由表 2 可知,与纤维素酶浓度变化趋势类似,随着纤维素酶处理的时间的延长,苎麻织
物表面动摩擦系数、表面粗糙度以及刺痒感预测等级均有略微变化。结合织物的主观感受, 苎麻织物的刺痒感变化不明显,但其组织结构变得疏松,手感较活络,处理时间越长,这种 变化趋势越明显。纤维素酶作为一种高效的生物催化剂,其与苎麻纤维的作用时间越长,对 苎麻纤维的水解程度就越大。纤维素酶对苎麻织物表面突出毛羽的水解和软化会提高织物的 平滑性,纤维的部分水解会使得纱线内纤维间的松动性和织物交织点的松动性增加,从而改 善织物的手感,并对降低刺痒感有积极作用。
纤维素酶的水解作用易造成织物断裂强力损失,织物的断裂强力随纤维素酶浓度增加和 处理时间延长的变化情况如图 3 所示。
由图 3(a)可知,随着纤维素酶浓度的增加,苎麻织物的断裂强力逐渐降低,特别是高浓
度的纤维素酶处理使苎麻织物的断裂强力损失急剧增加;由图 3(b)可知,随着纤维素酶整理 时间的延长,苎麻织物的强力损失率逐渐增加。纤维素酶对纤维素纤维的水解并不是均匀的 表面剥蚀作用,酶更容易进入纤维中结构较为疏松的无定形区,在受到外力拉伸时,这些疏 松和薄弱的结构容易造成应力集中,进而表现为织物断裂强力的降低。为兼顾纤维素酶对苎 麻织物抗刺痒整理的效果和保证织物的强力损失率较低(不超过 20%),优选苎麻织物纤维素酶整理的酶浓度为 0.5~1.0 % (o.w.f.),处理时间为 90min
综上所述,优化的苎麻织物纤维素酶适度整理工艺为:将苎麻织物在室温下置于 pH4.5、 浴比 1:30 的整理浴中,升温至 55℃,加入 1%(o.w.f.)的纤维素酶 80L,保温处理 90min,升 温至 100℃处理 10min(使酶完全失活),水洗,晾干。
2.1.2 纤维素酶整理苎麻织物的性能和结构分析 将苎麻织物纤维素酶抗刺痒整理优化工艺进行再实验,并对织物进行性能测试,处理前
后苎麻织物的刺痒感及断裂强力对比如表 3 所示。
表 3 苎麻织物纤维素酶整理前后刺痒感及断裂强力对比
Tab. 3 Comparison of ramie fabric prickle and breaking strength before and after cellulase finishing
注:纤维素酶 80L 1.0%(o.w.f.);浴比 1:30;pH4.5;温度 55℃;时间 90min
由表 3 可知,经优化的纤维素酶整理后,织物的表面性质有一定改善,刺痒感略下降,
但不明显。织物的断裂强力损失率为 16.5%,鉴于苎麻织物相对于棉织物等天然纤维制品有 较高的断裂强力,20%以内的强力损失率对于苎麻织物的服用性能影响不大。
为进一步分析适度纤维素酶整理对苎麻纤维结晶度的影响,对酶处理前后苎麻纤维进行
X 射线衍射分析,衍射图谱如图 4 所示。