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畢業(yè)論文-纖維素酶和漆酶聯(lián)合處理對麻織物性能的影響-展示頁

2025-01-21 17:56本頁面
  

【正文】 A)>酶濃度 (C) > pH值( B)>時間( D)。漆酶處理對白度影響的因素按極差由大到小的排列為:酶濃度 (C) >溫度( A)> pH值( B)>時間( D)。但其它性能基本上沒有什么改變,這是漆酶單獨處理的弊端。漆酶能夠?qū)⒛举|(zhì)素的酚單元氧化成苯氧基。而漆酶 單獨處理后的織物的斷裂強力有一定程度上的下降,麻織物的毛效有一定程度的提高, 漆酶 單獨處理后的織物的折皺回復(fù)性都一定程 度的提高,經(jīng)過 漆酶 處理后的織物的硬挺度有一定程度的降低。 漆酶處理對理后 麻 織物 性 能 漆酶處理后 麻 織物的 各項性能指標(biāo) 表 8 漆酶處理正交試驗結(jié)果 試驗號 測試指標(biāo) 失重率 % 白度 斷裂強力/N 毛效 /cm 折皺回復(fù)角/186。綜合分析, 纖維素酶處理麻織物的最佳工藝為: A?B?C?D?。纖維素酶對折皺回復(fù)性的最佳處理工藝本科畢業(yè)論文 第 10 頁 共 25 頁 為 A?B?C?D?。纖維素酶對斷裂強力的最佳處理工藝為 A?B?C?D?。 由分析得知 纖維素酶對失重率 最佳處理工藝為 A?B?C?D?。因此,酶處理要有足夠長的時間,以利于酶分子向纖維內(nèi)部滲透。這一變化導(dǎo)致了失重率的提高,而隨著酶處理的進行,單位面積的克重數(shù)減小,織物的面密度也跟著減小,所以白度也會降低。當(dāng)聚合度降低到一定的程度時,纖維便 會溶于水中,形成纖維的減量。纖維素酶處理麻纖維的反應(yīng),實質(zhì)是纖維素的水解反應(yīng)。纖維素酶單獨處理后的織物的折皺回復(fù)性都一定程度的提高。而 纖維素酶單獨處理后的織物的斷裂強力有一定程度上的下降。纖維素酶對硬挺度影響因素按極差由大到小的排列為酶濃度 (C) >時間( D)>溫度( A)> pH值( B)。纖維素酶對毛效的影響因素按極差由大到小的排列為酶濃度 (C) >時間( D)> pH值( B)>溫度( A)。 纖維素酶處理 對白度影響的因素按極差由大到小的排列為溫度( A)> pH值( B)>酶濃度 (C) >時間( D)。 纖維素酶處理后 麻 織物 性 能 纖維素酶處理后 麻 織物的各項性能指標(biāo) 表 6 纖維素酶處理正交試驗結(jié)果 試驗號 測試指標(biāo) 失重率 /% 白度 斷裂強力/N 毛效 /cm 折皺回復(fù)角/186。 未處理的麻織物的抗彎剛度為2938。 未經(jīng)過處理的麻 織物的彈性回復(fù)角為 152186。未處理的麻織物的毛效為 。纖維素酶處理織物失重率的計算方法:1 0 0 %]/)[( 處理前干重處理后式樣干重處理前試樣干重失重率 ?未處理的麻織物的白度為 ,煮練漂后的麻織物的白度為 。試驗儀器是 BEIONF6纖維細(xì)度儀( BEION 系統(tǒng)軟件) 在麻織物中取一根紗線,在從紗線中拉出成根的單纖維,放在調(diào)試好的細(xì)度儀上觀察,注意拍照時要調(diào)整好纖維的清晰度,并保存照片。),得出相應(yīng)的數(shù)據(jù),并記錄。 參照GB/T 。