酶在棉织物同浴煮练中的应用

酶在棉织物同浴煮练中的应用

0其它氨基酸的加入为了扩大酶的使用，我们研究了一种用于储存、消毒和水处理的短过程工艺。酶的消息是由基因突变和蛋白质工程相结合的酶制剂。换言之，将酶蛋白的一些氨基酸转化为其他氨基酸，以改变酶的耐化学性和耐寒性。还有人研究,将酶进行固定化,例如将α淀粉酶、果胶酶、脂肪酶固定在同一个柱中,对上浆的棉坯布直接进行退浆、煮练,若加上漆酶和过氧化氢酶,能一次完成棉织物的前处理。本试验针对退浆酶、果胶酶和纤维素酶的特性及反应机理,将多种酶与化学助剂进行复配,并对棉织物进行一浴法煮练,研究其加工工艺,使之既能保持各种酶的特性,又能形成一个生物催化体系,达到煮练的目的。1测试1.1化学助剂复配织物160cm29/29425/228纯棉坯布。药品复合酶(多元酶与化学助剂复配,自制),30%H2O2,氧漂稳定剂。仪器轧染机IR-12P(厦门瑞比精密机械有限公司)、烘箱(上海)、思维士测色仪SF300(思维士公司)、电子天平B102215(德国塞多利斯)、电子织物强力机(山东莱州)。1.2测试方法1.2.1工艺(1)轧复合酶→汽蒸→热水洗→温水洗→冷水洗→烘干→复漂(2)轧复合酶→冷堆→热水洗→温水洗→冷水洗→烘干→复漂1.2.2退出率式中:W0——退浆前织物重量W1——退浆后织物重量。2结果与讨论2.1在汽蒸工艺中，退耕还林的效果2.1.1复合酶浓度对各质酶的影响当pH值为9~10.5,汽蒸30min时,改变复合酶浓度,退浆效果见图1,白度、毛效见图2。由图1、2知,改变复合酶浓度,复合酶的催化作用随着复合酶浓度的增加,退浆率也随之提高。当复合酶浓度达24g/L时,退浆率最大,若再增加复合酶用量,退浆率不再呈直线上升,而趋于平缓,织物的白度和毛效变化亦趋于平缓。2.1.2效果图当复合酶浓度为24g/L时,不同pH值时的退浆效果如图3所示。由图3知,不同pH值时的酶退浆率变化很大。pH值呈强酸、强碱性时,酶退浆率降低;当pH值在8.5~10.5之间,酶退浆率达最大值。2.1.3不同汽蒸时间下退浆效果当复合酶浓度为24g/L,pH值为9~10.5时,不同汽蒸时间的退浆效果如图4所示。由图4知,随着汽蒸时间的延长,退浆率提高,当汽蒸时间达30min以上,浆料基本水解。2.1.4不同汽蒸温度对退浆效果的影响当复合酶浓度为24g/L,pH值为9~10.5,汽蒸时间为30min时,不同汽蒸温度对退浆效果的影响如图5所示。由图5知,提高温度,淀粉水解速率增大。但温度过高,酶本身蛋白质结构的分子热能也在增大,导致改变酶活性部位的结构,结果使酶退浆率降低。因此,复合酶适宜温度为75~90℃。2.2冷堆技术的退煮效果2.2.1白垩系灰黑染色当pH值为9~10.5,冷堆时间为12h时,不同复合酶浓度的退浆效果见图6,白度、毛效效果见图7。由图6知,复合酶浓度增大,退浆率也随之提高,酶反应速度与浆料浓度之间呈线性关系;当复合酶浓度达24g/L时,酶的反应速度接近最大值,这时退浆率达95%以上。2.2.2堆置时间对总酶催化反应的影响当复合酶浓度为24g/L,pH值为9~10.5时,不同堆置时间的退浆效果如图8所示。由图8知,堆置12h后,复合酶对浆料的催化反应基本完成。再增加堆置时间,退浆率基本不再变化。也就是说,酶的催化作用在一定时间内就能完成,延长时间,退浆率不再提高。2.2.3不同ph值对酶活力及催化作用的影响当复合酶浓度为24g/L、冷堆时间12h,不同pH值的退浆效果如图9所示。由图9知,不同的pH值对酶活力及其催化作用影响很大,当pH值为9时,退浆率达96%;当pH值低于8或高于10.5时,退浆率呈下降趋势。2.3不同冷堆温度对酶活力的影响无论是汽蒸还是冷堆,酶的作用是相同的,只是冷堆的退煮效果比汽蒸略好。汽蒸时温度较高,对酶活力有影响;冷堆在常温下,温度相对较低,不会影响酶活力。冷堆后的白度和毛效较汽蒸差,这主要是因为冷堆不能完全去除纤维上的含氮物质和灰分等杂质。酶退浆对汽蒸温度要求严格,否则,酶活力会受到影响,造成退浆效果不一,半制品质量不稳定,而采用冷堆不会出现上述情况。3确定复合酶浓度时织物表面整理工艺3.1复合酶本身是多种对棉纤维的杂质有分解作用的酶,与化学助剂复配而成的产品。其中复合酶的作用是使织物上的浆料水解去除;果胶质变成果胶酸钠溶解去除;蜡质等通过化学助剂乳化去除;棉籽壳则在煮练过程中充分膨胀,在氧漂汽蒸时被降解去除。3.2影响复合酶纯棉织物煮练效果的主要因素是pH值、温度和处理时间等工艺参数,应根据酶的基本特性以及煮练效果来确定。3.3当织物上的浆料一定时,改变复合酶浓度,织物上的浆料随复合酶浓度增加而减少,但当复合酶浓度超过一定量时,退浆率不再提高,这时复合酶浓度达到最佳退浆效果。3.4pH值对酶的反应速度影响很大。pH值为8.5~10.5时,织物的退浆效果最佳。3.5温度可以使淀粉浆料的能量增大,分子运动速度加快,促使酶的反应速度加快。但当温度超过90℃时,会导致酶蛋白变性,酶活力降低。3.6用复合酶处理棉织物,能有效地去除果胶、色素和棉籽壳等杂质,且手感柔软,染色后得色率高于碱处理的棉纤维。3.7粗厚织物在浸轧酶液前最好用流动的热水洗,使之充分膨胀,以提高酶液渗透。3.8退浆后应该用热水洗。因酶退浆后,淀粉变为糊精,而糊精在冷水中溶解性差,需经热水洗涤及机械作用除去。有时在热水中加1~2g/L碱,则去除效果更好。3.9织物浸轧复