（纺织化学与染整工程专业论文）棉毛混纺织物的染整工艺研究.pdf

褊? 毛混纺产品盔商场上 l 孽处理及染鬯过程中存在多种 碱，所以不能使用强碱对其进 实褒稿帮毛两色是箱年代以来 其研究机构竟楣推广囊已的产 结构及仡学，睫链的不同，窿前 本文羔要毳拜究的是在兹处 摭要 越来越受到青瞧，蟹拣j 袋制，在静鲶溪过程中， 行处理；染色过聪中，搞 ￥6 4 8 5 6 0 毛淫绽产晶在 e 融予羊罨不耐 j 毛混纺产品 一巍技术攻关的顼毯。缀多染料厂商及 晶及工艺，但融予撼纾缎翻毛纤维彤态 处理段染 躞过程中 戚少受损伤，保持羊罨的优良风格；盔 色过程中还是存庭种种问题。 最大程度上保护羊毛不受损伤 染色中通过优化亡艺条件使根 毛达到好弱网瞧性效紧。瓣廷毯巾采_ 譬j 反寂条件溢孝 、专一髋强及对 环境污染小的生4 匆酶对媳毛混纺织物进行处理。先单独馒爝果胶黪、 纤维索酶及本聚褡酶对编织物处理，对比不同酶的处理效果后，再将 这几种酶避行复醒处理拣织物。邋过溅 及棉籽壳的虫涂情况等指标，采用单因 方法确定工芝蘩件。然瑟态确定酾王艺 并且对用生物麓处鹭的熊毛潼纺织物 ，毛捏绕织物豹效采i 璺抒比较 纺织物的澜漫性、强力及蹁籽 生物酶巯理对苇毛的损伤缀，j 、 环保要求。染色过程中，采用 绶橡逐行染色，先对棉终维和 浚，溢发、麓瘸鹫及溅弱量等 响，应用粥，毛比表耐秘的比 黢比铡翁理论，懑过溺试褥 的上染率 懑过 岂鞍擎一 色效鬃。 关键词： ，结栗发 壳的去除 ，也可以 5 u m t i x 皤 毛纤维在 瞬豢对棉 值与染料 毛比表瑟 的比鲢成正比，碍出拣j 毛混 以上分析和研究，确定r 稿 静滔性染鐾喜一浴一步法瓷邑 定织媲的漏澎t 睦、自发、强力 素影响实验的方法和正交实验 条 牛f 她理撼? ：毫混纺织物， 的效暴露用冀绫弱碱处理照捣 现，属生物酶处理的耥，毛混 效袋比弱碱处理的爱好。藤且 减少对环境君勺污染符合观今的 染料一浴步法对瓣毛混绣 两浴中染色，通过分沂钢染蝉 纾维和毛纤维韵上梁率黼影 对褐和毛分别的上潦攀的比篷 粳游比篷与粢料对捣和毛分剐 纺织貔的潦色工艺条 睾。 毛混纺织物的生物酶前处理工 工艺，使稳：摹l ：j 毛达副f 好的同 拣，毛混纺织渤，蔓锈醚，蔚处瑗，活t 巨染辩，粢包 s t u d y 州go ff 1 n i s h i n ga n dd y e i n go fc o t t o n w o o lb l e n d s a b s i 。l i a c 1 1 c o t t o n w o o lb l e n d e dp r o d u c t sa r em o r ea n dm o r ep o p u l a rw i t hp e o p l ei nt h em a r k e t h o w e v e t h e r ea r em a n yl i m i t sd u n n gt h ep r o - p r o c e s s i n ga n dd y e i n g a l k a l ii sb a n n e di nt h e p r o c e s so f p r o - p r o c e s s i n g ，s i n c ew o o li sn o ta b l et ob e a ra l k a l ii nt h ep r o c e s so f d y e i n g ， a c h i e v i n gc o t t o na n dw o o l l ss a m ec o l o ro f b l e n d e dp r o d u c t si sa l w a y st e c h n i c a lk e y i t e mf o r 4 0y e a r s d e s p i t em a n yd y e s t u f fm a n u f a c t u r e r sa n d s t u d yi n s t i t u t e sa r ec o m p e t i n gi n e x t e n d i n gt h e m s e l v e s p r o d u c t sa n dt e c h n i c s ，t h ed i f f e r e n c e so f c o n f i g u r a t i o na n dc h e m i c a l p e r f o r m a n c eb e t w e e nc o t t o na n dw o o ll e a dt oal o to f p r o b l e m si np r o c e s so f c o t t o n w o o l p r o p r o c e s s i n ga n dd y e i n g t h i st e x tm a i n l ys t u d yh o wt op r o t e c tw o o lf r o md a m n i f i c a t i o no rl e s s e nt h i s d a m n i f i c a t i o nt ot h eu t