α-淀粉酶是工業生產中應用最廣泛的酶制劑之一.目前,α-淀粉酶已廣泛應用于酒精、啤酒、淀粉糖、發酵工業等淀粉質原料的液化以及紡織、印染行業退漿等前處理工藝.[1]α-淀粉酶作為一種生物催化劑,因高溫條件下半衰期短、易失活等缺點嚴重影響其使用效果.因此,在α-淀粉酶處理織物時,提高其熱穩定性和活力,以擴大其應用領域的研究越來越引起人們的關注.有研究表明:糖類物質(如葡萄糖、麥芽糖、海藻糖等)對生物酶有不同程度的穩定作用,其中,海藻糖是所有糖類物質中穩定效果最好的一種.[2-5]本文通過單因素試驗,探討了加入海藻糖后,各種因素對α-淀粉酶退漿工藝條件的影響,并采用掃描電鏡和原子力顯微鏡分別對退漿后棉織物的表面形態進行了觀察,對其變化進行了分析.
1試驗
1.1材料與儀器
材料:15/15tex524/283根/10cm純棉坯布,主要為淀粉上漿(無錫針織總廠),α-淀粉酶(上海康地恩公司),海藻糖(分析純).
儀器:NanoScopeIV型原子力顯微鏡,精密電子天平(上海天平儀器技術有限公司),JSM-5600LV型掃描電子顯微鏡,PHSJ-4A型實驗室pH計(上海雙旭電子有限公司),HH-S1型智能恒溫水浴鍋(上海比朗儀器有限公司).
1.2退漿工藝
預處理(沸水煮5min)→處理液1處理(一定pH,α-淀粉酶,海藻糖)→兩浸兩軋(軋液率100%)→處理液2處理(JFC)→兩浸兩軋(軋液率100%)→堆置→充分水洗(水洗工藝:95℃熱水洗5min,70℃熱水洗5min,冷水充分洗滌,洗滌程度保持一致).
1.3測試
纖維表面形態:采用掃描電子顯微鏡和原子力顯微鏡觀察.
2結果與討論
2.1棉織物α-淀粉酶退漿工藝優化
2.1.1海藻糖濃度
由圖1可知,僅用α-淀粉酶處理棉織物時,退漿率為96.55%;隨著海藻糖濃度增加,棉織物退漿率逐漸升高;850mmol/L時,棉織物退漿率達最高值97.4%;再增加海藻糖濃度,退漿率保持不變.說明海藻糖的加入不僅能提升α-淀粉酶分解淀粉的能力,而且在棉織物退漿應用中,海藻糖也體現出良好的熱穩定性.所以,確定海藻糖最佳濃度為850mmol/L.
2.1.2酶質量濃度
由圖2可知,α-淀粉酶質量濃度<3.0g/L時,隨著α-淀粉酶質量濃度增加,退漿率都隨之提高;3.0g/L時,退漿率都達到最高,分別為95.66%和97.21%,在α-淀粉酶液中加入850mmol/L海藻糖后,棉織物退漿效果更佳;>3.0g/L后,退漿率都呈下降趨勢.所以,確定加入850mmol/L海藻糖后,α-淀粉酶的最佳質量濃度為3.0g/L.
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