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羊毛织物的酶整理新工艺研究

来源:中国纺机网编辑部 发布时间:2013年10月17日

1实验部分

11实验材料及主要化学药品

纯毛织物,释氯剂DCCA,二氯异氰尿酸钠(工业用),次氯酸钠(分析纯),双氧水30%(分析纯),水玻璃(工业品),蛋白酶(工业品),TG酶(日本)。

12前处理

H2O2处理条件:温度50℃,浴比1∶20,时间60min,JFC适量;

DCCA处理条件:温度25℃,浴比1∶20,时间60min,JFC适量,pH值40;

NaClO处理条件:温度25℃,浴比1∶20,时间60min,JFC适量,pH值30;脱氯工艺:Na2SO33%(owf),温度30℃,浴比1∶20,时间20min,NaCO3调节pH值至8~9之间处理8min,温度45℃。

1.3酶处理

根据工艺参数配置酶液,把羊毛浸入其中,在一定温度下处理一定时间,取出烘干至恒重,测定减量率、毡缩率、白度、强力、碱溶度。

14分析及性能测试

羊毛纤维损伤采用碱溶度法测定及计算,

式中,G———含水率(%),W———碱处理后残留试样重(g)。

毡缩率的测定及计算:皂片1gL,浴比1∶30,洗液温度30℃,洗涤时间1h,烘干,待织物吸湿平衡后按下式计算毡缩率。

织物减量率的测定:将酶处理前后的试样在105℃的烘箱中烘至恒重。

白度的测定:在智能式色度白度仪上按标准方法测定。

织物强力的测定:在Y501型强力测试仪上按标准方法测定。

2结果与讨论

21不同前处理剂对羊毛性能的影响

采用不同浓度的H2O2(35,40,45mlL)、DCCA(1%,3%,5%)、NaClO(1%,3%,5%)对羊毛织物进行处理,分析其对羊毛主要性能的影响,结果如表1所示。

由表1可知,羊毛织物经H2O2、DCCA、NaClO处理后减量率增加;H2O2处理白度有了较大提高;与洗毛织物相比,随着前处理剂用量的增加,H2O2处理织物毡缩率变化不大,DCCA、NaClO处理后织物的毡缩率下降较明显,但后2种处理也使织物的碱溶度显著增加;织物强力下降较大

,说明氯化处理使羊毛纤维发生了较大损伤。如果氯化工艺条件过于激烈,不仅会破坏羊毛纤维表面的—S—S键,而且会损伤羊毛的皮质层细胞。综合减量率、毡缩性、白度与纤维损伤等性能,选择H2O2(40mlL)作为合适的前处理剂。

22蛋白酶对羊毛性能的影响

采用不同浓度的蛋白酶与洗毛后的织物作用,及其与前处理相结合,探讨蛋白酶对羊毛性能的影响,其处理条件为温度50℃,浴比1∶20,时间40min,pH值85.

单纯用蛋白酶处理羊毛织物,对织物的抗毡缩性能影响不大。羊毛最外面鳞片层有较多的胱氨酸,存在二硫键,所以,水解稳定性较高。通过H2O2预处理和不同浓度的蛋白酶结合,则随着蛋白酶用量的增加,织物抗毡缩性明显提高。适当的前处理,使羊毛鳞片外角质层中的二硫键打开,使大分子的蛋白酶容易接近蛋白质分子链,发生吸附和催化反应,从而使蛋白酶通过对鳞片层的水解,提高了织物的抗毡缩性能。

双氧水预处理后的蛋白酶处理对毛纤维的损伤,采用双氧水+蛋白酶整理工艺,随着蛋白酶用量的增加,织物强力下降,羊毛的碱溶度增加,这说明蛋白酶在处理羊毛时,其作用并不只发生在表皮层,鳞片层内部及角质层可能也受到了损伤,即蛋白酶处理时并不是理想的由表及里均匀水解,也存在着不均匀的纵向水解。有资料认为:蛋白酶对羊毛减量有2个模式:酶减量剥离模式和酶减量的水解模式。酶减量剥离模式是指羊毛在蛋白酶的作用下,通过蛋白酶对羊毛CMC球状蛋白的水解,使羊毛细胞(包括鳞片细胞和皮质细胞)剥离纤维主体的减量形式(物理减量),从目前研究看,动物蛋白酶和微生物蛋白酶主要采用剥离模式对羊毛进行减量的,由于羊毛的CMC对羊毛的机械性能至关重要,因而剥离模式对羊毛的机械性能损伤很大。