m o s te x t e n tt op r e s e r v ew o o lf a b r i ce x i m i o u ss t y l ei ni t s p r o - p r o c e s s i n ga tt h es a m et i m et h et e x ti si n v o l v e di na t t a i n i n gg o o ds a m ec o l o re f f e c ti n d y e i n gb yo p t i m i z i n gt h et e c h n i c si np r o - p r o c e s s i n g ，e n z y m e ，w h i c hh a v et h ec h a r a c t e r i s t i c s o f m i l dr e a c t i o nc o n d i t i o n s , u n i q u es p e c i f i c i t ya n df a i n tp o l l u t i o n ，i sa d o p t e d ，p e c t i n a s e , c e l l u l a s ea n dx y l a n a s ea r es o l e l yu s e di nt h ep r o - p r o c e s s i n go f c o t t o n ，t h e nt h e s ee n z y m ea r e m i x e da n du s e di nd e a l i n gc o t t o nf a b r i cb yc o m p a r i n gt h ee f f e c to f c o t t o nd e a l tw i t hd i f f e r e n t e n z y m e s a d o p t i n gs i n g l e - f a c t o re x p e r i m e n ta n do r t h o g o n a le x p e r i m e n t ，t h eb e s tt e c h n i c sa r e f i x e db ym e n s u r a t i n gt h e s ei n d e x e ss u c ha sm o i s t ，w h i t e d e g r e e ，s t r e n g t ha n de l i m i n a t e d c o t t o n s e e d s a tl a s t 。t h ec o t t o n w o o lb l e n d sa r ed e a l ta tt h ee e r t a i 娃t e c h n i c sa n dt h ee f f e c t so f t h ec o t t o n w o o lb l e n d sw h i c ha r ed e a l tb ye n z y m ea n dw e a ka l k a l ia r ec o m p a r e d i ti sp r o v e d t h a tc o t t o n w 0 0 1b l e n d s e f f e c td e a l tw i t he n z y m ea r eb e t t e rt h a nt h a to f t h et r a d i t i o n a lw e a k a l k a l i ，a n dt h a tt h ed a m n i f i c a f i o nt ow o o li sv e r ys l i g h t ，t h ep o l l u t i o nt ot h ee n t i r o n m e mi s r e d u c e d t h es u m f i xi - i fd y e s t u f f a r eu s e di nc o t t o n w o o lm i x t u r ed y e i n gi nt h es a m eb a t h s y n c h r o n o u s l y c o t t o na n dw o o lw e r ed y e di nd i f f e r e n tb a t h ，a c c o r d i n gt ot h ea n a l y s i so f t h e e f f e c t o f p h ，t e m p e r a t u r e , s a l t s d o s a g ea n da l k a l i 7 s d o s a g e t o t h er a t e o f d y e i n g i nc o t t o na n d w o o l ，u s i n gt h et h e o r yo f p r o p o r t i o no f t h er m i oa tc o t t o n w o o l sa r e aa n dd y e i n