然后將剪成凸形( 40 40mm)的織物放在夾持器上,放下重錘時間定為 3min,取下過 15s用儀器上的量角器測量急彈性回復(fù)角,過 3min 后測量緩彈性回復(fù)角,并記錄數(shù)據(jù)。 酶處理后 麻 織物折皺回復(fù)角 測定 試驗材料是經(jīng)過退漿煮練及酶處理過后織物, 按照 GB38191997 標(biāo)準(zhǔn) 在YG541B型織物折 皺彈性儀上測試, 每種樣品測 5經(jīng) 5緯并取平均值,折皺回復(fù)角 (WRA)為織物經(jīng)向和緯向的折皺回復(fù)角之和 。用 %的高錳酸鉀溶液測試。 將儀器上夾持的長度改為10cm,將式樣夾持在上下夾頭處,注意斷裂的 位置,測試經(jīng)過 退漿煮練及酶 處理的麻織物,并記錄數(shù)據(jù)。將漆酶預(yù)處理過后漂白和未經(jīng)其預(yù)處理漂白的織物放在測試儀器上進行測定,讀取白度值,并記錄數(shù)據(jù)。 酶處理后 麻 織物白度測定 試驗材料是未處理和酶處理的麻織物。試驗儀器為 JY2022 電子天平。剩余的部分再用纖維素酶也運用正交試驗對其進行聯(lián)合處理,將經(jīng)過聯(lián)合處理過的麻織物進行白度,毛效,硬挺度,失重率,折皺回復(fù)性等項目的測試。 表 4 漆酶處理因素水平表 水平 溫度 (℃) pH 值 酶濃度( ml/300ml) 處理時間 (min) 1 40 3 20 30 2 50 4 25 45 3 60 5 30 60 根據(jù)四因素三水平表可以得出正交試驗表,如下: 表 5 漆酶處理正交試驗表 試驗號 溫度 (℃) pH 值 酶濃度( ml/300ml) 處理時間 ( min) 1 40 3 20 30 2 40 4 25 45 3 40 5 30 60 4 50 4 30 60 5 50 5 20 30 6 50 3 25 45 7 60 5 25 45 8 60 3 30 60 9 60 4 20 30 注意:計算酶用量的時候要注意浴比。 表 2 纖維素酶處 理因素水平表 水平 溫度 (℃) pH 值 酶濃度 ( g/L) 處理時間 (min) 1 40 3 2 30 2 50 4 3 60 3 60 5 4 90 表 3 纖維素酶處理正交試驗表 試驗號 溫度 (℃) pH 值 酶濃度 ( g/L) 處理時間 ( min) 1 40 3 2 30 2 40 4 3 60 3 40 5 4 90 4 50 4 4 30 5 50 5 2 60 6 50 3 3 90 本科畢業(yè)論文 第 5 頁 共 25 頁 7 60 5 3 30 8 60 3 4 60 9 60 4 2 90 處理過后對織物進行稱重并記錄。對比麻織物白度和失重率。 麻織物的纖維素酶預(yù)處理 取麻織物放在緩沖溶液處理,由 乙酸(分析純) — 、三水乙酸鈉(分析純) — 配置 ,根據(jù)浴比計算緩沖溶液的體積(浴比為 1: 20),再用乙酸和三水乙酸鈉調(diào)節(jié) pH 值在 左右,處理時間 60min,處理溫度為 50℃,纖維素酶用量為 3g/L。處理后將溫度加到 100℃保持 5min 將酶進行滅活處理,充分清洗并烘干,空氣中平衡后稱重。 麻 織物的裁剪和稱重 本科畢業(yè)論文 第 4 頁 共 25 頁 將麻 織物裁剪成 25cm 20cm 稱重并記錄數(shù)據(jù)后供后續(xù)試驗使用。 麻織物的漂白處理 對煮練過的麻織物進行漂白處理,主要是運用雙氧水漂白工藝。 