棉、麻、粘膠、Tencel、人絲等織物均是纖維素纖維,其大分子結構中的葡萄糖剩基通過β-1,4糖苷鍵相結合。利用纖維素酶(一種能使纖維素降解的蛋白質),可對纖維素起催化降解作用,使之減量。纖維素纖維經酶處理后,其無定形區部分水解,使結晶區之間的空隙變大,結晶區的部分水解使晶區尺寸變小。因而,在受到外力作用時,結晶區之間容易產生相對運動,纖維抗彎能力降低,剛度下降,從而使整理后的織物光潔柔軟、蓬松,服用性能得到改善,提高了棉針織物產品的檔次和附加值[1,2]。作者探討了純棉針織物的纖維素酶處理工藝,分析影響酶處理效果的各因素,并以減量率、斷裂強力、吸濕性和透氣性為綜合指標,優化了純棉針織物的酶整理工藝,并得出了纖維素酶整理純棉針織物(厚型)的最佳工藝配方。
1 材料與方法1.1 試驗材料和藥品織物:20S/1半畦編組織(厚型純棉針織物)。主要藥品:纖維素酶R-10(YakultofJapan)活力為10000μ·g-1;滲透劑JFC(工業品,非離子型表面活性劑,它在水溶液中不能電離,因此對酶的活性影響不大);醋酸、醋酸鈉;MgCl2·6H2O(均為AR級)。1.2 酶整理工藝流程針織物前處理(堿縮、煮練、H2O2漂白)→配制整理液→升溫至所需溫度→加入針織物→在恒溫振蕩搖床上浸漬規定時間(往復速度50次·min-1)→取出針織物→熱水洗(80～85℃)15min→溫水洗(60℃)10min→冷水洗三道→在烘箱中(105～110℃)烘至恒重→稱量→測試針織物各項性能指標。1.3 性能測試方法1.3.1 酶減量率測定減量率/%=(A-B)/A×100(1) 式中:A-酶處理前針織物絕干(g);B-酶處理后
2 結果與討論2.1 影響酶洗工藝條件的單因素試驗2.1.1 酶用量及酶活力對減量率的影響 纖維素酶用量對棉織物的處理效果有重要影響,生化酶用量與減量率關系如圖1所示。酶用量在6%(owf)以下時,減量率增加明顯;并且酶用量與減量率基本上成線性關系。但酶用量超過8%(owf)后,其減量率變化趨于平緩。根據酶解反應動力學模型[3,4]可知,纖維素酶(E)分解纖維素分子(S)的反應歷程為:
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由纖維的酶解速率或產物的生成速率決定于酶與纖維形成的絡合物(ES)的濃度,因而可得酶解反應速度公式:r=d[P]/dt=K2[ES](3) 式中:[ES]為酶∽纖維絡合物濃度;[P]為產物濃度;K1、K-1、K2均為反應速率常數。用穩態法處理,得:.jpg){kind=small}
變形得:.jpg){kind=small}
解微分方程,可得:.jpg){kind=small}
,故r=K2[E][S]/KM(4) 式中:KM=(K-1+K2)/K1為米氏常數。由(4)式可見,纖維素酶水解纖維的酶解速率與用量[E]成正比。然而
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