gr a t eo nc o t t o n a n dw o o l ，t h ed y e i n gt e c h n i c si sc o n c l u d e d t h r o u g ht h ea n a l y s i sa n ds t u d y , t h et e c h n i c so f e n z y m ep r o p r o c e s s i n ga n dd y e i n go f s i n g l ea c t i v ed y e s t u f fi nt h eg a m eb a t hs y n c h r o n o u s l ya r ea s c e r t a i n e d u n d e rt h ec o n d i t i o no f t e c h n i c s ，c o r o na n dw o o lo b t a i nag o o ds a m ec o l o re f f e c t j i aw e i n i ( d y e i n ga n df i n i s h i n g ) d i r e c t e d 醣f a nz e n g l u k e y w o r d s ；c o t t o n w o o lb l e n d s ，e n z y m e ，p r o - p r o c e s s i n g ， a c t i v ed y e s t u f f ， d y e i n g 番安工镬辞靛泽堍畸竞圭丰旗论交 第一章绪论 夔誊入琵生活承平戆疆嚣，久稻封羊毛麓磊翡孵岗疆，个洼纯及 流行趋势的要求日靛突出，特别是随着图际针织品向原料多样化发 展，人们对羊毛与其他纤维混纺产品的兴趣愈来愈浓，这些缆织产品 集二静戴多释纤维静优点子努，产晶风格独特，襁f 毛混纺产品正 是以其独恩特色的风格对追求环保、天然、舒适的人们，尤熟是欧美 及日本其露巨大鲍露场蘸最“。困两毛缆工韭原辩续梅发生了较大的 变化，毛粘、毛锦、毛麻、毛照及羊毛与弹性氨纶、超细、辩性纤维 和特种动物纤维的混纺产品不断涌现，不仅一改纯氇产品一统天下的 穆禺，纛艇大毒舅零突起之势。羊毛绕筵豹弹性及繇热传导魏 偿了 棉的呆板的手感、辫皱性及高热传导性，与全棉或棉与化纤混纺织物 相比，棉鬯混纺及交缓物更暖和、舒适，不仅具有良好的质感和外观 强揍，述矮有蠹蟹瓣瞧蕤，绘臻眈，搜产菸获褥猿爨耱色麴溅穆。4 0 年代以来棉毛混纺产品的应用实践表明，棉i 毛混纺产品可以将两 种纤维的特点溶为体。进而使产品获褥独具特色的风格。 棉t 奄混纺产麓其有鼓下特点f 2 1 1 3 t 良好的穿着舒适性，羊毛纤维能吸收其自身鲎曩3 5 的水分而不 至于有瀚滠感，进一步改善织物的吸湿憋，低比铡的毛纤维敞揪不拯 成对皮肤的不良捌激作糟。 良好的湿度调邋性，羊毛纤维本身良好的保暖性，与棉纤维混纺 惹两获搿懿受好吸瀵遮凄和藿溪握力，以及壶蓝篪攀来褥积聚霹释放 热量的效j 藏，使织物起到缓冲外界环境条件变化澍人体皮肤的不良刺 激作用。 良簿瓣覆感裁多 程鼹揍，弹瞧跑缝撼缓兹有明聂改善、爨垂萑 好。 息好的性能l 价格比，原料成本因为棉纤维的统入而大幅度下 降。8 0 年代馥来，i i i 内羚开始繇院静j 羊麓纾维豹缨支薄鍪西辩，甭皴 衬衫和t 恤衫等赋予了棉豫混纺产晶更强的生命力，同时也给这 t 西安i 程科技学院研究生平业语文 类产品的研究和生产带来了新的课题。 由于棉纤维和毛纤维的形态结构及化学性能不同，它们对酸碱的 反应性能相反，给染整加工带来很大困难，因此对棉毛混纺织物的 染整加工必须兼顾两种纤维的化学性能并保持棉毛混纺织物的特性 来确定工艺。 1 1 棉毛混纺织物前处理及其存在的问题 染整加工是湿加工阶段，前处理是很重要的，它决定着染色效果 的好坏，对于棉占很大比例的棉毛混纺织物前处理的目的是去除棉 蜡、棉脂和果胶物质，混杂于棉纤维中的棉籽壳等杂质，以及毛纤维 表面的油剂，使布面变的比较洁净，吸水性获得显著提高，外观也大 有改善，满足后续加工的要求。织物须经过退浆、煮练和漂白，由于 羊毛对碱的敏感性，在前处理过程中，加工重点要放在保护羊毛上。 棉纤维按常规工艺前处理，许多工序都离不开烧碱，而羊毛是蛋 白质纤维，在强碱的作用下会严重损伤，影响产品最终风格及服用性 能。羊毛在n a o h 溶液中处理，会使硫含量降低，这样虽不损伤羊毛 纤维的外观，但降低了断裂强力，使羊毛失去价值，且传统的染整工 艺需要耗用大量的水和化学物质，不仅消耗资源，而且严重污染环 境，在倡导绿色生产的今日己不能适应发展的要求。 棉毛混纺产品，因原纤维的天然色泽，对于许多色泽来说都需 要漂白，蛋白质纤维的漂白可以用氧化剂或还原剂，或者两者连续使 用，氧化漂白一般用双氧水在碱性条件下进行，双氧水虽能使羊毛中 的色素破坏，但会使纤维受到损伤，特别是工艺条件控制不当时，羊 毛损伤严重，强力明显下降，不但影响产品质量，而且也给后续工序 带来一定影响。 1 2 棉，毛混纺织物的染色及其存在的问题 1 2 1 棉毛混纺织物的染色 棉毛混纺织物由于染色时羊毛和棉两种纤维的同色性较差，还 没有较理想的染色工艺。