纺织导报-复合生物酶精练棉织物的漂白与染色性能.pdf
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1、染 整及 纺 织化 学 品 复合生物酶精练棉织物 的漂白与染色性能 摘要: 棉织物生物酶精练作为一种环保、节能的清洁化生产工艺, 近年来受到国 内外普遍重视。文章研究了自 制碱性果胶酶、中 性纤维素酶、中性一 碱性蛋白酶 和木聚糖酶组成的复合生物酶精练棉织物的漂白、染色 性能,并与 碱精练织物进 行了 比较。结果表明,复合酶精练可以 作为 碱精练的替代工艺。 关键词: 酶精练;复 合生物酶; 漂白; 染色; 果胶酶; 棉织物 中图分类号: T S 1 9 2 .4文献标识码: B 文章编号: 1 0 0 3 一3 0 2 5 ( 2 0 0 6 ) 0 2 一0 0 7 9 一0 3 江南大学
2、纺织服装学院王强范雪荣高卫东 江南大学工业生物技术教育部重点实验室陈坚 棉织物生物酶精练作为一种环保、 节能的清洁化生产 工艺 近年来受到国内外普遍重视, 人们进行了大量相关 研究。 果胶酶特别是碱性果胶酶 ( 裂解酶) 被认为具有 较好的精练效果。 然而, 目前进口果胶酶尚存在价格昂贵、 不适于低品质棉 ( 棉籽壳较多) 加工等问题 限制了其推 广应用。 国外研究表明: 果胶酶与纤维素酶、 蛋白酶等组成的 复合酶适应了棉纤维杂质多样性的特点, 利用各酶制剂对 杂质作用的专一性和彼此间的协同效应 可以取得更好的 精练效果。 然而也有研究者指出, 复合酶一浴精练时不同 酶的最适p H 值易产生矛
3、盾 特别是碱性果胶酶在棉精练中 日 益受到人们重视 这一问题显得尤为突出。 最适p H 值不 一致的酶制剂只能采取两浴法或一浴两步法精练 降低了 其应用价值。因此, 研究开发与碱性果胶酶相适应的复合 酶制剂及其一浴一步法精练工艺具有十分重要的 现实意义。 本文利用江南大学研制的具有自 主知识产权的碱性果 胶酶、 碱性木聚糖酶 辅以商品中性纤维素酶、 中性一 碱性 蛋白 酶组成复合生物酶制剂, 在初步考察了复合生物酶制 剂的精练效果基础上 重点研究了酶精练棉针织物的漂白、 作者简介:王 强,男,1 9 7 3 生, 讲师,无锡, 2 1 4 1 2 2 基金项目:国家8 6 3 基金项目 ( 2
4、 0 0 3 A A 3 2 2 0 5 0 ) 染色性能, 以期为国产精练用酶制剂的研制与应用提供有 益的参考。 1 材料和方法 1 . 1 实验材料 织物:1 4 .5 t e x 纯棉棉毛布 ( 无锡针织总厂) 。 药品: 氯化钠、 碳酸钠、 硅酸钠、 过氧化氢 ( 3 0 %) , 均为化学纯,购自中国医药 ( 集团)上海化学试剂公司; 碱性果胶酶、碱性木聚糖酶由江南大学生物工程学院提 供;中性一 碱性蛋白酶、中性纤维素酶由G e n e n c o r( 杰能 科) 公司提供; 雷马素艳红3 B S 由D y S t a r( 德司达! 公司 提供; 还原蓝G C D N由上海染料化
5、工厂提供。 仪器设备: R a p i d 恒温振荡水浴锅、 S W- 1 2 A耐洗色 牢 度 试验 机、 W S D 一 川 全自 动白 度 计、 C o l o r - E y e 7 0 0 0 A 电脑测配色系统、 Y ( B ) 5 7 1 耐摩擦色牢度仪、 Y G 0 3 1 顶 破强力仪。 1 . 2 精练与漂白工艺 复合酶精练工艺: 热水预处理3 0 m i n 一复合酶精练 ( 5 7 0C , 7 5 m i n , p H=9 . 1 , 浴比1 : 2 0 ) 一热水洗一冷水 洗一晾干。 碱 精练 工 艺: 碱精练( N a O H 2 叭 , N a 2 S i O
6、 , 0 .2 5 叭, 9 8 一1 0 0 C, 1 2 0 m i n , 浴比1 : 2 0 ) 一热水洗一冷水洗一 晾干。 纺 织 导 报C h in a T e x t ile L e a d e r . 2 0 0 6 N o . 2 7 9 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark - 2侣四9封泣吐汕召舀二e x t i l e C h e m ic a l“染整及纺织化学品 过 氧 化 氢漂白 工 艺: 漂白( 3 0 % H 2 0 2 2 g
7、/ L , N a 2 S i 0 3 3 g / L , 9 8 - - - 1 0 0 0C , 9 0 m i n , 浴比1 : 2 0 ) 一热水洗一冷 水洗 一 烘干。 1 . 3 染色工艺 1 .3 . 1活性染料染色 1 )染色处方 R e m a z o l R e d 3 B S 2 % ( o . w . f ) , N a C 1 4 0 g / L , N a 2 C O 3 l o g 几浴比1 : 2 0 0 2 )工艺流程 室温入染一升温至6 0 C 一加入1 / 2 量N a C l 一1 0 m i n 后加入另1 / 2 量N a C l 一恒温染色4 5
