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    【集萃網觀察】紡織加工中酶的應用研究似乎正以冪指數的速率增長。事實上,這種技術已經激起了全世界研究人員的想象力。例如:最近有130多名各國科學家參加的一個國際專題研討會(2000年5月3日～7日,葡萄牙),會議的題目是“紡織工業中的生物技術”,研討的專題有“氧化還原酶在廢水處理中的應用”,“果膠酶的精練”,“過氧化氫酶漂白”等等。更多的研究報告都發表在ＴＣＣ＆ＡＤＲ2000年5月號上,整期刊物全部用來討論紡織用酶。當前人們熱衷于酶研究的另一個例子是:2000年ＡＡＴＣＣＩＣ＆Ｅ上發表了大量與酶有關的論文。我們希望通過本文涉及的探索性研究,將繼續有助于了解酶在紡織濕加工前處理中的應用。

    在本項研究中,利用統計方法設計試驗,對經過果膠酶和氫氧化鈉兩種方法處理的棉織物采用三種直接染料染色進行動力學測試。酶處理的棉纖維基本上具有與傳統方法處理的棉纖維相似的染色性能,畢竟染色織物的外觀對獲得滿意的紡織產品具有極大的影響。如果酶前處理棉的上染率在工藝上有不足,那么對最終染色的均勻性和成本都會帶來負面影響。因此了解生物前處理棉與傳統前處理棉的染色動力學對將來這項新技術的研究及其商業化是非常重要的。

    1　實驗

    采用下列實驗材料和方法,測定酶前處理棉織物和堿精練的棉織物用三種直接染料染色的上染百分率。所有的前處理均采用ＷｅｒｎｅｒＭａｔｈｉｓＰＡＳ型密封蒸箱。

    1.1　織物準備

    標樣:100%棉軍用貢緞織物,從實驗織物公司獲得,242ｇ/ｍ2�？椢锊捎冒丛≈赜嬎�1.0%的Ｔｈｅｒｍｏｚｙｍｅ280Ｌ精練。Ｔｈｅｒｍｏｚｙｍｅ是Ｎｏｖｏｚｙｍｅｓ提供的一種高溫分解酶。另外精練浴中含表面活性劑Ｔｅｒｇｉｔｏｌ15-Ｓ-12(1.0%,聯合碳化物公司)和ＧｅｒｏｐｏｎＳＳ.0/75(0.1%,Ｐｈｏｎｅ-Ｐｏｕｌｅｎｃ公司)。精練浴的ｐＨ值用亞硫酸鈉(0.1Ｍ)調節到6.0。精練溫度為90℃,保溫30ｍｉｎ。堿精練采用ＮａＯＨ(50%溶液)2.0%和Ｔｅｒｇｉｔｏｌ15-Ｓ-120.2%的溶液中浸軋,軋液率為85%。織物在100℃下保溫汽蒸60ｍｉｎ,然后在淋洗箱中熱水沖洗。

    酶精練過程如下。精練液組成:0.05%的ＢｉｏＰｒｅｐ(堿性果膠酶,Ｎｏｖｏｚｙｍｅｓ公司)3000Ｌ;0.2%的Ｔｅｒｇｉｔｏｌ15-Ｓ-12用0.05Ｍ的磷酸氫二鈉將ｐＨ值調節至9.5。軋液率為85%�？椢镌�55℃下處理60ｍｉｎ,然后按照上述方法進行高溫水洗

    1.2　染色方案

    所用染料為Ｃ.Ｉ.直接藍1,Ｃ.Ｉ.直接綠26和Ｃ.Ｉ.直接紅80。

    經傳統精練和生物前處理的棉布樣品烘干、冷卻、秤重。樣品分別染色,染色浴比40∶1,溫度90℃,染浴含有4%(織物重)的染料和20ｇ/ＬＮａＣｌ。在室溫下(22℃)將織物放入染浴中,25ｍｉｎ后將染浴溫度升到90℃,4ｍｉｎ后溫度時間關系曲線基本上呈線性。在預定間隔的時間里將試樣移出染浴,用蒸餾水沖淡,在分光光度計ＭａｃｂｅｔｈＣｏｌｏｒｔｙｅ7000Ａ上測定吸光率。利用已測定的濃度/吸光率工作曲線,計算在各種時間間隔段的上染百分率。各只染料的最大吸收波長是:直接藍1620ｎｍ,直接紅80540ｎｍ,直接綠26620ｎｍ。直接綠26和直接紅80達到染色平衡的總時間均為480ｍｉｎ,而直接藍為150ｍｉｎ所有實驗重復三次。染色試樣的染色深度通過以下方法確定:先測出每只染料/織物系統在最小反射波長下的反射值將它轉化為Ｋ/Ｓ值。

    2　結果

    2.1　動力學研究

    在這些試驗中,對染色的上染速率定時監控兩種精練織物的染色結果以上染百分率在圖1～圖3中列出。

    2.2　染色平衡的研究

    計算出兩種試驗織物的染料分配系數并用于比較其染色相對直接性(表1)。表1給出了表觀平均分配系數。對于所用的經驗公式,平衡系數為染色達到平衡時,染料在織物上的平衡濃度與其在染浴中的濃度比率,并可用下式計算:

    Ｋ∞=Ｅ∞Ｌ/(1-Ｅ∞) (1)

    式中: Ｅ∞———平衡吸盡分數;

    Ｌ———液比

    2.3　色度

    堿精練和生物前處理棉布的表觀平均色度如表2所示。

    3　分析和結論

    從圖1～圖3中看出用直接藍1和直接紅80染色,采用兩種前處理方法的棉織物的上染速率、平衡吸盡率和色度沒有大的差別。然而在直接綠26的特殊情況下,采用堿精練的織物比果膠酶精練的織物的上染速率和平衡吸盡率更高。這一現象的一種似乎合理化的解釋為,非常低的氫氧化鈉濃度可以改變棉的形態結構導致某些染料直接性增加。直接綠26被認為是對氫氧化鈉所致的棉纖維形態變化十分敏感的染料。從觀察堿精練和生物酶處理兩種織物的上染量(纖維上每單位染料濃度的染色深度量)來看,直接綠26在堿精練織物的上染量并不比在生物酶前處理棉織物上的上染量高。這種在上染量上的不同可以解釋為堿精練織物染料有更高的染色直接性,導致更高的初染速率和纖維與織物橫截面上染料的不均勻分布。迄今為止,嚴格控制的實驗室染色已經表明沒有與棉織物生物前處理相關的負面報道,從強有力的環境優勢來看,生物前處理能成為可能。在棉織物上采用那些對氫氧化鈉導致微結構改變敏感的染料染色改善上染量也是可能的。生物前處理表明了現代染色工程師們的更大貢獻。

    來源: 印染在線

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