一般分为一浴法和两浴法染色“。一浴法染 色又有两种不同的途径，一是采用分别上染不同纤维的混合染料，二 舞妄工程辞鼓学兜毋竞生串藏番文 是由同种染料得到同一色泽，后一种方法是目前研究的热点及难点。 ( 1 ) 混合染料一浴法染色。羊毛和掇存在着物理和化学特性的不 阉，一般雳多静染辩懿混合物对榛，毫滢纺产品邋行一浴法染色，大 多数选择了适合羊毛的弱酸憔染料和适合棉纤维的直接染料进行染 色。这辨染色方法鼓然可以达到较好的嗣色效累，但也存在不足。 如：染料在上染糯辩对毛的 矗色和上染氇时对稿的活色：染色p h 值存 在矛盾；同色性被难控制：染色牢度鞍差。( 2 ) 同种染料浴法染 色。活瞧染辩可以疑对上染攀毛和撼纾缝，缒活熬染料佬先上染羊 毛，使得棉，毛混纺织品得不到良好的阉色性。巍棉纤维的比例占 7 0 以上且染中浅色时，利用羊毛优先上染的特性，用活+ 漩染料在碱 洼浴中繁色，得蘩较葑懿霜熬效果，缀这秘方法不逵予染深鬯。 1 2 2 棉，毛混纺织物染色存在的问磁 棉毛混纺产品染色存在的问题主嫠就是棉t 毛两种纤维染色难 戳这羁阉篷，要筐精者运嚣磷龟，必攒扶染讫辩辩选嚣髑态适当豹染 色工艺潜手1 5 1 , 1 。但就毛纤维而言，较适合的染恕条件是弱酸性和高 温沸染。颓对棉纤维适用在弱碱条件下上染。棉纤维移毛纤维在结构 和染色化学性熊上的差异，程常鬣染色过程中，前处理麓荆嚣染料对 两种不同纤维的亲和力、上染率、匀染性、以及隘碱度对纤维损伤程 度帮染识时赘湿瘦、对阗等袈饽，均鞠戏了这两秘缍维染色戳达到弼 色效果的难度，这些难度在一浴法染黩条件下尤为突出。麟前很多研 究都是从染料的选择和制订工艺条件懈决染同色问题，其中部分是 逶遮对拣遗每霜褒予改往瑟羧善稳，笺溱纺豹羁怨注润题【”。 1 3 本文的目的及方法 在2 l 世纪初我国己加入饿界经贸组织( w t o ) ，纺织品作为我国 宙目靛支柱产监，必然使统绥箍戆赉翻譬罐大，撩毛滢绞缓兹俸惫 一种优良的织物一定会有很大需求。本文主要对棉毛混纺产品前处 理和染甑中存在的翘题进行了讨论。 在瓣处理过稳中，基于对羊毛的保护，本实验选餍对环境污染 小，反应条件温和，针对性强、废水处理简单，对设备要求低的各种 西安工程科技学院研究生毕业论文 生物酶( 主要有淀粉酶、果胶酶、纤维素酶、木聚糖酶) 对棉毛混 纺织物进行前处理 8 1 。对于棉毛混纺织物来说，前处理主要是针对棉 进行处理，现今较多用于棉前处理的酶主要有淀粉酶、果胶酶、和纤 维素酶。但是效果还是不如碱处理的好，本文除了用这几种酶外，还 将使用木聚糖酶对棉毛混纺织物处理，先单独使用各种酶处理，然后 进行复配，测定了混纺织物的毛效、白度、强力指标，并与弱碱处理 的效果作了比较。染色过程中存在的染同色难的问题，在本次实验中 只作了初步探讨，对于棉毛产品来说，选用两种染料两浴法分别对棉 毛上染，耗时长、浪费水资源及其配色时染料的限制等原因。本实验 采用一种活性染料一浴一步法对棉毛混纺织物进行染色，最终选用住 友公司的s u m f i xh f 染料进行具体研究。 西安x t l t 科技学盹研究生毕业论文 第二章原理 2 1 棉纤维和毛纤维的形态结构及化学性能 棉毛混纺织物由于毛纤维、棉纤维在形态结构及其化学性能上 的不同导致两种纤维在染整加工时，要求有不同的处理条件。 2 1 1 棉纤维的形态结构及化学性能 棉纤维是从棉籽表皮上细胞突起生长而成的，在细胞结构的从纤 维外表面到内部各层是：表皮，初生壁，次生壁和腔管 9 1 1 1 0 l 。初生壁 和次生壁有不同的结晶度，以及不同的分子链取向。表皮由蜡质、蛋 白质和果胶质组成，它是纤维重量的25 ，并且是不定形的。初生壁 是纤维重量的25 ，它有3 0 的结晶度指数，由纤维索组成，次生壁 是纤维重的9 15 ，它有7 0 的结晶度指数，有纤维素组成，腔管由 原生质的残余物组成，成熟棉纤维的化学组成如下表： 表2 1 棉纤维的组成名称 其中果胶物质主要存在于纤维的初生细胞中，它的含量随棉纤维 成熟度提高而降低，主要组成部分是果胶酸的衍生物，对纤维的色泽 和润湿性有一定影响，对染色织物的染色牢度也有不良影响：含氨物 质是以蛋白质存在，则织物在服用过程中，经过漂洗，与有效氯接 触，会引起织物泛黄，存在于纤维的最内部的腔中；蜡状物质存在于 5 西安i 程科技学晓研究生平业论文 棉纤维的表层，对纤维的润湿性能有重要影响，碱精练时，在适当的 温度和烧碱溶液中，可使果胶酸与纤维分子问的脂键水解成羧基，并 转变为钠盐，同时也可能发生分子键的断裂，从而提高它在水中溶解 度，能被彻底去除：含氮物质一部分约( 2 0 ) 与蒸馏水在6 0 共热 1 小时，即可除去。另一部分需在烧碱溶液中长时间沸煮才能除去， 在烧碱溶液中，蛋白质分子中的酰胺键会发生水解形成氨基酸，再进 一步变为钠盐去除：棉籽壳的主要成分是木质素，可与烧碱发生作用 发生结构分解使它在烧碱溶液中溶解度增大而去除，酸对纤维素分子 中甙键的水解起催化作用，使纤维素聚合度降低，进而完全水解为葡 萄糖，当纤维素上有碱存在时碱将起着空气中的氧对纤维素氧化的催 化作用，可使结晶度降低，无定型区增加，有利于提高棉纤维的强度 和吸收染料、水分的能力；棉纤维是失水b 葡萄糖等与葡萄苷氧键连 接的有机物，极易为强酸损伤。 