劉 杰，劉款款

（齊齊哈爾大學(xué)輕工與紡織學(xué)院，黑龍江齊齊哈爾 161006）

亞麻織物以其良好的吸濕、透氣、抑菌、挺括等性能深受消費者青睞。但亞麻纖維高結(jié)晶度的緊密結(jié)構(gòu)使其不易染色、固色率低，同時存在手感粗硬、易皺等問題。解決辦法之一是在染色前對亞麻織物進行酶處理[1-4]，選擇中性一浴拋光酶DM-8669，作用條件溫和，催化效率高，且能完全生物降解。將其應(yīng)用于亞麻織物的活性染料染色工序可有效去除染色前漂白工序中的過氧化氫殘留物，減少織物的起毛起球現(xiàn)象，改善織物的外觀和手感，同時提高染料的染色性能，使亞麻織物的品質(zhì)得到進一步提升[5-7]。結(jié)果表明，應(yīng)用拋光酶DM-8669 對亞麻織物進行拋光處理后，再進行活性染料染色，工藝具有可行性。

1 實驗

1.1 材料與儀器

織物：亞麻布/L24×L24×50×54×63〃（齊齊哈爾金亞亞麻紡織有限公司）。藥品：拋光酶DM-8669、活性黃P-ZRNGR（廣東德美精細化工股份有限公司），氯化鈉、氫氧化鈉、無水碳酸鈉、冰乙酸（天津凱通化學(xué)試劑有限公司，分析純）。

儀器：BS223S 電子天平，HH-SII6 數(shù)顯恒溫水浴鍋，754pc紫外可見分光光度計，Phs-3C數(shù)顯酸度計，XSP-5CC 型照相顯微鏡，YG541 型織物折皺彈性測試儀，SW-12AⅡ型耐洗色牢度實驗儀，Y521P摩擦牢度測試儀。

1.2 應(yīng)用工藝

酶拋光工藝：酶用量0.5%～4%（omf），pH=4～8，浴比 1∶20，溫度 45～65 ℃，時間 20～60 min。酶失活：pH＞10或溫度＞85 ℃，10～15 min。染色：活性黃PZRNGR 2%（omf），氯化鈉50 g/L，碳酸鈉15 g/L，浴比1∶50，40 ℃入染，80 ℃固色45 min。皂煮：皂片2 g/L，碳酸鈉2 g/L，95 ℃處理10 min。

1.3 測試

吸盡率和固色率：參照GB/T 2391—2006《反應(yīng)染料 吸色率和固色率的測定》進行測定。

吸盡率E=(A-B)/A×100%

固色率F=（1-D/C）×100%

式中，A為標準染液的吸光度；B為染色殘液的吸光度；C為標準染液加標準皂液的吸光度；D為皂煮殘液加染色殘液的吸光度[8]。

斷裂強力：采用GB/T 3923—1997《紡織品 織物拉伸性能第1部分：斷裂強力和斷裂伸長的測定 條樣法》進行測定。

折皺回復(fù)角：采用GB/T 3819—1997《紡織品 織物折痕回復(fù)性的測定 回復(fù)角法》中的水平法進行測定。

耐皂洗色牢度：采用GB/T 3921—2008《紡織品色牢度試驗 耐皂洗色牢度》測定。

耐摩擦色牢度：參照GB/T 3920—2008《紡織品色牢度試驗 耐摩擦色牢度》測定。

2 結(jié)果與討論

2.1 拋光酶DM-8669應(yīng)用效果的影響因素

2.1.1 溫度

生物酶在使用時有最適溫度，因此，控制溫度使酶具有較高活性至關(guān)重要。溫度對拋光酶DM-8669應(yīng)用效果的影響如表1所示。

表1 溫度對拋光酶DM-8669應(yīng)用效果的影響

由表1可知，吸盡率、固色率及折皺回復(fù)角均隨溫度升高而增加，55 ℃時達到極大值；之后隨溫度升高，3 項指標呈現(xiàn)下降趨勢。因為亞麻纖維結(jié)晶區(qū)大分子排列緊密，拋光溫度低，導(dǎo)致酶對纖維內(nèi)部的可及度降低。升溫有利于亞麻纖維大分子鏈段的運動，增加非結(jié)晶區(qū)區(qū)域，使酶易于吸附滲透；但溫度過高會破壞酶空間結(jié)構(gòu)，使其活性下降甚至失活。因此，較佳拋光溫度為55 ℃左右。