2 試驗部分 試驗材料 織物:麻織物 438g/m2 藥品:纖維素酶( BR,活力 1: 1000)、漆酶(液體,活力 1:10000)、氫氧化鈉(分析純)、磷酸三鈉(分析純)、亞硫酸鈉(分析純)、硅酸鈉(分析純)、30%雙氧水(分析純)、磷酸氫二鈉(分析純)、檸檬酸(分析純)、乙酸(分析純)、本科畢業(yè)論文 第 3 頁 共 25 頁 三水乙酸鈉(分析純)、高錳酸鉀(分析純)、火棉膠、精密 pH試紙等 試驗儀器 表 1 試驗儀器 儀器 型號 生產(chǎn)廠家 電子織物強力機 YG(B)026D259 溫州大榮紡織標(biāo)準(zhǔn)儀器廠 自動織物硬挺度試驗儀 YG(B)022D 數(shù)顯白度儀 SBDY1 上海悅豐儀器儀表有限公司 織物折皺彈性儀 YG541B 寧波紡織儀器廠 纖維細(xì)度儀 BEIONF6 ( BEION 系統(tǒng)軟件) 上海北昂科學(xué)儀器有限公司 電熱鼓風(fēng) 干燥箱 1013型 電子天平 JY2022 恒溫水浴鍋 HHS 顯微鏡 XSP15型 試驗方法 麻織物的煮練 將買來的麻織物進行退漿煮練,主要運用堿退漿煮練一浴法。主要用來對織物進行染色和漂白方面的應(yīng)用 [6]。另外漆酶也是一種氧化還原酶,它能在氧 氣存在的情況下催化酚或羥基形成苯氧自由基和水,從而引發(fā)自由基反應(yīng)。另外β 葡萄糖苷酶就是進一步將纖維二糖、纖維三糖和其它低分子糖分解為葡萄糖 [5];漆酶是 在漆樹的樹液中發(fā)現(xiàn)能使“樹漆”氧化硬化的酶, 后來 經(jīng)人們研究 了東南亞產(chǎn)的漆中的酶,命名為漆酶。 Cx酶主要包括有兩種:內(nèi)切β 1,4葡聚糖酶以及外切β 1,4葡聚糖酶,主要作用于經(jīng) C1酶催化的纖維素鏈,將其分解成β 1, 4糖苷鍵。)又稱纖維二糖水解酶。 本文采用的就是兩種常用的生物酶:纖維素酶和漆酶對麻織物進行處理。生物酶的開發(fā)和應(yīng)用滿足了綠色生產(chǎn)加工以及可持續(xù)發(fā)展的要求,生物酶作為綠色生物制劑是促進今后行業(yè)發(fā)展的重要載體。所以以生物酶為主角的煮練前處理的工藝對傳統(tǒng)的工藝提出挑戰(zhàn)。但麻纖維的機械性能主要表現(xiàn)在其強力高伸長性能低而且初始模量較大,導(dǎo)致其手感的硬挺,而 且麻織物還表現(xiàn)為易起皺,洗可穿性差,成型能力差導(dǎo)致線條僵硬,無飄逸感,形成的褶皺少而且有刺癢感 [3]。而且作為紡織行業(yè)中組成部分的麻紡織業(yè),就使其找到了與生物酶技術(shù)的交叉點 [2]。 關(guān)鍵詞: 纖維素酶;漆酶;麻織物;硬挺度;毛效 1 引言 隨著人們對紡織品性能的要求和環(huán)境意識的提高,綠色紡織品這樣一個新概念誕生了 [1]。單一漆酶處理的最佳條件為 溫度為 50℃, pH 為 4,酶濃度為25ml/ 300ml,時間為 30min,在最佳條件 白度為提高了 %,硬挺度下降了 %,毛效提高了 %。并確定了酶處理的最佳工藝。本科畢業(yè)論文 第 1 頁 共 25 頁 纖維素酶和漆酶聯(lián)合處理對麻織物性能的影響 作者:張學(xué)霖 指導(dǎo) 教師: 張曉麗 ( 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)輕紡工程與藝術(shù)學(xué)院 2022紡織工程 合肥 230036) 摘要: 本試驗用漆酶,纖維素酶以及漆酶和纖維素酶聯(lián)合處理對麻織物進行預(yù)處理,研究其對麻織物的性能的影響,主要涉及失重率,白度,斷裂強力,毛效,硬挺度等。