棉纤维由纤维素组成，其微细结构中沿着纤维轴向有无定型区和 结晶区成无规律相间排列，当纤维置于水溶液中时，无定型区膨胀而 形成2 0 1 0 0 埃的微孔，染料分子借此扩散进入纤维结构中。 2 1 2 毛纤维的形态结构及化学性能 羊毛纤维是蛋白质和由氨基酸的角沅组成的复合结构，处于大分 子骨架支链上的氨基很容易被损伤，故羊毛承受不了强碱处理，碱对 羊毛的破坏作用主要有两种：( 1 ) 破坏盐式键( 特别是和羊毛羟基 的化合作用)( 2 ) 对氨基酸起分解作用( 主要是消除反应) 酸特别 是强酸对羊毛有很大的破坏作用1 9 1 。羊毛由1 8 种氨基酸组成的蛋白质 角远组成，润湿时。羊毛纤维中的盐式键减弱，多肽基团间的氢键断 裂，横截面膨胀，形成直径为6 0 埃左右的孔穴使染料分子得以进入纤 维内部。酸的作用可从促角蛋白分子的盐式键断开并与流离氢键结 合，利于染料分子扩散进入纤维内部，碱则可使纤维分子的多肽键减 短，胱胺酸水解并进而导致羊毛纤维结构的解体，碱浓度越高、温度 越高、处理时间越长对羊毛纤维的损伤越大。羊毛在染色中的损伤与 羊毛纤维的物理化学结构密切相关 1 1 1 1 忙j 。染化料向羊毛内扩散有两种 番安工程拜菠学院研究生毕敲论文 途径( 1 蠢接遽过鳞舞墨囱羊毛宠部扩毅；( 2 ) 逶过辩冀细聪闻 的细胞间隙沿c m c 扩散。c m c 是鳞片细臌与皮质细胞之阏以及皮质之 间起粘合作用的细胞复合物，对羊毛纤维的强力有很大影响【岵l 。 染色过程中，导致羊毛受援的隐素徽多，关键往困豢是p | 值、温 凄窝染芭黠闽。过裹或过谯兹娥篷会使苇毛鲍酝黩键霹默氯酸豹二藏 键水解，染色时p h 德对羊毛损伤的影响如图2i 所示0 4 1 ： 12345878g 毯曦 瓣2 - 1染色时p 珏值对苇毛的嚣晌 碱对苇毛蠢缀大豹破坯作翅，羊毛套3 数苛性钠溶渡中煮数分 钟可咀将羊毛究全水解。碱对羊毛的破坏作用主要肖两种： ( 1 ) 破 坏盐式键( 特别是羟基成化合作用) ； ( 2 ) 对胱氯酸起分解作丽 ( 主要是清除反纛) ： 辩一c 缝一e 嶝一s s c 卜c 鸭c 嗨+啉“巾r e 嚏一e 毪一s 一酬+ s - c 峰一e 龟一r r c h 2 - - c h 2 s o h _ -r c h 2 - - c h - - - - o + h 2 s 鞍c h 2 一e h 2 s l _ -r c h ：c h 2+ h s 。 r c h 2 一c h 2 一s s c 叱一c h 2 c h 3 + h o _ _ + r c h 2 一c h = o + r c h 2 c h 2+ h s + h 酸特别是强酸对羊毛有很大的破坏作用，实验证明，当p h e s 争e +p 酶臌物中间体酶产物 2 3 1 淀粉酶 2 3 。1 1 淀粉酶鹃种类 淀粉戆约种类缀多，青：a 淀粉酶，b 淀粉酶，葡翡糖淀粉 酶，支链淀粉酶，异淀粉酶，环式糊精擞成酶，g 4 、g 6 生成酶，葡萄 糖基转移酶和淀粉a 1 ，6 糖瞥酶。 虽然淀粉薅戆耱类缀多，筵主要茨淀粉酶为 l 蓍5 类。由予来源不 问，淀粉酶的作用特性也可能有差异，商些酶品种可能滚有多个酶的 功能，和纤维滚酶类似，这些淀粉酶在倦化水解淀粉过程中也有协同 作霜。弼生产葡萄耩需要葡萄糖淀狯酶，僵仪有蔼萄糖淀羧酶翡 篝 震，慧甍糖豹生残菲露缓慢。为了顺剥她生产莓萄糖，a ，淀羚酶的 存在就成为必攫条件，因此，在使用上一般悬a 淀粉酶、- 淀粉 酶和葡萄糖淀粉酶弗用遴行。在纺织应用中的a 一淀粉酶产鼯通常也 含舂其氇镦量麓淀耪酶液分，其链成分黪存农不仗不会彩馥淀粉黪液 化，掘反可能会有一定的促避作用。 淀粉酶对淀粉分子链中的a 甙键肖催化水解作用，而髓无一定 规则。淀粉在淀粉酶的 乍庵下，分子量遗速降低，降解海水溶往较大 豹糕辏、麦芽糖纛筏莓蘩，健之经农洼滁去。 2 。3 1 2a 淀粉酶的水解特性 a 淀粉酶对随链淀粉的作用首先楚将或链淀粉任意分解成小分 子糊精、麦芽糖帮黉芽三糖，然磊楚缓憔逢将第一步生液懿襁穗承解 戏羲莓耱、麦蒡糖波羝聚糖，糖讫型a 淀粉錾的 氐聚糖主疆为_ 三 糖，但比例较少，液化型a 淀粉酶水解产物中的低聚糖比例较多， 西安工程辞筏学晓霹竞生平藏论文 不藏蕊滚纯型a 淀粉酶零解产臻斡比铡略鸯不羁。对予支镳淀粉， 其水解特性有所不同。因为a 淀粉酶不能水解分支点的a 1 ，6 糖 苷键，也不能水解a - 1 ，6 糖苻键附近的a i ，4 糖苷键，艇能绕过 分支点丽水解斑帮豁a 1 ，4 耱营键，因笼东解产镑中除了蘩莓穗、 麦芽糖及低聚糖以外，还残留一系列的极限期精( a 涎粉酶不能继 续进行水解的禽有a 1 ，6 糖背键的低聚糖) 。不同来源和特性的淀 粉酶，极限糊精的结构有明显不同，这说明不同的a 淀粉酶对支链 臻近豹a 。1 ，4 耱营键懿东解特洼跫不禹酶。 2 3 。2 纤维素酶 纤维索酶熄一个多组分酶体系，纤维素酶中的纤维索二糖水解酶 又称为切纤维豢酶，由c b hi 和c b hi l2 耱酶蕴藏，丽蠢切蘩聚糖酶 又藜戈走甥纾壤素稳，至少由嚣静纾维酶( e gi 、e gi i 、e g i i i 、e g1 v、e gv ) 组成。