摘要 为去除拉伸细化羊毛表面影响其产品服用性能的鳞片突出部分,改善拉伸细化羊毛纤维表面的光滑程 度,使纤维在形态上更接近羊绒纤维,使用碱性蛋白酶Savinase对拉伸细化后的毛条进行处理。通过观察纤维表面 形态,测定纤维减量率、摩擦因数、断裂强度和断裂伸长率,证明酶处理吞蚀去除翘起鳞片的可行性。实验结果表 明,蛋白酶用量为1·6%(o.w.f),时间为40 min的处理工艺,对纤维的处理效果最好。
关键词 碱性蛋白酶;拉伸细化羊毛;鳞片;表面形态
羊毛拉伸细化工艺,因其细化效果明显,无环境 污染等优势得到了长足的发展[1-3],但拉伸处理后 羊毛纤维的表面鳞片仍然存在,且鳞片末端翘起明 显,使得拉伸细化羊毛仍然具有毡缩性[4-5]。去除 表面鳞片可显著提高羊毛制品舒适性能,使用蛋白 酶处理更具有环境优势[6-9]。普通羊毛经蛋白酶直 接处理难以获得满意的防毡缩效果,但对于拉伸细 化处理后的羊毛,纤维中的二硫键经历了打开和重 新交联的过程,鳞片受到了一定程度的损坏,蛋白酶 分子容易进入鳞片层产生催化水解作用。
拉伸细化 羊毛在拉伸过程中受到拉伸和挤压等特殊处理,纤 维内层结晶度与结晶取向度都大大增加[10],减弱了 蛋白酶对纤维内层的水解作用,从而降低纤维的强 力损失。另外,羊毛拉伸过程中使用的大量弱酸性 试剂[11],可使羊毛内部暂时处于弱酸环境,从而保 护羊毛内部不易受到碱性蛋白酶高度水解。为了获 得高支防缩羊毛纤维,促进拉伸细化羊毛“机可洗” 产品的开发和应用,改善拉伸细化羊毛产品的舒适 性,本文采用碱性蛋白酶Savinase对拉伸细化羊毛 进行低强力损伤剥鳞片处理,并找出最佳的处理条 件,为其进一步工业化生产提供参考。
1 实验部分
1.1 实验材料
10 tex原毛(内蒙古鹿王集团提供)为0#试样; 10 tex拉伸细化羊毛(天津工业大学研制),制成11 个2 g左右的试样,分别为1#~11#;蛋白酶采用 Novozymes的碱性蛋白酶Savinase,其最适pH值为 8·0~9·0,温度为50℃。
1.2 实验仪器
KYKY-2800型扫描电子显微镜,中科院物理研 究所生产;罗德(Roder)纤维摩擦系数仪,常州第二 纺织机械厂;YG001A型电子式单纤维强力仪,南通 宏大测试仪器有限公司生产。
1.3 实验方法
1.3.1 处理工艺条件
工艺流程如图1所示,在烧杯中完成处理。实 验条件为pH=9,温度50℃。1#~8#试样处理时间 为40 min,蛋白酶用量分别为0、0·8%、1%、1·2%、 1·4%、1·6%、1·8%、2%(o.w.f),1#试样为对照样, 在相同pH值条件下无蛋白酶空白处理浴中处理 40 min。试样9#~11#蛋白酶用量为1·6%(o.w. f),处理时间分别为20、60和80 min。
1.3.4 羊毛纤维摩擦效应的测量
采用罗德法测量纤维的表面摩擦性质,测量方 法及计算参见文献[13]。
1.3.5 羊毛强伸度的测定
采用YG001A型单纤维电子强力仪对试样进行 拉伸测试,每组60根,夹间距为20 mm,下夹持器下 降速度为20 mm/min。
2 结果与讨论
根据前期的研究发现,在双氧水预处理的条件 下,1%(o.w.f)的碱性蛋白酶Savinase对羊毛织物的 防毡缩处理效果较好[14]。考虑到试样特性的差异, 选择Savinase用量为0·8%~2%(o.w.f),处理时间 选择20~80 min之间。对不同工艺条件下纤维的 SEM照片进行直观观察,并对纤维的减量率、摩擦因 数和强伸度数据进行分析,得出强度损失低且鳞片 剥除效果好的最佳处理工艺条件。
2.1 纤维表面形态结构变化
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