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2.2 低溫等離子-蛋白酶聯(lián)合改性對(duì)羊毛針織物性能的影響

蛋白酶處理前進(jìn)行預(yù)處理,使羊毛鱗片外角質(zhì)層中的二硫鍵打開(kāi),提高羊毛的親水性,使蛋白酶容易接近蛋白質(zhì)分子鏈,發(fā)生吸附和催化反應(yīng).[8]傳統(tǒng)采用H2O2預(yù)處理與蛋白酶結(jié)合.本文采用低溫等離子作為蛋白酶的預(yù)處理,分析低溫等離子-蛋白酶聯(lián)合改性對(duì)羊毛性能的影響,結(jié)果如表3 所示.

從表3 可知,經(jīng)低溫等離子預(yù)處理再經(jīng)蛋白酶處理的羊毛氈縮率下降.蛋白酶處理前進(jìn)行低溫等離子預(yù)處理,使羊毛鱗片外角質(zhì)層中的二硫鍵打開(kāi),提高羊毛的親水性,使鱗片軟化和降解,增大外角質(zhì)層的可及性,在外角質(zhì)層中的擴(kuò)散和催化水解較容易進(jìn)行.蛋白酶對(duì)羊毛進(jìn)行改性是通過(guò)酶的催化水解作用,部分或全部剝蝕羊毛表面的鱗片層,減小或降低羊毛的定向摩擦效應(yīng).[9]

蛋白酶處理也會(huì)造成織物損傷,由于蛋白酶的作用并不只發(fā)生在表皮,鱗片層內(nèi)部及角質(zhì)層也受到了損傷,蛋白酶處理并非全是由表及里均勻水解,也存在著不均勻的縱向水解.但與雙氧水預(yù)處理相比,低溫等離子預(yù)處理的織物強(qiáng)度損失有所降低.原因是低溫等離子處理僅作用于纖維表面,防止了氧化前處理對(duì)纖維的損傷和氧化+蛋白酶聯(lián)合處理對(duì)羊毛減量的不可控制性;另外,低溫等離子處理對(duì)羊毛纖維產(chǎn)生刻蝕,會(huì)使纖維表面變得毛糙,纖維間抱合力增大,致使滑脫現(xiàn)象減少,織物脹破強(qiáng)度增大.

2.3 低溫等離子-TG 酶聯(lián)合改性對(duì)羊毛針織物性能的影響

由表4 可知,經(jīng)過(guò)TG 酶的作用后,羊毛針織物的氈縮率由低溫等離子處理后的10.47%降低到8.97%,脹破強(qiáng)度也由低溫等離子處理后的0.276 MPa 增強(qiáng)到了0.292 MPa.說(shuō)明用低溫等離子處理羊毛是通過(guò)活化成低溫等離子態(tài)的激發(fā)氣體分子的氧化反應(yīng)以及被加速氣體粒子的濺射作用,使羊毛表面鱗片層破壞,有利于TG 酶的作用.TG 酶能夠催化肽鍵中谷氨酰胺(?；w)和賴(lài)氨酸中伯胺(酰基受體)之間的酰基轉(zhuǎn)移反應(yīng).羊毛纖維的主要成分是蛋白質(zhì),羊毛中谷氨酰胺和谷氨酸的總量達(dá)到14.9%,賴(lài)氨酸總量3.1%,TG 酶織物催化羊毛角蛋白中谷氨酰胺殘基和賴(lài)氨酸殘基之間的交聯(lián)反應(yīng),可使羊毛蛋白的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性增強(qiáng),氈縮率進(jìn)一步下降,脹破強(qiáng)度提高.[10]

2.4 低溫等離子-蛋白酶-TG 酶處理(聯(lián)合處理)對(duì)羊毛針織物性能的影響

2.4.1 潤(rùn)濕性能

由表5 可以看出,織物用低溫等離子處理后直接用蛋白酶處理,潤(rùn)濕時(shí)間延長(zhǎng)到168.66 s,然后用TG酶處理,潤(rùn)濕時(shí)間>180.00 s.織物用低溫等離子處理后直接用TG 酶處理,潤(rùn)濕時(shí)間由17.94 s 增至35.23 s,再用蛋白酶處理,潤(rùn)濕時(shí)間增加到148.57 s.

綜上分析,低溫等離子處理使羊毛的親水性增加,蛋白酶和TG 酶處理會(huì)使織物的潤(rùn)濕性變差,其中蛋白酶處理后的變化更明顯.原因是蛋白酶對(duì)羊毛的催化水解和TG 對(duì)羊毛蛋白的催化交聯(lián)使羊毛經(jīng)低溫等離子處理后產(chǎn)生的極性基團(tuán)發(fā)生遷移或翻轉(zhuǎn),蛋白酶催化水解產(chǎn)生的部分大分子水解蛋白殘留可能覆蓋在羊毛表面,影響潤(rùn)濕性能.

2.4.2 氈縮性和脹破強(qiáng)度

為進(jìn)一步降低蛋白酶對(duì)羊毛的損傷,將低溫等離子+蛋白酶+TG 酶聯(lián)合對(duì)羊毛進(jìn)行改性,分析改性后羊毛的氈縮性和脹破強(qiáng)度.結(jié)果如表6 所示.