此外，还有1 3 葡萄糖瞥糖。这些纤 维素酶在纤维紊的水解中具有协同作用。单纯使用纤维豢酶时，可以 往纤维表运懿纤维素分予分解，隧麓纾缝素分子懿分解，可接部分杂 屡包括不溶性果胶脱落，纤维表嚣凭定形区增大，使纤维润瀑性提 高，但会使纤维损伤，强力下降。 在本实验中，加入纤维索酶有黻下优点：澎纯织物，使缀物手感 淳实柔软；去狳缓糖表瑟毛爱，缝磐震必涪：增大纾维索兹无定形 区，提供良好的染包条件；去除棉织物中的草籽。其作用过程可能 为：纤维豢酶强水溶液中渗透表皮通过裂缝或微孔于初生壁接触，在 接触点酶初生麓部分由绎维素酶的篌纯俸蘑藤承解，主要是无定形翡 热生壁，借助机械力，纤维豹外层松动断裂，草籽、槁籽壳攫以去除 【2 3 j 。 2 3 3 果胶酶 2 3 3 1 栗胶酶懿性震、分类 果胶錾是分解果胶的多种瞎的总穆。主要是由祟胶裂解酶，聚半 乳糖醛酸酶，果胶酸盐裂解酶和果胶酶组成。果胶物质是高度脂化的 聚半乳糖醛酸酶，栗胶酶作用于票胶物质时栗胶裂解酶，聚睾襄舔醛 西安工牲辞技拳晓哥 宪童毕业论文 酸酶，果胶酸盐裂解酶 而果胶脂酶则使聚半糖 酶，翻造委多致缎耋。 o 卜0 “ 一。削h “3 c o 。h c o c k o ，卜一一0 h e 6 一h _ 心c 十叫76 h h0 h 图 + h0 h + 毽妄叶、? 飞o 一o h c o c l 直接作用于累胶聚 醛酸水解为聚半乳 栗黢憋对栗黢矮酶 c o o c ， “o “ 一。l 芷l 。j 。- - - - c 。；h 合物分子链内的配糖键上， 糖醛酸酶和果胶酸盐裂解 馋箨方式魏嚣2 2 耩示t 2 4 1 ： 2 - 2 套种采胶酶对粱胶静作麓方式 f o hh ”、一o a c o o c h l + c o o - o ，卜一o h i 肇柙_ ，、 + h k 斗o h ho h 果胶酶广泛存在于植物的果实和微生物中，通常动物细胞不能合 成这类戆。p g 鬏p g l 是最海誊霓豹微生勰果黢酶，痰切秘辨切酶均 己得到成功分离。目前作为工业应用的果胶酶郝是从微生物中得到 的。不周的菌种，能够分泌的果胶酶矗臼组分及酶的最佳活性域将略有 不嗣，觳p h 夔嶷中洼瓣遥，毒缡酸瞧帮编碱戆麴票荻酶，毽数壤酸 性为主( 一般p h 谯3 - 5 ) ，活性温度猩4 0 5 0 左右，高于5 0 一般会 引起活力的明显下降。果胶酶的稳定p h 域比活性域要宽的多，但在纺 织爱瑗中，逶露镳璇瞧静巢胶酶其毒较好静楚醺效采。 2 3 3 2 果胶酶对棉纤维的作用特性 聚胶酶在纺织工艺中的应用主要集中在果胶酶替代碱精练整理方 蘑。裰据榕纤维的精练原瑗，采胶酶对棉纤维静处理遣主袋是针对热 质层的。棉纤维的果胶主要集中在角质层，这是果胶酶处理棉纤维的 结构綦旗。 聚胶酶处理的确可以便棉纤维获褥减量，德碱处理可以在较短酶 时间内达到最大减量，而聚胶酶的减爨要慢得多。然而从减量的趋辨 看，哭簧整理涎淘是够长，荣获酶最终逛霹鞍这鬟疆精练熬蔽量承 平，但处理后的荣水性不如碱精练的情况。其原因是仅通过果胶酶处 理，对棉纤维表面的蜡质基本没有去除作用，但是在处理液中加入袭 嚣活髋麓，栗荻酶可疆在去除栗胶豹溺辩，对臻蒺遣畜黉篓懿去豫效 果，从而改善织物的吸水性。由此可见在果胶酶处理棉织物的过程 ；h 0 。羔函 r 一 。，啤 h 姓一 2一 h 叶艚 跬一 u 二毒洲。一耻 西安r - 羽t 科兢学院研宪生毕业论文 中，表嚣活性裁瞧起着禳大的 乍霞，它帮票胶酶漭嗣去除了蟮覆。 蜡餍的去除怒改善织物亲水性，获得良好精练效果的关键。而聚 皎酶只能分解果胶，两仅仅熊去除果胶是不够的，必须道过一定豹工 艺手段，在果胶去除的同时瞧去除蟮质。由于纤维表面角鼷层中的暴 胶和蜡质是相互附生的，果胶具有将蜡质枯附程纤维上功能，因而粟 羧懿去涂凑镬纤维兹蜡震捡动。一般在票皎戆缝理后，遴过涅煮款 洗涤处理就可以去除蜡质，获得所需袋的亲水憷。 累胶酶对棉织物的有效精练效果，为它在棉( 或含棉) 织物前处 理中戆应麓提貘了霹链。蒙获戆可数遥遗窝荬魏瓣裁裁配合，在不鼹 类型酶制剂的协同作用下，改善精练娥果。目前研究已经发现，果腔 酶和某些淀粉酶、纤维索酶、蛋白酶簿具有很好的协同作用，这就使 得遐浆精练一浚法残为霹能荠获褥较好夔实黢效象，露嚣蘸需要鳃 决的怒酶制剂之闼的相容憔、复配酶制剂的活力稳定性和工艺稳定憷 问题，这将成为浴法工艺歼发的重点。 革独使尾栗腔酶时，可以使纾维袋嚣含有的不溶性暴簸变成游蔫 态，从而提高棉纤维的润漫性。但在粜胶酶浓度低的情况下，处理时 间需要越长。聚驳酶通过潸除反应，切断搞缨维上果骏酶及果胶酸 腊分子中的a l ，4 糖静键，再经乳化、永洗等工序去除。 粜胶是构成植物细胞壁的成分之，它的熬本结构是d 一吡喃半乳 糖醛酸，疆a 1 。4 蕤营键连结两残鹣一静长键分子，运鬻戳部分警 脂化的状态存在。果胶酶能有效的降解果胶质，使之从织物上去除。 果胶物质可分为三类，即原果胶、果胶酶和果胶酸。原果胶不溶于 东，存在于续稔熬中，在蘸杀获酶羲羧翁终舔下转交受霹渗注携栗 胶。本实验中，利用果胶酶，使织物上的果胶缀游离状态，并使纤维 表西的其他杂质脱落，达到手感丰厚的效果。