1实验
1.1实验材料
布样:羊绒/棉牛仔布
药品:淀粉酶、纤维索酶、渗透剂JFC(工业级);氯化钠、乙酸钠、冰乙酸(均为分析纯)
仪器:恒温水浴锅、EX一200A电子天平、HD026N型电子织物强力仪、DataColorSF一300电脑测色仪、PHS一3C型精密DH计。
1.2工艺流程
工艺流程:织物一浸渍热水(40℃×15rnin)一酶退浆一水洗一纤维索酶洗一水洗一烘干
1.3测试指标与方法
1.3.1失重率
将试样在处理工艺前后105℃下烘干至恒重,放人干燥器中冷却60min后称重,并按以下公式计算失重率。(失重率为三次测量的平均值)
失重率=(W0—W1)/W0×100%
式中:W0一织物初始重量;W1一织物处理后重量。
1.3.2断裂强力
将织物裁成5X30em大小样布,在HD026N电子织物强力仪上测试试样在拉仲速度为100mm/min时的断裂强力,计算『二次测量平均值(测试值均为经向)。
1.3.3毛敬测试
将试样裁成5×30em大小样布,测量试样在30nfin内水上升的高度,并计算三次测量的平均值(测试值均为经向)。
1.3.4弯曲长度
将试样裁成2cm宽、约15em长的试条放在斜面仪上测量滑出长度,根据下面公式计算弯曲长度c,用弯曲长度来衡量织物的刚柔性,弯曲长度越短织物越柔软(每次测量三块布样,取平均值,测试值均为经向)。
弯曲长度C=0.487L(em)式中:L—滑出长度
1.4淀粉酶退浆工艺
工艺条件为:淀粉酶浓度3gl,温度60℃,时间75min,pH值5.7,JFCJl,浴比l:20。
2试验结果与分析
纤维素酶的处理时间、浓度、pH值、温度等因素对处理效果都有一定的影响,本文对淀粉酶退浆后的织物分别进行了纤维素酶单因素实验和正交实验。
2.1纤维素酶浓度
固定浴比1:20,处理时间60mJn,温度50℃,pH7,JFC 1g/L,改变纤维索酶浓度对处理效果的影响结果见表1。
由表l可以得出,当纤维素酶浓度在1—3g/L时,随着酶浓度的增加,失重率基本成线性增加,当酶的浓度超过3g/l,再增加酶的浓度,失重率的变化趋于平缓。这主要是因为当反映体系中的纤维素酶的浓度达到一定数量时,酶与底物的结合已经非常充分了,因为随着反应的进行,影响酶处理效果的因素不只局限于酶的浓度、而与时间.渗透剂的作用,或者酶制剂中加有的抑制剂等因素有关。对毛效的影响大致相同。综合各种因素,得出纤维素酶浓度3g/L为这一状态的理想指标。
2.2温度
固定浴比1:20,纤维素酶浓度3g,l,处理时间60min,pH7,JFClg/l,改变温度对处理效果的影响结果见表2。
由表2可以得出,酶对温度具有高度的敏感性,在5o℃以下失重率、毛效随温度的升高而增加。在温度达到50℃时,失重率达到最大值,说明此时,酶对底物的催化能力最强。温度继续升高,失重率和毛效反而下降。这主要是因为在较高温度下,酶会出现热失活现象而导致酶催化能力下降的缘故。因此温度应在满足工艺要求的前提下偏低掌握,5O—6o℃左右较理想。
2.3处理时间
固定浴比1:20,纤维素酶浓度3l,处理温度5o℃,pH7,JFC1g/L,改变温度处理时间对处理效果的影响结果见表3。
由表3可以得出,当处理时间小于60rain时,随着处理时问的延长,失重率和毛效增加明显,处理时间大于60min后,随着处理时间的延长,增加不明显。表明在堆置时间为60min时,酶的催化作用已经很充分,表现为底物的失重率已经达到很高,吸水性也好,因此,考虑到节省时间,选60min左右为最适堆置时间2.4pH值
固定浴比l:20,纤维素酶浓度3g,l,处理温度50℃,处理时间60min,JFC1I,改变pH值对处理效果的影响结果见表4。
过高过低的pH渣都会影响酶的活性,使酶遭到不可逆的破坏。由表4可以得出,在pH值为7时,失重率和毛效最高,酶对底物的催化能力最强,说明这一pH篮是酶对底物催化的最适值。
2.5正交试验
由单因素实验可知,由纤维素酶对羊绒,棉牛仔布进行处理时,纤维素酶的浓度、温度、时间和pH值等因素对处理效果都有一定的影响,并通过分析实验结果,初步找出了这些因素较为理想的范围。为了进一步考察这些因素综合在一起对牛仔布处理效果的影响,并最终得出最优化工艺,本文设计了(34)正交实验,其中固定浴比1:20,实验设计见表5,实验结果见表6。
由表6可以得出,优化工艺条件为:A2B2C2D2,即纤维素酶浓度5g/1,温度50%,时间60min,pn值5.7,JFClg/1,浴比1:20。
3效果对比
本文利用优化的纤维素酶工艺对羊绒,棉牛仔布进行处理,并与未处理布样进行了效果对比,结果见表7。
由表7可以得出,牛仔布经淀粉酶退浆后再进行纤维素酶减量处理,酶洗后强力损失不大,牛仔布中纱线颜色深浅变化不明显,吸水性、悬垂性得到明显改善。同时借助机械摩擦和揉搓作用,使得部分染料脱落,外观纹路清晰,增加了立体感,布面光洁,光泽柔和,手感柔软舒适,达到了石磨水洗的“穿旧感”效果和其它处理效果。
4结论
综上所述,经过优化的纤维素酶处理工艺,对羊绒,棉牛仔布有着良好的处理效果,主要指标与常规石磨工艺效果相当,织物风格改善明显,织物档次提高,符合环保要求,并且较传统工艺节约了大量的能源因此,利用纤维素酶对羊绒,棉牛仔布进行处理完全可取代常规石磨工艺。
来源 陈莉
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