粘胶织物的生物抛光整理

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相比于棉织物,粘胶织物由于其优异的柔软性、吸湿性和染色性能广受消费者的青睐。但是在日常穿着及洗涤过程中,无论是棉织物还是粘胶织物,表面易起毛的问题都影响了其在日常生活中的使用。与棉织物相比,粘胶织物的抗起毛整理相对更加困难,不论酸性纤维素酶还是中性纤维素酶,传统棉用抛光酶大多无法对粘胶纤维产生显著的抛光作用。粘胶纤维与棉纤维的结构差异主要在于前者具有皮芯层结构且皮层结构排列致密,而芯层结构排列相对松散。由于皮层结构的存在,粘胶纤维对纤维素酶的吸附作用受到阻碍,酶水解作用受到抑制,这使得粘胶织物比棉织物更难进行抛光整理。针对上述问题,为探明粘胶织物生物抛光效果的影响因素,本文首先对比了棉织物和粘胶织物的生物抛光效果,结合吸附动力学分析对比了两种织物的生物抛光效果差异;其次,以还原糖量、减量率和毛羽去除情况为评价指标,通过测定纤维素酶的酶组分活力分析不同纤维素酶对粘胶酶抛光的作用差异;接着,对粘胶纤维的表面结构进行破坏,结合SEM、XRD分析其皮层结构的存在对抛光效果的影响;最后,基于纤维素酶作用温度、用量、时间、pH以及物理机械作用条件探究各工艺对粘胶抛光效果的影响。结果表明:同种纤维素酶对棉织物的水解作用效率要高于对粘胶织物的水解作用效率;碱处理能够破坏纤维的皮层结构,使得纤维素酶对粘胶织物的抛光效果有了明显的提高,但织物强力损失严重;不同纤维素酶对粘胶的生物抛光效果差异明显,其中滤纸酶活(代表总酶活力)和CMC酶活(代表内切酶活力)高的纤维素酶对纤维毛羽的去除效果相对较好;综合考察粘胶织物生物抛光总体效果可知,酶作用时间和机械作用力对生物抛光效果的影响程度最大。为了改善粘胶织物生物抛光效果,本文从纤维改性和纤维素酶复配两方面开展了研究。首先,采用表面预处理方法对粘胶纤维表面进行修饰,考察不同改性处理对其生物抛光效果的影响。分别采用氢氧化钠溶液、饱和氯化钙溶液和亲水整理剂对粘胶织物进行表面处理,以还原糖量、减量率、起毛/起球等级以及酶吸附量为参考指标,通过扫描电镜观察织物表面形貌的变化并进行对比分析。结果表明:2.5%氢氧化钠溶液预处理能一定程度地改善粘胶织物生物抛光效果,抛光后粘胶织物的起球等级从2.0级提升到3.0级,强力保留率为84.36%,织物白度在经过预处理和抛光后仍能达到89.75,而手感无明显变化;对织物进行亲水表面改性后,亲水改性粘胶织物对纤维素酶的平衡吸附量约为原粘胶织物的3倍,但从还原糖量、减量率和抗起毛起球性能来看,粘胶织物的亲水改性对织物生物抛光效果的改善不明显。在上述研究基础上,进一步从纤维素酶复配的角度出发探讨提高粘胶织物生物抛光效果的有效途径。本文将三种不同的纤维素酶两两等体积复配,从还原糖量、减量率、起毛/起球等级、白度和手感等方面对比了单一纤维素酶与复配纤维素酶在粘胶织物生物抛光效果和服用性能上的差异。结果表明:内切酶活力和β-葡萄糖苷酶活力较高的纤维素酶B和外切酶活力较高的纤维素酶C复配后对粘胶织物抛光效果的改善相对最好,生物抛光后产生的还原糖量为26.54 mg/g织物,减量率为5.47%;当平磨转数为1500 r时,织物的起毛/起球等级为3.0级,而白度和手感无明显变化。
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