纺机网技术中心

 您所在的位置:  纺机网 >  技术中心 >  后整理 >

纤维素酶整理纯棉针织物的性能与工艺研究(一)

来源:印染在线 发布时间:2009年08月17日

棉、麻、粘胶、Tencel、人丝等织物均是纤维素纤维,其大分子结构中的葡萄糖剩基通过β-1,4糖苷键相结合。利用纤维素酶(一种能使纤维素降解的蛋白质),可对纤维素起催化降解作用,使之减量。纤维素纤维经酶处理后,其无定形区部分水解,使结晶区之间的空隙变大,结晶区的部分水解使晶区尺寸变小。因而,在受到外力作用时,结晶区之间容易产生相对运动,纤维抗弯能力降低,刚度下降,从而使整理后的织物光洁柔软、蓬松,服用性能得到改善,提高了棉针织物产品的档次和附加值[1,2]。作者探讨了纯棉针织物的纤维素酶处理工艺,分析影响酶处理效果的各因素,并以减量率、断裂强力、吸湿性和透气性为综合指标,优化了纯棉针织物的酶整理工艺,并得出了纤维素酶整理纯棉针织物(厚型)的最佳工艺配方。

1 材料与方法1.1 试验材料和药品织物:20S/1半畦编组织(厚型纯棉针织物)。主要药品:纤维素酶R-10(YakultofJapan)活力为10000μ·g-1;渗透剂JFC(工业品,非离子型表面活性剂,它在水溶液中不能电离,因此对酶的活性影响不大);醋酸、醋酸钠;MgCl2·6H2O(均为AR级)。1.2 酶整理工艺流程针织物前处理(碱缩、煮练、H2O2漂白)→配制整理液→升温至所需温度→加入针织物→在恒温振荡摇床上浸渍规定时间(往复速度50次·min-1)→取出针织物→热水洗(80~85℃)15min→温水洗(60℃)10min→冷水洗三道→在烘箱中(105~110℃)烘至恒重→称量→测试针织物各项性能指标。1.3 性能测试方法1.3.1 酶减量率测定减量率/%=(A-B)/A×100(1) 式中:A-酶处理前针织物绝干(g);B-酶处理后

针织物绝干(g)。将酶处理前后的样布在烘箱中105℃烘至恒重,采用箱外热称法称量样布重量(g)。1.3.2 测试指标及方法根据GB5453-85,用YG461型织物中压透气量仪测定织物透气量(L·m-2·s-1),喷嘴直径5cm;用YGW-871型毛细管效应测定仪测定织物吸水量(cm·30min-1),织物宽5cm,长30cm;根据GB3916-83,用YG021A-3型强力仪测定织物的断裂强力(N)。1.4 试样制备在实验室条件下将样布在干燥器内平衡放置24h后,距布边5cm以上沿纵向均匀剪取试样若干块。本试验所用织物为20S/1半畦编纯棉针织物(厚型),每块5g。本试验所用样布(厚型针织物)处理前各测试指标为:纵向拉伸断裂强力116.81N,透气量320L·m-2·s-1,毛效每30min为10.2cm。

2 结果与讨论2.1 影响酶洗工艺条件的单因素试验2.1.1 酶用量及酶活力对减量率的影响 纤维素酶用量对棉织物的处理效果有重要影响,生化酶用量与减量率关系如图1所示。酶用量在6%(owf)以下时,减量率增加明显;并且酶用量与减量率基本上成线性关系。但酶用量超过8%(owf)后,其减量率变化趋于平缓。根据酶解反应动力学模型[3,4]可知,纤维素酶(E)分解纤维素分子(S)的反应历程为:

由纤维的酶解速率或产物的生成速率决定于酶与纤维形成的络合物(ES)的浓度,因而可得酶解反应速度公式:r=d[P]/dt=K2[ES](3) 式中:[ES]为酶∽纤维络合物浓度;[P]为产物浓度;K1、K-1、K2均为反应速率常数。用稳态法处理,得:变形得:解微分方程,可得:,故r=K2[E][S]/KM(4) 式中:KM=(K-1+K2)/K1为米氏常数。由(4)式可见,纤维素酶水解纤维的酶解速率与用量[E]成正比。然而
,针织物在处理液中的酶解反应是非均相反应,这可能是因为纤维素酶在催化水解纤维时,酶首先必须和纤维表面结合形成络合物(ES),且反应速率受织物表面酶—底络合物(ES)浓度控制。根据多相催化原理,(ES)量并不随(E)的量增加而无限增加,即(ES)有一个饱和值,因为单位质量纤维的特性表面积(Asp)和可供酶形成络合物的位置数(n)是一定的[3,4],所以在达到比饱和值后,酶浓度的增加不会使络合物浓度[ES]有明显的变化,从而使反应速率增加不明显。这种关系在酶用量与针织物减量率关系曲线上也反映出来。由此可见,在纤维素酶处理针织物工艺过程中,使用过高的酶用量对针织物进行处理是不经济的,会大大增加生产工艺的成本。此外,在实际生产中,酶的活力越高,要达到相同效果的减量率,则酶用量就越少。

1  2  3  
 相关信息 
  • 分享
  • 分享至腾讯微博
  • 分享至开心网
  • 分享至人人网
  • 分享至新浪微博
  • 分享至网易微博
  • 分享至豆瓣网
  • 分享至MSN
  • 分享至飞信空间
  • 打印该网页
  • 打印
 推荐企业
 推荐企业
浙江锦峰纺织机械有限公司
 推荐企业
丝普兰喷气织机 润源经编
关于纺机网 | 网络推广 | 栏目导航 | 客户案例 | 影视服务 | 纺机E周刊 | 广告之窗 | 网站地图 | 友情链接 | 本站声明 |