1实验部分

11实验材料及主要化学药品

纯毛织物,释氯剂DCCA,二氯异氰尿酸钠(工业用),次氯酸钠(分析纯),双氧水30%(分析纯),水玻璃(工业品),蛋白酶(工业品),TG酶

(日本)。

12前处理

H2O2处理条件:温度50℃,浴比1∶20,时间60min,JFC适量;

DCCA处理条件:温度25℃,浴比1∶20,时间60min,JFC适量,pH值40;

NaClO处理条件:温度25℃,浴比1∶20,时间60min,JFC适量,pH值30;脱氯工艺:Na2SO33%(owf),温度30℃,浴比1∶20,时间20min,NaCO3调节pH值至8~9之间处理8min,温度45℃。

1.3酶处理

根据工艺参数配置酶液,把羊毛浸入其中,在一定温度下处理一定时间,取出烘干至恒重,测定减量率、毡缩率、白度、强力、碱溶度。

14分析及性能测试

羊毛纤维损伤采用碱溶度法测定及计算,

式中,G———含水率(%),W———碱处理后残留试样重(g)。

毡缩率的测定及计算:皂片1gL,浴比1∶30,洗液温度30℃,洗涤时间1h,烘干,待织物吸湿平衡后按下式计算毡缩率。

织物减量率的测定:将酶处理前后的试样在105℃的烘箱中烘至恒重。

白度的测定:在智能式色度白度仪上按标准方法测定。

织物强力的测定:在Y501型强力测试仪上按标准方法测定。

2结果与讨论

21不同前处理剂对羊毛性能的影响

采用不同浓度的H2O2(35,40,45mlL)、DCCA(1%,3%,5%)、NaClO(1%,3%,5%)对羊毛织物进行处理,分析其对羊毛主要性能的影响,结果如表1所示。

由表1可知,羊毛织物经H2O2、DCCA、NaClO处理后减量率增加;H2O2处理白度有了较大提高;与洗毛织物相比,随着前处理剂用量的增加,H2O2处理织物毡缩率变化不大,DCCA、NaClO处理后织物的毡缩率下降较明显,但后2种处理也使织物的碱溶度显著增加;织物强力下降较大,说明氯化处理使羊毛纤维发生了较大损伤。如果氯化工艺条件过于激烈,不仅会破坏羊毛纤维表面的—S—S键,而且会损伤羊毛的皮质层细胞。综合减量率、毡缩性、白度与纤维损伤等性能,选

择H2O2(40mlL)作为合适的前处理剂。

22蛋白酶对羊毛性能的影响

采用不同浓度的蛋白酶与洗毛后的织物作用,及其与前处理相结合,探讨蛋白酶对羊毛性能的影响,其处理条件为温度50℃,浴比1∶20,时间40min,pH值85.

单纯用蛋白酶处理羊毛织物,对织物的抗毡缩性能影响不大。羊毛最外面鳞片层有较多的胱氨酸,存在二硫键,所以,水解稳定性较高。通过H2O2预处理和不同浓度的蛋白酶结合,则随着蛋白酶用量的增加,织物抗毡缩性明显提高。适当的前处理,使羊毛鳞片外角质层中的二硫键打开,使大分子的蛋白酶容易接近蛋白质分子链,发生吸附和催化反应,从而使蛋白酶通过对鳞片层的水解,提高了织物的抗毡缩性能。

双氧水预处理后的蛋白酶处理对毛纤维的损伤,采用双氧水+蛋白酶整理工艺,随着蛋白酶用量的增加,织物强力下降,羊毛的碱溶度增加,这说明蛋白酶在处理羊毛时,其作用并不只发生在表皮层,鳞片层内部及角质层可能也受到了损伤,即蛋白酶处理时并不是理想的由表及里均匀水解,也存在着不均匀的纵向水解。有资料认为:蛋白酶对羊毛减量有2个模式:酶减量剥离模式和酶减量的水解模式。酶减量剥离模式是指羊毛在蛋白酶的作用下,通过蛋白酶对羊毛CMC球状蛋白的水解,使羊毛细胞(包括鳞片细胞和皮质细胞)剥离纤维主体的减量形式(物理减量),从目前研究看,动物蛋白酶和微生物蛋白酶主要采用剥离模式对羊毛进行减量的,由于羊毛的CMC对羊毛的机械性能至关重要,因而剥离模式对羊毛的机械性能损伤很大。


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