一、酶洗工藝條件試驗
1.溫度
從正交設(shè)計實驗得知,溫度因素的極差最大,即溫度對酶效果影響較大。當(dāng)溫度低于55度時,隨時溫度的提高,減量率逐漸增大。溫度在55度時,減量率達到最大值;而當(dāng)溫度繼續(xù)升高時,減量率急劇下降。當(dāng)溫度高于60度時,生化酶減量率不足1%,液體酶減量率不足0.5%。
酶處理溫度不同,酶處理速率也不同。在60min內(nèi),酶處理初始速度是V ,隨著酶處理時間的增加,減量率逐漸增加,若觀察60-120min內(nèi)的曲線則45度時,織物的減量率增長較快,55度和50度時,減量率增長較為緩慢。
隨溫度的升高,減量率逐漸增大,酶的活性也逐漸提高。這是因為纖維素酶對溫度的影響非常敏感,只有在一定的溫度條件下才表現(xiàn)出最高活力。當(dāng)溫度較低時,酶的活力較低,不能有效的發(fā)揮催化作用,但,酶并未受到損傷;而當(dāng)溫度較高時,超過了酶的存活溫度,酶失去活力,無法發(fā)揮催化作用。因此,溫度的選擇在酶洗工藝中尤為重要。由圖1知,生化酶在50-55度溫度范圍內(nèi)減量率較為穩(wěn)定,液體酶在45-55度溫度范圍內(nèi)減量率較穩(wěn)定,在相同的工藝條件下,生化酶減量率明顯高于液體酶。
2.PH值
生化酶在PH值為4.2時,表現(xiàn)出較高的活力,酶洗效果較好;PH值4-5時,減量率較穩(wěn)定。液態(tài)酶在PH值為4.6時,酶處理效果較好;當(dāng)PH值為4-5時,減量率也較穩(wěn)定。生物酶僅在有限的PH值范圍內(nèi)才表現(xiàn)出活力,在大部分情況下,都可觀察到一個確定的較適宜PH 值。酶在高于或低于適宜PH值時,都可能受到不可逆性的破壞或抑制作用。在該試驗中也發(fā)現(xiàn)當(dāng)pH值小于等于3.4時,織物有泛黃現(xiàn)象。這可能是因為纖維素纖維不耐酸,酸對纖維素鏈中的1,4B——D葡萄糖鍵的水解起催化作用,使纖維受到損傷。因此,為了減少纖維素纖維和酶所受的損傷,PH值不易過低時的兩種酶處理。PH值一般宜控制在4-5.
生化酶用量與減量率基本成線性關(guān)系。液體酶用量低于15%時,酶用量與減量率基本成線性關(guān)系;高于15%時,酶處理大家減量率增長較慢。兩種酶在各自較好的工藝條件下,生化酶洗效果要比液體酶好。
隨著時間的增加,減量率隨之增大。生化酶在前60min內(nèi)減量率增長較快,在120min之后減量率增長不多,因此選擇酶處理時間為120min;液體酶在前60min內(nèi)減量率增長較快,在90min后減量率增長不多,選擇處理時間為90min。
3.浴比
隨浴比的增大,減量率下降,當(dāng)浴比為1:20-30時,酶洗效果較好。顯而易見,隨著浴比增大,酶處理液的濃度下降,單位體積內(nèi)的酶數(shù)量減量,對纖維素纖維的催化作用減弱,浴比減小,酶洗效果增加。在實際生產(chǎn)中,為保證減量均勻,以浴比小一些為好。
二、不同纖維素纖維的酶洗效果
選用純棉牛仔布、麻織物、富春紡進行試驗,結(jié)果在相同工藝條件及酶用量下,其酶用量與減量率基本呈線性關(guān)系。這是脫落的現(xiàn)象,同時人絲存在皮層結(jié)構(gòu),使減量速率減慢。棉麻織物表面存在著松散纖維,酶洗液中發(fā)現(xiàn)有大量的茸毛脫落,即使就不加酶,同等條件處理時也有大量松散纖維脫落,其中牛仔布減量率達到1.96%,麻減量率達到1.12%。牛仔布的組織疏松且厚,麻組織緊密,因此,牛仔布的減量率又比麻大。
牛仔布凈水后產(chǎn)生柔軟光潔的效果,這在于纖維素酶對織物紗線表面纖維的剝蝕,同樣伴有纖維中空穴和毛細管擴大,產(chǎn)生 柔軟的手感,而纖維素酶內(nèi)侵突出紗線表面的絨毛纖維根部,使纖維斷裂脫離紗線,使織物具有光潔的效果。麻纖維表面纖維的剝離和縱向復(fù)合細胞間層的被侵蝕,以及纖維梢絲束化能極大改善對皮膚的刺癢。富春紡酶處理后則能產(chǎn)生滑爽柔軟的手感。
三、表面活性劑及無機鹽類對酶洗效果的影響
滲透劑JFC對酶洗效果影響較小,抗靜電劑SN影響最大。滲透劑JFC是一種非離子表面活性劑,它在水溶液中不能電離,即不帶電荷,因此對酶的活性影響不大;拉開粉BX是陰離子表面活性劑,在水中電離出有機陰離子,對酶的催化作用有抑制效應(yīng);抗靜電劑SN是一種陽離子表面活性劑,他在水中電離出有機陽離子,對纖維素酶有殺傷作用,使酶失去活性,因此減量率最低。
四.無機鹽對酶洗效果的影響
堿金屬和堿土金屬離子對酶的活性影響不大,酶處理完全可以用硬水進行; 等重金屬離子使酶活性降低,這可能是重金屬離子對生物蛋白有殺傷作用。無機陰離子中 對酶的活性影響稍大, 等離子影響不大,因此,在PH值試驗時用Hac、NaAc調(diào)節(jié)PH值對試驗結(jié)果影響不大。
結(jié)論
1、經(jīng)過酶處理的織物均能達到一定的減量率,因此織物性能也得到了相應(yīng)的改善,織物風(fēng)格有了相當(dāng)大的變化,褶皺彈性略有提高,懸垂性、蓬松性好。這些性能都是永久性的,是普遍柔軟劑所代替不了的。
2、酶處理效果受多種因素影響,諸如溫度、酶用量、pH值、時間、浴比等,此外,有機陽離子化合物對酶處理有明顯的抑制作用。
3、酶洗工藝:
溫度 50-50
PH值 4.2-4.5
時間 60-90
浴比 1:20-30
來源:中國洗染報
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