酶制剂的复配技术及其在棉混纺织物上的应用研究

论文摘要

生物酶技术在纺织工业中已经获得了广泛的应用,它作为一种高效、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。研究表明果胶酶与淀粉酶、纤维素酶等组成的复合生物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,然而复合生物酶一浴精练时,不同酶的最适pH值、温度易产生矛盾,特别是采用碱性果胶酶来复配棉精练所用的酶制剂时,这一问题尤为突出。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。本文以碱性果胶酶为基础,通过各种生物酶、表面活性剂及其他添加剂复配了一种新型棉用酶制剂,在研究了酶制剂复配技术的同时,考察了复配产品在棉、涤棉织物前处理上的应用效果,并对其染色性能进行了探讨。经实验得出,淀粉酶、果胶酶、纤维素酶三种生物酶的最佳浓度配比为2:5:1;复合酶制剂处理棉织物的最佳工艺条件为:90℃热水预处理5min,复合酶用量4g/L,温度65℃,pH值7.0,浴比1:20,JFC 2g/L,时间70min。结果表明复配的酶制剂不仅可以获得传统的碱精炼、碱丝光等工艺的前处理效果,而且可有效改善织物的品质,赋予织物更多的优良性能。与传统碱工艺处理织物相比,它在处理过程中不仅减少了纤维损伤,提高了毛效;而且经复合酶处理后织物的强力损失小,外观光洁、手感柔软厚实,得色饱满,各项色牢度均有明显提高。采用CMC酶活法和减量法相结合,分析金属离子、有机化合物、表面活性剂等化学助剂对复合酶性能的影响。研究表明金属离子Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Co2+、Zn2+、Fe2+能不同程度的激活复合酶,但超过有效浓度会抑制酶的活性,含Ni2+、Cu2+、Mn2+、Ag+、Pd2+等离子的重金属盐是复合酶的抑制剂;有机化合物甲醇、乙醇、正丁醇、乙醚是酶的抑制剂,但柠檬酸、甘油、山梨醇等则对酶起活化作用,可作为液态酶的稳定剂;离子型表面活性剂易与酶结合,降低酶与纤维素的结合机会,导致减量率下降;非离子表面活性剂对酶有一定的促进作用。分析棉织物生物酶前处理润湿性的影响因素及织物产生“假毛效”的原因。结果表明渗透剂在织物前处理中虽具有渗透、乳化、扩散等作用,但会因其种类、浓度、处理温度、处理方式等不同而表现出一定量的假毛效,因此不能仅以毛效的大小来作为织物前处理质量的评定指标,应结合退浆率、果胶去除率、棉蜡去除率等综合评定。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 1.1 引言
• 1.2 生物酶的特性、种类、催化机理及影响酶活的因素
• 1.3 生物酶在棉织物前处理中的应用
• 1.4 生物酶在棉织物后整理中的应用
• 1.5 生物酶在其它方面的应用
• 1.6 课题研究的目的及意义
• 1.7 课题研究的内容
• 第二章 实验部分
• 2.1 实验材料和仪器设备
• 2.2 实验工艺
• 2.3 测试方法
• 2.4 复合酶制剂的研制
• 2.5 复合酶工艺参数优化
• 2.6 复合酶工艺与传统碱工艺处理效果的比较
• 2.7 化学助剂对复合酶性能的影响
• 2.8 前处理对棉织物润湿性的影响
• 第三章 结果与讨论
• 3.1 单一酶种处理
• 3.1.1 2000L淀粉酶浸渍法处理
• 3.1.2 2000L淀粉酶退浆效果与常规碱退浆效果的比较
• 3.1.3 301酶浸渍处理
• 3.1.4 301精练酶与常规碱精练效果比较
• 3.1.5 纤维素酶单独处理
• 3.1.6 结论
• 3.2 不同酶制剂的相容性研究
• 3.3 复合酶制剂的研制
• 3.3.1 正交优化实验一
• 3.3.2 正交优化实验二
• 3.3.3 结论
• 3.4 复合酶工艺参数优化
• 3.4.1 复合酶用量的影响
• 3.4.2 温度的影响
• 3.4.3 pH的影响
• 3.4.4 时间的影响
• 3.4.5 浴比的影响
• 3.4.6 结论
• 3.5 复合酶工艺与传统碱工艺处理效果的比较
• 3.5.1 复合酶工艺与传统碱工艺前处理效果的比较
• 3.5.2 复合酶工艺与传统碱工艺染色效果的比较
• 3.5.3 复合酶工艺与传统碱工艺SEM特征的比较
• 3.5.4 结论
• 3.6 化学助剂对复合酶制剂性能的影响
• 3.6.1 金属离子对酶活力的影响
• 3.6.2 有机化合物对酶活力的影响
• 3.6.3 表面活性剂对酶性能的影响
• 3.6.4 结论
• 3.7 棉织物生物酶前处理润湿性评价
• 3.7.1 预处理及酶退浆对织物润湿性的影响
• 3.7.2 渗透剂对织物润湿性的影响
• 3.7.3 退浆对织物润湿性的影响
• 3.7.4 精练对织物润湿性的影响
• 3.7.5 漂白对织物润湿性的影响
• 3.7.6 结论
• 第四章 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的论文
• 致谢