二、不同酶体系的组合运用
针对上述的酶种的特性和处理的底物特性进行合理的组合成两种酶体系。退浆、煮练一步法需要处理的底物分别是棉籽壳、浆料(淀粉浆、CMC)、果胶质,浆料中的蜡质。一般薄型织物(40S以下的)纱线的配棉较好,棉籽壳较少,可直接选用复合果胶酶、淀粉酶与乳化剂进行处理,较厚重织物棉杂和浆料较多,可先用木质素酶和酸性纤维素酶进行处理,降解棉籽壳中的木质素使之变得疏松,纤维素酶去除纤维表面的短纤和使得纤维表皮层产生裂缝,然后再使用复合果胶酶和淀粉酶进行处理。
根据酶种的pH值和温度的活力特性,将酸性的木质素酶与淀粉酶和纤维素酶进行组合,pH值控制在4.5~5.0,温度条件控制在40~45℃,作为第一酶组分,将复合果胶酶、淀粉酶作为第二酶组分,pH值控制在7~8,温度条件控制在55~60℃,根据不同的布种情况,分别选用单组分或双组分配合使用。
三、不同酶种针对各自对应的底物作用
1.浆料特性及作为底物与酶结合的特性 目前梭织物的上浆工艺中的上浆配方多为淀粉、纯合成浆料PVA(聚乙烯醇)(或聚乙烯乙酸酯、丙烯酸聚酯、CMC(酸甲基纤维素)混合浆料淀粉)等混合物,也有根据纱线和织造的特点单独使用,以及蜡质、防腐剂、渗透剂等,在酶发挥作用之前必须使板结的浆料有一个充分膨化、糊化的过程,必要的浸泡时间、温度条件是保证,较高的带液率保证淀粉酶能够更多的和淀粉结合,不能被分解的PVA等在后续的漂白水洗中得以去除,达到较好的除浆效果。
一般经此工艺处理的面料,退浆效果:薄布:PVA去除7~8级,(主要上PVA,50S以下的);中等布:PVA去除6级左右,淀粉去除6级左右;厚布(粗支):PVA去除>6级左右,淀粉去除5~6级。可以达到不低于正常退浆效果的前处理面料。
2.棉籽壳的特性及作为底物与酶结合的特性 棉籽壳的主要组成部分为蜡质层、角质层、纤维素、果胶质和木质素,棉籽壳具有一定的疏水性,一般正常的浸轧方式很难使得酶和底物得到最大量的结合,布匹经热水浸泡后,棉籽壳会吸水膨化,大多数会由交缠在纱束的内部转移到纱束的表面,传统的轧压方式会使棉籽壳与酶液接触的机会大为降低,极大地影响了木质素酶对棉籽壳内木质素的降解,使用非离子高效乳化剂破坏表层的蜡质增加其亲水性,使用淀粉酶对经纱上的淀粉浆进行降解,在少量的纤维素酶的作用下对棉籽壳中的纤维素进行降解,使得木质素酶与棉籽中的木质素的结合的能力增强,同时保持合理的带液率有利于酶与作用底物的最大可能的接触,同时也有助于棉籽壳的进一步的膨化,有利于整个复合酶体系的作用。
四、棉纤维的蜡质、果胶质、木质素作为底物与酶结合的特性
果胶质是以聚半乳糖醛酸主链,通常以鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖和木糖以及其他糖类为支链,果胶质虽然具有大量的亲水性的羟基和羧基,但在棉纤维上的果胶物质却是部分以Ca、Mg盐和甲脂的形式存在,因此它的亲水性比纤维素要低,而且它在纤维中可能部分地与纤维素大分子以酯键结合在一起,所以不去除果胶物质对纤维的色泽和润湿性会有一定的影响,不利于以后的染色、印花等。果胶质的存在对染色牢度也有不良的影响。非离子高效乳化剂对纤维表层、浆料中的蜡质进行乳化,增强了纤维表面的可及性,使得酶分子和对应的底物结合的几率变大。□ 乐德忠