其乍用可能是果胶酶程 水溶液中渗透表皮逶过裘缝或镦豇并于在基蔟锈中酶栗胶耱质接融， 果胶物质借助于果胶酶而水解，导致去除或部分去除表皮，或断裂衮 皮的连续缝，还可能有果胶酶窥本聚糖酶静协嗣 蕈用2 5 | 1 2 6 心l 。 西安工牲科技学诧研宪生牛业论文 2 3 。4 本聚耱酶 由于酶具有高度选择憾，用果胶酶和纤维索酶煮练棉织物，弗不 戆有效她去除摈耱壳，它残罄在织镑裘萄，不投影响织物鹣外观，聪 虽对厩续染色造成一定的影响，形成染疵。目前使用用于术材工业的 木聚糖酶是解决这一问题的方法。 2 4 搦，毛织物溱怠 由于棉毛对酸碱不同的敏感性，蹿致了煮练过程中烧碱的限制使 用，经煮练后织物的毛效和白度有一定的提高，棉籽壳的去除也有一 定懿效柒，毽还达不裂染琶藏半裁鑫浆要求，撼毒上熬天然杂蒺委嚣 进一步的去除和消除色素针对棉毛混纺织物餍量和要求不同，进行 不矧稷度的漂白。鼙前一般用的方法楚h 2 0 2 氧化漂白方法，在漂白过 程中不毽能去除魏豢，还熊去除精练舞膨耽的稳籽壳，丽艇对退浆煮 练时来充分去净的化学染料进行氧化分解，使熟在后面水洗时极易洗 去。毽扶巧保角发谨，若能翅生掳酶逡季亍漂白将会更好。撼资料介缨 2 8 1 ，可艨于漂白的生物酶煮以下几种：( 1 ) 漆酶奔质浆统： ( 2 ) 过氧化氢系统。它能激活各种氧化剂，如过氧化氢簿： (3) 惹萄糠载纯酶系缝。该酶系统秘强麓麓糖及氧产生过氧晓氯裁萄簧糖 酸可起剃漂白作用，葡萄糖氧化酶熊专一催化水解b d 一葡萄糖； ( 4 ) 术聚糖酶。木聚糖酶可以用于进行韧皮纤维整理和漂白促进， 荬畜爵箍藏灸解决稳籽麦懿去涂赘方法。嚣藩臻究较多懿是薅蘩麓 糖氧化黼作为氧化酶。葡萄糖氧化酶( b - d 葡萄糖：氧化还原酶； e c l ，134 ) 1 9 2 8 年首先在熙曲霉中发现，后来程其它微生物中也发现 了这释酶，毽在离等檀秘和劾凌中至今没有发凌。蘩萄糖鬣佬酶鱼 1 9 4 8 筇汗始工业化生产以来，在食品工业中已褥到广泛的成用，近年 来也开始研究将冀用于纺织工业中，楚萄耱氧化酶处理对双氧水的产 生是非常有效鲍。由于产秘中还有对铁等金属离子螯合穗力穰强的葡 萄糖酸( 由葡萄糖内酯水解得到的) ，在处理时般不需添加双氧水 稳定刘。麓萄耱可戳飙淀粉遗浆静产糖孛褥到，毽在退浆| i 童程中承浚 将会使半以上的葡萄糖被去除，而鼠溶液中逐含有分予麓很高的低 西安工程拜挺泽晚研究生毕戚论文 聚糖。蠢薅静疆究京送行漂螽处理踺一羧不矮廷蘧滚魏筏莓穰，瑟把 处理液全郄排摊。主要是因为退浆葶口精练后处理液中的有机物含量过 高，影响处理效果。因而，在漂白处理时要在处理液中加入新的淀粉 4 衽葡萄糖淀粉酶或或接加入葡萄糖。在媳瑾过程中，为了蔟禚产羹过 氧化氢，毖须邋入氧气或空气，羞袋爰帮放式设备，处理滚粒空气嶷 够充分接触则不需要强制供气。 据有关资料介绍 3 0 1 ，葡萄糖氧化酶进行漂白处理后，虽然黄魔略 高，僮自瘦和常撬般氧承氧佬楚菲黎搂远豹。酶漂白处理是夜中 雯条 譬下进行嬲，处理瑟的织物手感柔软丰满。从实际应用番，这_ 种方法 的主要问题是成本较高。因为生产的葡萄糖氧化酶通常禽有道氧化氢 酶存在，因而瞀通的葡萄糖氧仡酶不能掰子漂白处理，需要对葡萄糖 氧健酶进簿壤糕，去豫其孛戆遗氧讫氢酶。毽簸羞生讫王程技本戆发 展，生产廉价的不禽过氧化氢酶的葡萄糖氧化酶产品是完全肖可能。 虽然酶漂白的理想工艺是利用随接攻击色素的酶制荆，假该方法 在纺织漂白处理孛移在先天不定，阂雨，篱鸯糖氧纯酶 也谗是最有可能怒到应熙的辩漂是刻。蔫萄糖 氧化酶对织物的漂白效果说明采用酶法进行退浆、精练和漂白处理是 完全有可能的。鉴于酶漂白的成本商的问题，本文选用h 2 0 ：氛亿漂白 方法，繇选实验条l 串瑶戳保护羊毛凳主 2 。5 榻，建织物染色 2 s 1 活性染料的绦构特征及其发展 活性染料盼结稳有别于其它类染科 采表示： 条馋漫露。 它销静结构可糟下瑟的逶式 w d b r e 式中：d 一发色体或母体染料； b 一活性基与发魏体静连续基； r e 一活性基； w 一水溶性基黼。 从上式可看出，活髓染料分子和一般水溶性染拳车不同的谶方怒其 1 4 西安羔租科技学院研究生平业论文 有一个或两个可和纤维反应形成共价结合的活性纂。绝大部分染料鲍 活谯基蕊逶过联接麓襄絷辩琢 奉芳嚣摆连豹。在母体染辩中蔽嫠毒 1 3 个磺酸基或硫酸基作为水溶性基团p l i 。 近几年，随着世界经济的发展和调糕，活性染料的生产也有了迅 速的变诧，一些大豹染科生产公司一方谣送行联合，恻躲露奉静三菱 他或公司移鏊濯嗣簿联会。餐一方簸，殛欧鑫国默日本相继恕染料生 产向士地和劳动力相对馋宜的亚洲地区转移，使豫洲地区的染料产量 巧i 断增长+ 除中国外，印度的染料生产增长鬣快，韩国、中国台湾地 区懿染籽生产也有了穰俊懿落长，津蓬、泰黧等鬣染辩生产逛己矮籀 当规模。染料生产中，活性染辩占了很大比壤。 西欧和日本在转移染料嫩产的同时，并充分发挥其技术优势总 的来说，活性染料新品种的开发己从过去重点开发新活性基黼转辩开 发藏毅缝爱鹣染辩，毒鬟提裹染辩浆应耀性辘 3 2 1 矧。 2 5 2 活性染料染色 研究染色理论的目的在于r 解染料能否对纤维发生上染和可能达 到的程度。所谣上染就楚指染籽含染液离纤维转移，荠蒋纾维染遴熬 过程。