变果胶酶用量,对棉织物进行处理(为了排除表面活性剂的影响,未添加助剂)。处理后织物的润湿性、果胶去除率、棉蜡去除率及失重率结果见表4。
由表4可知,果胶酶用量对棉机织物润湿性的影响较大。果胶酶用量较低时,随着其用量的增加,棉机织物润湿性明显增加,而果胶去除率、棉蜡去除率及失重率变化均不明显。当用量达到400U/L时,润湿性最佳;当用量增加至800U/L时,各项性能均略有下降。这可能与纤维表面酶作用底物的可及度下降有关。随着酶解反应的进行,纤维外层的酶底物数目逐渐减少,致使无可及底物空余表面,使酶过饱和,不能充分利用。由此说明,角质酶/果胶酶的复配比例直接影响棉织物精练的效果,只有当复合生物酶复配比例适合时,才能发挥出最大的协同作用。因此,确定复配果胶酶用量为400U/L,角质酶与果胶酶的用量比为4:1。
2.3生物酶精练方式的影响
采用轧堆法对棉机织物进行生物酶精练。分别采用单一角质酶、单一果胶酶和复合酶精练一步法及二步法进行精练,进一步说明角质酉每/果胶酶复配的协同作用,结果见表5。
由表5可知,单一角质酶精练对棉织物润湿性的改善作用明显,与失活酶处理棉织物比较,其水滴润湿时间从48.6s缩短为8.0s,但是对果胶的去除率贡献不大;单一果胶酶精练棉织物的水滴时间为42.0s,果胶去除率可达69.01%。对比试样4和试样5可知,在加人助剂后,复合酶的精练效果得到明显改善,润湿时间从12.1s缩短为1.3S,果胶去除率提高了5.34%。这是由于生物酶的分子质量较大,在水介质中较难进入纤维内部,加入表面活性剂可降低织物固液界面张力,使酶分子更容易渗透进人织物内部并与其作用。各试样失重率的变化均不明显,说明生物酶精练对纤维损伤不大。