8、 m i n 一加N a 2 C O : 固 色4 5 m i n 一水洗、皂洗、 水洗、 烘干。 1 . 3 .2还原染料染色 1 )染色处方 还原蓝G C D N 2 % ( o .w .f ) , N a O H 4 . 8 g / L , 保险粉 5 g / L , 浴比1 : 5 0 0 2 )工艺流程 染液升温至6 0 0 C 还原 1 0 m i n 一加入布样恒温染色 3 0 m i n 一冷水淋洗一透风氧化1 5 m i n 一水洗、皂洗、水 洗、烘干。 1 . 4 测试方法 润湿性: A A T C C 7 9 一 1 9 7 9 ; 白度: R 4 5 7白度W r 值;
9、 顶 破强 力: G B / T 8 8 7 8 一 1 9 9 7 ; 染 色性 能 K / 值和L . a . b . C 值用C o l o r - E y e 7 0 0 0 A 电 脑 测 配 色系 统测 定, 干 湿摩 擦牢 度 按G B / T 3 9 2 0 - 1 9 9 7 测 定 皂洗牢度按G B / T 3 9 2 1 . 1 - 1 9 9 7 测定。 2 结果与讨论 2 . 1 复合酶前处理效果 为考察自制碱性果胶酶在棉织物精练加工中的实用 性 并考虑到同浴加工时各酶制剂最适p H 值一致性问题 本文选定中性纤维素酶中性一 碱性蛋白酶碱性木聚糖酶作 为与碱性果胶酶复
10、配使用的酶制剂。经过筛选确定了3 个效果较好的组合, 具体复合酶组成及其精练、 漂白效果 如表1 所示 并与碱精练织物进行了比较。 由表1 可知, 经过复合酶精练后的织物润湿性都有了 较大程度提高r 但对织物的白 度影响均不大 且强力损失 小于碱精练织物。精练后织物再进行漂白 可以 看出无论 是酶精练还是碱精练织物, 润湿性均得到进一步提高 可 以满足后续染整加工对润湿性的要求。尽管漂白加工提高 了酶精练织物的白度, 但仍不及碱精练织物漂白后的白 度。 表1 复合酶和碱精练对织物性能的影响 坯布果胶酶 精练后润湿性/ s 漂白后润湿性/ s 精练后白 度W r 漂白后白度W r 顶破强力损失1
11、 % 21 . 6 0 5 9 . 9 4 7 5 . 4 6 0 碱处理 1 0 . 5 0 1 . 9 0 7 0 . 6 2 7 9 . 0 7 9 . 4 0 7 6 . 9 6 6 . 4 0 果胶酶 +纤维素酶 果胶酶+ 纤维素酶 十蛋白酶 果胶酶+ 纤维素酶 +木聚糖酶 精练后润湿性/ s 漂白后润湿性/ s 精练后白 度W r 漂白后白 度W r 顶破强力损失/ % 2 5 . 2 0 4 . 8 0 6 3 . 4 2 7 7 . 2 4 7 . 8 0 1 0 . 3 0 3 . 2 0 5 .6 0 6 2 . 7 4 7 6 . 8 4 7 . 5 0 注: “ 一 ”
12、 表示3 0 m in 刚试时间内 不润湿; 果 胶酶4 g / L , 纤维素酶0 .5 g / L , 蛋白酶1 g / L ,木聚糖酶2 g / L ;顶 破强力为精练后浏定。 果胶酶和纤维素酶、 蛋白 酶、 木聚糖酶联合精练后织 物润湿性得到明显改善, 原因在于各种酶之间会产生协同 作用: 果胶酶水解表皮层果胶质将为其它酶产生更多作用 位点 而其它酶水解各自 底物也会使更多表皮层中的果胶 质暴露给果胶酶这种协同效应也为其它研究者所证实。 2 . 2 染色性能 为考察优选出的复合酶制剂对棉织物进行精练加工的 实用性 本文进一步研究了经酶精练后直接染色、 酶精练 再常规氧漂处理后棉织物的活
13、性染料与还原染料的染色性 能 并与碱精练、 碱精练再常规氧漂织物的染色性能加以 比较, 具体前处理方式见表2活性染料染色性能如表3 与 表4 所示,还原染料染色性能如表5 与表6 所示。 表2 前处理方式 编号方式 精练 ( 果胶酶+ 纤维素酶 A 1 一常规氧漂 精练 ( 果胶酶+ 纤维素酶+ 蛋白酶) B 1 一常规氧漂 精练 ( 果胶酶+ 纤维素酶+ 木聚糖酶) C 1 一常规氧漂 常规碱精练 D 1 一常规氧漂 AIAZBIBZCICZDIDZ 注: 果胶酶4 g / L ,纤维素酶0 . 5 g / L , 蛋白 酶l g / L ,木聚糖晦2 g / L , 从表3 可以看出, 复
14、合酶精练或复合酶精练再常规氧 漂后棉织物的活性染料染色深度略高于碱精练或碱精练再 常规氧漂织物 但染色均匀度较后者稍差 而L , a , b , C 值差异不大。 此外 无论酶精练还是碱精练. 精练后织物 的染色深度均略高于精练再常规氧漂织物的染色深度 但 前者染色均匀性不如后者。 由表4 可知 各种前处理后还原染料染色棉织物的摩 8 0纺 织 导 报C h in a T e x t ile L e a d e r . 2 0 0 6 N o . 2 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove t
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