2.1.2 酶用量

由表2可知，吸盡率、固色率和折皺回復(fù)角隨酶用量的增加而增大，酶用量為3%（omf）時達到極大值；之后，酶用量繼續(xù)增加，性能指標反而下降。酶用量增加可以提高亞麻纖維對酶的吸附量，加速纖維水解，有效去除毛羽，使織物手感更加柔軟，染色性能也隨之提高；但酶用量過大會因拋光過度導(dǎo)致織物斷裂強力下降，也不利于染料的吸附。因此，酶用量選擇3%。

表2 酶用量對拋光酶DM-8669應(yīng)用效果的影響

2.1.3 pH對拋光酶DM-8669應(yīng)用效果的影響

生物酶位于酶分子活性中心的基團離解程度對酸堿度比較敏感，pH易影響酶與底物的結(jié)合[9-11]。而亞麻纖維耐堿不耐酸，因此，合理控制pH 至關(guān)重要。pH對拋光酶DM-8669應(yīng)用效果的影響如表3所示。

表3 pH對拋光酶DM-8669應(yīng)用效果的影響

由表3可知，當pH為6時，吸盡率、固色率和折皺回復(fù)角最大。當pH過高或過低即堿性過強或酸性過強時，酶蛋白質(zhì)中的氨基酸呈離解狀態(tài)，離子平衡受到破壞，導(dǎo)致酶的活性降低甚至失活，會影響拋光及染色效果。因此，較適合的pH為6。

2.1.4 時間

拋光時間過短不能達到預(yù)期效果，時間過長則易拋光過度，使纖維受到損傷。時間對拋光酶DM-8669應(yīng)用效果的影響如表4所示。

表4 時間對拋光酶DM-8669應(yīng)用效果的影響

由表4可知，吸盡率、固色率和折皺回復(fù)角在拋光40 min時達到最大值，時間過長或過短均影響染色效果。由于水分子易進入纖維素?zé)o定形區(qū)形成氫鍵，使纖維充分膨化，酶與纖維反應(yīng)更加充分，處理效果更加均勻；但作用時間過長易造成拋光過度，纖維強力下降。因此，較佳拋光時間為40 min。

2.2 拋光酶DM-8669應(yīng)用工藝的正交優(yōu)化

根據(jù)單因素實驗結(jié)果設(shè)計了L9（34）的正交實驗，以固色率和折皺回復(fù)角為分析指標，結(jié)果及極差分析見表5。

表5 正交實驗結(jié)果及極差分析

續(xù)表5

由表5可以看出，各因素對固色率的影響按極差大小排序為：酶用量、pH、時間、溫度，優(yōu)化工藝為A2B1C2D2。各因素對折皺回復(fù)角的影響按極差大小排序為：pH、酶用量、時間、溫度，優(yōu)化工藝為A2B1C3D3。溫度和酶用量對固色率和折皺回復(fù)角的影響一致，優(yōu)化后溫度為55 ℃、酶用量為2.5%（omf）。對于pH和時間兩個因素，綜合亞麻纖維相對耐堿不耐酸的性質(zhì)、酶的最適pH、酶的活性及加工效果，優(yōu)化pH=6，時間為45 min。拋光酶DM-8669 處理亞麻織物的優(yōu)化工藝：酶用量2.5%（omf）、溫度55 ℃、pH=6、時間45 min、浴比1∶20。

應(yīng)用拋光酶DM-8669的優(yōu)化工藝對亞麻織物進行拋光處理再染色，與未拋光直接染色的織物進行對比發(fā)現(xiàn)，除織物的斷裂強力略有下降外，吸盡率、固色率及折皺回復(fù)角明顯提高，耐干摩擦色牢度有所提高，色牢度滿足服用要求，測試結(jié)果如表6所示。

表6 拋光與未拋光的染色亞麻織物性能

2.3 電子照相顯微鏡照片

不同處理階段的亞麻織物用電子照相顯微鏡拍攝的照片如圖1所示。由圖1可以看出，未拋光處理的亞麻織物表面細小纖維較密集，毛羽多；經(jīng)過酶拋光后，布面比較光潔，織物表面紋理更加清晰。還可以看出，拋光后亞麻織物紗線間得色更加均勻，得色更深。

3 結(jié)論

（1）拋光酶DM-8669 處理亞麻織物的優(yōu)化工藝為酶用量 2.5%（omf）、溫度 55 ℃、pH=6、時間 45 min、浴比1∶20。拋光后染色的吸盡率55.74%、固色率46.83%、斷裂強力516 N、主要色牢度在4級及以上。

（2）亞麻織物經(jīng)過拋光酶DM-8669處理后，吸盡率和固色率明顯提高，耐摩擦色牢度提高；折皺回復(fù)角增大，有一定抗皺效果；拋光后絨毛減少，布面光潔，紋理清晰，手感柔軟。