摘要 為去除拉伸細化羊毛表面影響其產品服用性能的鱗片突出部分,改善拉伸細化羊毛纖維表面的光滑程 度,使纖維在形態上更接近羊絨纖維,使用堿性蛋白酶Savinase對拉伸細化后的毛條進行處理。通過觀察纖維表面 形態,測定纖維減量率、摩擦因數、斷裂強度和斷裂伸長率,證明酶處理吞蝕去除翹起鱗片的可行性。實驗結果表 明,蛋白酶用量為1·6%(o.w.f),時間為40 min的處理工藝,對纖維的處理效果最好。
關鍵詞 堿性蛋白酶;拉伸細化羊毛;鱗片;表面形態
羊毛拉伸細化工藝,因其細化效果明顯,無環境 污染等優勢得到了長足的發展[1-3],但拉伸處理后 羊毛纖維的表面鱗片仍然存在,且鱗片末端翹起明 顯,使得拉伸細化羊毛仍然具有氈縮性[4-5]。去除 表面鱗片可顯著提高羊毛制品舒適性能,使用蛋白 酶處理更具有環境優勢[6-9]。普通羊毛經蛋白酶直 接處理難以獲得滿意的防氈縮效果,但對于拉伸細 化處理后的羊毛,纖維中的二硫鍵經歷了打開和重 新交聯的過程,鱗片受到了一定程度的損壞,蛋白酶 分子容易進入鱗片層產生催化水解作用。
拉伸細化 羊毛在拉伸過程中受到拉伸和擠壓等特殊處理,纖 維內層結晶度與結晶取向度都大大增加[10],減弱了 蛋白酶對纖維內層的水解作用,從而降低纖維的強 力損失。另外,羊毛拉伸過程中使用的大量弱酸性 試劑[11],可使羊毛內部暫時處于弱酸環境,從而保 護羊毛內部不易受到堿性蛋白酶高度水解。為了獲 得高支防縮羊毛纖維,促進拉伸細化羊毛“機可洗” 產品的開發和應用,改善拉伸細化羊毛產品的舒適 性,本文采用堿性蛋白酶Savinase對拉伸細化羊毛 進行低強力損傷剝鱗片處理,并找出最佳的處理條 件,為其進一步工業化生產提供參考。
1 實驗部分
1.1 實驗材料
10 tex原毛(內蒙古鹿王集團提供)為0#試樣; 10 tex拉伸細化羊毛(天津工業大學研制),制成11 個2 g左右的試樣,分別為1#~11#;蛋白酶采用 Novozymes的堿性蛋白酶Savinase,其最適pH值為 8·0~9·0,溫度為50℃。
1.2 實驗儀器
KYKY-2800型掃描電子顯微鏡,中科院物理研 究所生產;羅德(Roder)纖維摩擦系數儀,常州第二 紡織機械廠;YG001A型電子式單纖維強力儀,南通 宏大測試儀器有限公司生產。
1.3 實驗方法
1.3.1 處理工藝條件
工藝流程如圖1所示,在燒杯中完成處理。實 驗條件為pH=9,溫度50℃。1#~8#試樣處理時間 為40 min,蛋白酶用量分別為0、0·8%、1%、1·2%、 1·4%、1·6%、1·8%、2%(o.w.f),1#試樣為對照樣, 在相同pH值條件下無蛋白酶空白處理浴中處理 40 min。試樣9#~11#蛋白酶用量為1·6%(o.w. f),處理時間分別為20、60和80 min。
1.3.4 羊毛纖維摩擦效應的測量
采用羅德法測量纖維的表面摩擦性質,測量方 法及計算參見文獻[13]。
1.3.5 羊毛強伸度的測定
采用YG001A型單纖維電子強力儀對試樣進行 拉伸測試,每組60根,夾間距為20 mm,下夾持器下 降速度為20 mm/min。
2 結果與討論
根據前期的研究發現,在雙氧水預處理的條件 下,1%(o.w.f)的堿性蛋白酶Savinase對羊毛織物的 防氈縮處理效果較好[14]。考慮到試樣特性的差異, 選擇Savinase用量為0·8%~2%(o.w.f),處理時間 選擇20~80 min之間。對不同工藝條件下纖維的 SEM照片進行直觀觀察,并對纖維的減量率、摩擦因 數和強伸度數據進行分析,得出強度損失低且鱗片 剝除效果好的最佳處理工藝條件。
2.1 纖維表面形態結構變化
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