通過設(shè)計四因素三水平正交試驗,分析了 pH 值、溫度、處理時間、酶濃度等因素對麻織物性能的影響。試驗結(jié)果表明,單一纖維素酶對麻織物處理后,最佳工藝條件為: 溫度為 50℃, pH 為 5,酶濃度為 3g/ L,時間為 90min,在最佳條件 白度降低了 %,硬挺度降低了 %,毛效提高了 %。酶聯(lián)合處理的最佳條件為 溫度為 60℃, pH 為 4,酶濃度為 20ml/ 300ml,時間為 45min,在最佳條件下 白度提高 %,硬挺度降低了 %,毛效提高了 %。開發(fā)和應(yīng)用對環(huán)境無污染對人體無害的新型紡織原料,運用不會帶來環(huán)境污染的生產(chǎn)工藝成為今后紡織新產(chǎn)品研發(fā)的發(fā)展趨勢。 麻織物以其衛(wèi)生性能好、抗靜電、不易沾污、抑菌、抗紫外線、穿著舒適,并且外觀粗獷、色調(diào)柔和大方、面料挺括等一系列優(yōu)良的服用特性。因此,消除它的刺癢感,提高抗折皺性,成了改善純麻織物服用性能的關(guān)鍵問題。生物酶是一種能生物降解且不會對環(huán)境污染,另外還具有對作用底物的專一性,這些獨特的優(yōu)點使得它可以在麻紡織行業(yè)中的得以應(yīng)本科畢業(yè)論文 第 2 頁 共 25 頁 用。到目前為止,應(yīng)用于紡織行業(yè)的生物酶主要有漆酶,纖維 素酶,蛋白酶和果膠酶等 [4] 。纖維素酶 是一種比較重要的酶產(chǎn)品,也是一種復(fù)合酶,主要是由 外切葡聚糖酶 (Cx酶 ),內(nèi)切葡聚糖酶 (C1酶 ),β 葡萄糖苷酶(簡稱 C223。 C1酶主要作用于不溶性的纖維素表面,使纖維素結(jié)晶鏈裂開、纖維素分子長鏈的末端部分游離,從而使纖維素長鏈易于水解。而前 者是從聚合物高分子內(nèi)部任意位置切開β 1,4鍵,作用后主要生成纖維二糖、纖維三糖等,后者主要作用于低分子多糖,從不具有還原性的末端游離出葡萄糖。 漆酶 (Laccases)是一種能夠結(jié)合多個銅離子的蛋白質(zhì),屬于銅藍(lán)氧化酶,漆酶可以在空氣中存活,發(fā)生反應(yīng)后的產(chǎn)物只有水,因此漆酶本質(zhì)上是一種環(huán)保型酵素。漆酶具有獨特的催化特性使其在生物檢測中具有廣泛的應(yīng)用。 純麻織物的酶處理是一種綠色整理的過程,這成為了二十一世紀(jì)生態(tài)紡織品的開發(fā)的重要方向,其必將為麻紡織業(yè)帶來新的發(fā)展契機 [7]。 配置練液( 氫氧化鈉(分析純) — 25g/L、 磷酸三鈉(分析純) — 3g/L、亞硫酸鈉(分析純) — 2g/L)→將麻織物在 50— 60℃水中潤濕 →將織物投入 90—95℃練液中處理一小時 →取出并用熱水( 60℃ )洗 5 分鐘( 2— 3 次)→再用冷水充分沖洗→放在 DHG9240 型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中烘干(注意烘箱的溫度不能太高 )。 按處方要求配置漂液( 30%雙氧水(分析純) — 10mL
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