瓣涯性染料寒说，这茅申顿南越大，越骞易吸腿纤维上，霹! 纤维 发生固色反应也越快、越充分 3 4 1 1 ”i 。活性染料的染色除了发生上述上 染过程外，还要创造适当条件使其在纤维上，且和纤维有关基团发生 反纛形成共徐结台，染毪孝辘完成。 活性染料蚋上染过程可大致分以下几个阶段： 染料从染液内向纤维界面转移。此阶段般较易进行，必要保持 染液适当流动( 或搅动) ，就可不断移海纤维界甏。密于染液离鲜维 表瓣越邋，流速越低，程紧黎纤维表垂瓣染滚几乎是静止豹。在她染 渡层中，染料已很难靠染液的流动来接近纤维表面，而主要靠自身的 扩敞去靠近纤维表面( 染液中染料浓度高，纤维波面液层染丰耳浓度 低，扩敬方商跫宙本俸染液蠢纤维表露转移) 。这蓑主要靠染崧自身 扩数转移到纤维表短的渡层，称为扩教边界瑶。染渡流速越快，扩散 边界层越薄，反之越厚。染液靠流动和靠扩散的转移速度相差很大， 西安篇杜科托学晚研究生牛她论文 因为靠自身扩散的转移遮度题很慢的。因此，尽鬣减少扩散边界缮厚 菠楚耱浚染色赫重肇途经之一。瑟主要豹撩藤裁怒热强漆滚翡蕹繇露 提窝染液的流速，以降低扩敫边界层的厚度。这样不仅可以加快染料 到达纤维表面的速艘，还可以提高匀染效果。 染科在扩散边莽层中靠近纤维到一定距离后，染辩分子遂速被纾 维袭垂嫒吸瓣，染姆分予和纾蠖表强分子闻发生氢毽、范德华引力结 合。与此同时，染料阴离子与纤维表面的负电荷间也存在库仑斥力， 只有当染料分子间吸引力大予斥力时，才可接近纤维表面。氢键和范 德华力陡距离豹缩短舔邋速增大，鼗存在缀邋露考蠢足够韵 睾矮。库 舱力是静电力，在较远躐离就有较强 乍用，所以只有那些动能较嬲的 染料分予扩散劐离纤维表面报近，且吸引力大于，幂力时才能被纤维表 面吸附，吸附是在瞬间发生的。影响吸辩快慑的因素，也包括染料分 子穗扩散逮器墨中瓣扩数速窭。扩教速攀越挟，接近终维表嚣数染辩 分予数就越多，吸附也越快。但总的来说，吸附逋率对上染速率影响 较小。 染辩设辩劐纾维表瑟后，在纾维雨乡 形袋一个深度差，因丽可敬 囊终维内扩教。此除段的扩散是在嗣摆禽矮中进行的，比在溶渡中扩 散擞慢，这往往是决定上染速率的阶段。这种扩散直到纤维和溶液间 的染料浓度达到平衡，纤维内外染料浓度相等即潦透为止。纤维中的 染辩分予分京在天定形隧壤，毒熬成攀分子软态缀爨在纾缝蠹琵道熬 溶液中，少量染料分子也可能成多分子层吸附在终维分子链上。 纤维中的染料分子猩碱性或高温条件下和纤维分子中有关基团发 生反应形成共价结合固麓在纤维上。固着速率决定子染耩的活毪基， 经魄与霸羲条罄舂关，翅溅裁、瀑痉等因素。 上述各过程是交叉进行或相甄联系的。染料程吸附上纤维表面 后，也膏可能立即与纤维反应形成共价结合，或程向纤维内部扩散的 同辩发生反应，一显形残共价结合螽裁失去了扩激箍力。反应程瘴决 定予染料活性莲靛反应性， i 王和j ! ：染对的条 牛有关，反应性强的染料 或上染时温度较高时，反应的染料就越多。般来说t 上染阶段就有 西安蕊程科技学院研究生牛业论文 较多的染料发生反成，甭则匀染和透染效果就差。 豫，滔琶羚段乡 ，蘸三令过程餐是爵遂鹣。繇染辩胰滚滚蠢纤维 表列靠近的同时，也有可能远离纤维表蛳：吸附予纤维的同时，也有 可能发生解吸；向纤维内扩散的同时，也有可能从纤维内向纤维外层 扩散。在未逮潮上涤平衡时。是上染速率大予解缴速率，侄随着纤维 上斡染糕浓疫不断增援，姆吸速率瞧不麟增糖，最螽上疑瓤缝吸速率 相等，即达到上染平衡状态，此时的上染百分率( 即吸附在纤维上的 染料数量占投入染料量的自分率) 称为平衡上染百分率。由于活性染 耨在上染过程中会与纤镶形成关徐结合，将会不繇努酸毅辫学簿。麸 理论上说，吸孵过程可以不断进行，直到所有染辩都和纤维共价结合 为止( 假定纤维足够多) 。但是由于在通常的染料上染条件下，染料 固戌速率很低，敌一般怒可以达到近似的上染平衡：蜀一方瑟，染料 在上染或与纾维反应熬黼辩，还会与承爱应，与承爱应澎残豹产貔髂 为水解染料，它对纤维的亲和力很低，失去了与纾维反应形成共价结 合的能力。所以随着时问的聪长，不仅吸附程纤维上的染料浓度不会 增掬，固着在纤维上的潦料蘩也不会增加；稷反，己露着在纤维上酌 染拳喜，其共绘键还会发生疼鼹，嚣发生灏键发瘟，使纾维上共输结合 的染料量降低。 2 5 3 活性染料固色 2 。s 3 。l 常冤活性染料圈色的反应原理 活性染料的固色过程是“个染料和纤维分子中有关基团形成共价 结合的反应历程 3 6 1 。这种反_ | ：夔历程主要有以下几类。 亲核加成消除取彳反敝( 按诧反应历程进行固色的圭登是些 蠹找杂环活性基懿染瓣) 反痊通式为： 一y 一睾一奄一一今 o 砭 一专 毒安工蠖氍技学堍磺免囊枣业论文 式中表示了部分杂环结构( 大部分为氮杂环) ，r 为杂环上的取 代基，x 为c i 、f 等负性熬嗣，y 为装核进攻离子( 也可以是非电离 酶基丽) ，d 为染料母体。 索核加成反应：一些恩有活泼碳碳双键( 大部分是在反应过程巾 形成碳碳双键) 的染辩和纾维中有关筵霆或水逑锊亲核搬戏方式固 色。 。川哒q 乜州毒挲- c 一哇；警m 誊q 浮- c 叫兰尝。一c 铲c 铲v x ：为离去基； 常觅的有： 另外还有姥其他反应历程。如：艏肪链裁体活性藜亲核取代反