饰品之家讯：超声波对生物酶用于处理棉织物的作用(下)唐志翔 上海市印染技术研究所 200020
上期提要：生物酶在纺织品染整生产中的应用范围正在不断扩大，但存在成本高、处理时间长等问题。如在纤维素酶处理时应用超声波，可以显著提高酶的活性，而基本不影响棉织物的断裂强力，因而可以在生产中减少酶的用量和加工时间，克服酶应用存在的成本高、时间长的缺点。3 超声波对果胶酶生物煮练的作用[9]棉织物的煮练一般应用氢氧化钠沸液，需要大量地用水和能源，产生大量的碱性废水，严重影响了环境。生物酶用于棉织物煮练，国内外巳进行了很多研究工作。加工所需温度较低，约为40-50℃，显著降低了能耗；排出废水易于降解，不致对环保有不利影响。但反应速率较慢、加工成本较高是其缺点。设想酶生物煮练时引入超声波，其空穴作用所产生的冲击波会对液体边界层形成强烈的搅动，显著改善庞大的酶分子向纤维表面的传递，并且提高总的反应速率。同时，空穴作用对多相体系的纺织品湿加工特别有利。因此，本试验目的便是研究超声波对棉坯布用酸性或碱性果胶酶进行生物煮练的影响。本试验的处理参数仍是酶液用量、超声波能量功率、处理时间、机械搅动(循环)速率。分别用两种果胶酶进行试验外，还进行了生物煮练结合退浆、后洗涤的试验，其相应的结果，以润湿性、白度指数、均匀性、断裂强力来表示。3·1 实验3·1·1 织物Testfabrics公司棉印花原坯布(122g/m2)织物试样(508mm×330mm)缝边。每块试样称重约25g。3·1·4 生物酶两种果胶酶：酸性果胶酶Viscozyme L和碱性果胶酶Bioprep L，都来自Novo Nordisk生化公司。生物酶处理时所用缓冲剂、pH、温使等条件见表5。表5 生物酶和反应条件酶
活性/g缓冲剂浓度mol/LpH温度℃Viscozyme LlOOFB醋酸盐0.014.040Bioprep L300O apsu磷酸盐0.018.255
3·1·3 设备同本文2·1·3中所述。3·1·4 测定测定了用酶和酶加超声波在各种条件下处理所有试样的润湿性、断强和白度指数，并用棉印花原坯布样进行比较，所有测定都在恒定条件(21℃和65%相对湿度)下调湿24h。每块布样经、纬向各切割三条布条（2.5cm×l7.8cm），并在相同条件下测定。润湿性测定：按AATCC芯吸试验法评价试样的润湿性，测定水分通过试样布条芯吸上升3cm的时间。经、纬向各分别重复测试三块布条试样。断裂强力测定：按标准方法ASTM D5035-95(布条法)在lnstron试验仪上测定经、纬向的断裂强力。白度指数测定：根据AATCC试验方法l10-1995。所有酶生物煮练试验的说明、处理时间及编号如表6所示:表6煮练试验的说明及处理时间试验说明
处理时间h用酸性果胶酶生物煮练1ACP-16ACP-6用碱性果胶酶生物煮练2ALP-2用碱性果胶酶生物煮练结合退浆和（或）后洗涤2ALP(C)-2常规强碱煮练0.5ALK-0.5
3·2 结果和讨论3·2·1酸性果胶酶生物煮练试验ACP-l和ACP-6两种试验的处理参数如表7所示：表7 酸性果胶酶试验的处理参数试验
试样酶液用量g/L试验电流A循环速率L/minACP-l1-l0.501.4l-25.0151.ACP-6
6-10.501.46-25.0151.4
注：试验电流是指产生超声波能量的电流量上述两种试验中原坯的、酸性果胶酶处理的以及酶加以超产波处理的三块重复试验样的平均润湿性(经+纬)，分别表示于图2和图3中，由图2、图3可以看出：(1)酸性果胶酶生物煮练的润湿性和原坯布相比，ACP-l略有改善;而ACP-6则有较大的改善，但处理时间增加了5僧，而且所得润湿性仍然较差(芯吸叶间约200s)。(2)酶加超声波处理，两种试验都可显著改进酶的性能，即润湿性都可显著改善。说明：如本文2·2·1中所述，由于试验设备原因，只是织物试样总面积的-半经受超声波的作用。3·2·2 碱性果胶酶生物煮练试验Novo公司开发的碱性果胶酶，据说对棉纤维并不损伤，且在温和的碱性条件下处理。本试验中除了处理时间采用了较实用的2h外，其他试验参数都同酸性果胶酶。碱性果胶酶生物煮练的三块重复试样 (ALP-2分别的润湿性数据表示在图4中；其断强和白度指数的平均数据表示在图5、图6中。由图4～图7讨论如下：(1)根据图4中碱性果胶酶生物煮练的三块重复试样的润湿性汁算出来的平均值，比原坯布(见图2)略有改善；而各只重复试样之间的差异很大，例如图4中试样2的润湿性(芯吸时间)约110s，而试样1约为2200s，两者相差约20倍，说明处理很不均匀。酶加超声波处理
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