彩棉/亞 麻/白棉混紡針織物酶前處理工藝研究

 　　天然彩色棉色澤自然柔和、古樸典雅，富有彈性，穿著舒適；亞麻吸濕透氣，抗菌，抗靜電，防腐，易洗滌，有樸素自然的風格。但彩棉纖維長度短， 麻纖維雖長但長度不勻率高，抱合力差，而白棉纖維長度長，長度整齊度高，加入白棉可大大提高紡紗效果，提高戰紗質最。彩棉/亞麻/白棉混紡針織物吸收了彩棉、亞麻和內棉三者的優點，織物柔軟而有身骨，涼爽而舒適，色彩自然典稚。　 

　　由于彩棉和亞麻含有較高的果膠和脂蠟質成分，亞麻纖維的剛度較大，因此，彩棉/亞麻/白棉混紡針織物存存手感粗糙生硬、吸濕性差等缺點。本文采用精練酶替代常規精練，大大改善了織物的吸濕和柔軟性能，也更符合彩棉的環保特性。 

1 彩棉/亞麻/白棉混紡針織物雜質含量分析 

　　雖然天然彩色棉、亞麻與白棉都是纖維索纖維，但其物理性質和各組分含量存在著差異。影響彩棉/亞麻/白棉混紡針織物吸濕性能的主要雜質含量比較見表l。因本實驗中采用的是25棕色彩棉/35亞麻/40自棉混紡紗，繹計算可得，原料中果膠含量約3．04%，木質素含量約3．43%，脂蠟質含量約1．43%，其中，影響織物吸濕性能的主要是果膠和脂蠟質。 

2 精練酶在纖維精練中的作用機理 

　　精練酶301L是以堿性果膠酶為主的多種酶制劑的復配產品，其精練機理與果膠酶相似。 

　　傳統的煮練機理是用大量的燒堿液先將蠟質皂化，再乳化凈洗去除，同時將礦物質和果膠質去除。而酶精練的機理卻是先將果膠質水解，為去除剩余的蠟質提供便利。果膠酶精練過程中，首先果膠酶與果膠質生成復合物(絡合體)，然后進而將之水解。這樣，原先不溶性的果膠質被分裂。脫離纖維，此時被水解的果膠質就具分散性，果膠質從纖維表面的初生細胞壁層溶斛后，為凈洗劑去除蠟質提供通道，這一過程將連續不斷地重復發生，直到果膠酶因某種條件而停止作用。果膠酶與不溶性果膠之間的反應，不僅使果膠成游離狀態，還可以使表面其他雜質脫落，達到精練的目的。 

3 實驗部分 
（略） 

4 結果與討論 

4．1 酶用量對精練酶煮練效果的影響 

　　精練酶煮練工藝條件：浴比l：20，溫度50℃ ，時間30min。pH值8，滲透劑2 g/L ，變化酶用量，進行煮練。 

　　隨著酶用量的增加，減量率增加；毛效有所增加；頂破強力下降；彎曲長度變短。這是因為酶用量增加，溶液中酶濃度增加，精練酶與果膠及蠟質反應速度加快，除雜效果好，因此織物的減量率增加，毛效提高 但當酶用量達到一定值后，毛效增加不明顯，織物柔軟性能改善不明顯，而織物強力下降卻很大。 

4．2 pH值對精練酶煮練效果的影響 

　　精練酶煮練工藝條件：浴比1：20，溫度5O℃ ，時間3Omin，酶用量1 g/L，滲透劑2 g/L，，變化pH值。 

　　pH值可影響精練酶與底物的結合。酶和底物的解離情況，只有在特定的pH值條件下，最適宜于它們互相結合，并發生催化作用，使酶促反應速度達最大值，這種pH值稱為酶的最適pH(optimum pH)。溶液的pH值高于和低于最適pH時都會使酶的活性降低，遠離最適pH值時甚至導致酶的變性失活。 

　　減量率、毛效、頂破強力和彎曲長度等所有性能在pH值為7、8、9時都比在pH值為6和1O時好。可見精練酶在中性至弱堿性條件下，活性較好，除雜效果好，因此，織物毛效在pH為7、8、9時較好。當pH值變大時，織物強力損傷變大，柔軟性能變差，這是溶液中堿液對織物造成的損傷而不是精練酶處理的效果。 

4 3 溫度對精練酶煮練效果的影響 

　　精練酶煮練工藝條件：浴比1：20，時間30 min，酶用量1g/L ，pH值為7，滲透劑2 g/L，變化溫度。 

　　溫度是影響精練酶活性的又一重要因素，不同的生物酶所適合的最佳溫度不同，溫度在5O～60℃時，減量率達到一定值，且毛效、頂破強力和彎曲長度都較好，此時，精練酶處理效果較優。這是因為隨著溫度的升高，精練酶的活化分子數增加，反應速度加快，但溫度繼續增加時，酶蛋白叉會逐漸變性失活，精練酶處理效果變差。對于精練酶處理，在60℃時，織物性能較好，處理效果最優。 

4．4 時間對精練酶煮練效果的影響 

　　精練酶煮練的工藝條件為：浴比1：20，溫度6O℃ ，酶用量l g/L，滲透劑2 g/L ，pH值7，變化煮練時間。 

　　隨著煮練時間的增加，毛效增加，彎曲長度變化不大，織物的吸濕性和柔軟性能雖有所改善，但改善并不明顯，反而織物的頂破強力下降很大。這是因為織物長時間處于較高溫度的溶液中，纖維受到了損傷，因而導致織物頂破強力下降。

4 5 精練酶精練工藝條件的確定 

　　根據上述各單因素對精練酶處理效果的影響分析，現選定酶用量、pH值、溫度和時間四因子，三水平進行正交實驗。

　　精練的主要目的是去除天然雜質，降低織物的含雜量，提高織物的潤濕性，所以在精練酶正交實驗中，選擇毛效、織物頂破強力和彎曲長度3項指標作為評判標準，其中以毛效作為最主要的指標。另外，精練酶濃度越大，溫度越高，時間越長，生產成本相對越高，并且織物的頂破強力下降越大。所(下轉第84頁)以，綜合考慮各種因素，利用正交實驗的直觀分析法最終得出的優化工藝為：精練酶濃度為l.5 g/L，pH值為8，溫度6O℃，時間45 min。滲透劑2 g/L，浴比1:20。 

5 結論 

　　(1)酶用量、pH值、溫度和時間對精練酶煮練效果都有一定的影響。隨著酶用量的增加，減量率增加,毛效有所增加，頂破強力下降，彎曲長度變短，織物柔軟性能得到改善; pH值處于中性至弱堿條件時，精練酶煮練效果好；隨著溫度的升高，織物毛效先變大后變小，頂破強力先變小后變大，彎曲長度先變短后變長，溫度在50~60℃時，精練酶煮練效果較好；隨著煮練時間的增加，織物毛效和柔軟性能有所改善，但改善效果不明顯，織物頂破強力下降很大。 

　　(2)通過正交實驗，得到較佳工藝條件：精練酶濃度為1．5 g/L，pH值為8，溫度6O℃ ，時間45 min。滲透劑2 g/L，浴比1：20。

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