2.2 單因素分析及數學模擬
2.2.1 溫度對減量率的影響
根據極差分析法,極差越大,說明該因素對減量率的影響越大。表2中,溫度的極差值最大。用纖維素酶對亞麻織物進行處理,處理工藝為:浴比1∶25,pH值5.5,酶用量3.0g/L,時間90min。不同溫度的織物減量率結果見圖1。
由圖1可見,隨著溫度的升高,減量率逐漸增大,溫度為55℃時,其值最大,之后,隨著溫度的升高減量率下降,溫度為65℃時,減量率不到1.0%。可見,纖維素酶對溫度非常敏感,因此,在酶處理工藝中,控制溫度尤其重要。
為了進一步說明溫度與酶處理減量率的關系,利用曲線擬合方法建立減量率與溫度之間的曲線方程。點坐標分別為
2.2.2 時間對減量率的影響
用纖維素酶對亞麻織物進行處理,處理工藝為:浴比1∶25,溫度55℃,pH值5.5,酶用量3.0g/L。不同時間的織物減量率結果見圖2。
由圖2可知,減量率隨時間的增加而增大。0~90min內,隨著時間的增加,減量率增加速率較大;時間超過120min以后,減量率增加緩慢。原因是酶對纖維素的作用發生在纖維的表面,而吸附在纖維素上的酶的活性又受時間的限制,若在尚存活性時酶不與纖維作用,隨著時間的延長,酶就會逐漸失活。因此,將酶洗時間控制在90min以內為好。同“2.2.1”,利用曲線擬合的方法建立了減量率與處理時間之間的曲線方程:y=-0.000123X2+0.04268x+0.011,起始點坐標為(0,0)。
2.2.3 酶用量對減量率的影響
用纖維素酶對亞麻織物進行處理,處理工藝為:浴比1∶25,溫度55℃,pH值5.5,時間90min。不同酶用量的織物減量率結果見圖3。
由圖3可見,酶用量與減量率基本呈線性關系。酶用量增加,酶的濃度增大,單位體積內的酶分子數量增多,酶的催化反應加強,使更多的纖維素降解、水解、溶解,使織物減量率增加。同“2.2.1”,利用直線擬合的方法,建立了減量率與酶用量之間的方程:y≈1.256x,起始點坐標為(0,0)。
3 結 論
纖維素酶處理亞麻織物可以改善纖維表面光潔度,降低纖維的剛性,使纖維變得柔軟,從而改善織物的觸覺舒適性。纖維素酶處理亞麻織物的效果受溫度、pH值、酶用量和處理時間的影響,其中溫度的影響最大,其次為時間、酶用量和pH
值。通過正交試驗得出的最佳工藝條件為:溫度55℃、pH值5.5、酶用量3g/L、時間90min。對酶處理溫度、時間、酶用量分別進行了單因素試驗分析,并利用曲線擬合的方法分別建立了溫度、時間、酶用量與織物減量率之間的近似函數關系方程,方程反映了因變量相對于自變量之間的變化趨勢,可為今后的相關研究工作提供參考。
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