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1、纤维素酶和漆酶联合处理对麻织物性能的影响 摘要：本试验用漆酶，纤维素酶以及漆酶和纤维素酶联合处理对麻织物进行预处理，研究其对麻织物的性能的影响，主要涉及失重率，白度，断裂强力，毛效，硬挺度等。通过设计四因素三水平正交试验，分析了pH值、温度、处理时间、酶浓度等因素对麻织物性能的影响。并确定了酶处理的最佳工艺。试验结果表明，单一纤维素酶对麻织物处理后，最佳工艺条件为：温度为50，pH为5，酶浓度为3gL，时间为90min，在最佳条件白度降低了1.1%，硬挺度降低了10.6%，毛效提高了2.5%。单一漆酶处理的最佳条件为温度为50，pH为4，酶浓度为25ml300ml，时间为30min，在最佳条件
2、白度为提高了6.1%，硬挺度下降了3.1%，毛效提高了1.9%。酶联合处理的最佳条件为温度为60，pH为4，酶浓度为20ml300ml，时间为45min，在最佳条件下白度提高7.2%，硬挺度降低了5.6%，毛效提高了2.7%。关键词：纤维素酶；漆酶；麻织物；硬挺度；毛效 1 引言 随着人们对纺织品性能的要求和环境意识的提高，绿色纺织品这样一个新概念诞生了1。开发和应用对环境无污染对人体无害的新型纺织原料，运用不会带来环境污染的生产工艺成为今后纺织新产品研发的发展趋势。而且作为纺织行业中组成部分的麻纺织业，就使其找到了与生物酶技术的交叉点2。 麻织物以其卫生性能好、抗静电、不易沾污、抑菌、抗紫外
3、线、穿着舒适，并且外观粗犷、色调柔和大方、面料挺括等一系列优良的服用特性。但麻纤维的机械性能主要表现在其强力高伸长性能低而且初始模量较大，导致其手感的硬挺，而且麻织物还表现为易起皱，洗可穿性差，成型能力差导致线条僵硬，无飘逸感，形成的褶皱少而且有刺痒感3。因此，消除它的刺痒感，提高抗折皱性，成了改善纯麻织物服用性能的关键问题。所以以生物酶为主角的煮练前处理的工艺对传统的工艺提出挑战。生物酶是一种能生物降解且不会对环境污染，另外还具有对作用底物的专一性，这些独特的优点使得它可以在麻纺织行业中的得以应用。生物酶的开发和应用满足了绿色生产加工以及可持续发展的要求，生物酶作为绿色生物制剂是促进今后行业
4、发展的重要载体。到目前为止，应用于纺织行业的生物酶主要有漆酶，纤维素酶，蛋白酶和果胶酶等4 。 本文采用的就是两种常用的生物酶：纤维素酶和漆酶对麻织物进行处理。纤维素酶是一种比较重要的酶产品，也是一种复合酶，主要是由外切葡聚糖酶(Cx酶)，内切葡聚糖酶(C1酶)，-葡萄糖苷酶（简称C）又称纤维二糖水解酶。C1-酶主要作用于不溶性的纤维素表面，使纤维素结晶链裂开、纤维素分子长链的末端部分游离，从而使纤维素长链易于水解。Cx-酶主要包括有两种：内切-1,4葡聚糖酶以及外切-1,4葡聚糖酶，主要作用于经C1-酶催化的纤维素链，将其分解成-1，4糖苷键。而前者是从聚合物高分子内部任意位置切开-1,4键
5、，作用后主要生成纤维二糖、纤维三糖等，后者主要作用于低分子多糖，从不具有还原性的末端游离出葡萄糖。另外-葡萄糖苷酶就是进一步将纤维二糖、纤维三糖和其它低分子糖分解为葡萄糖5；漆酶是在漆树的树液中发现能使“树漆”氧化硬化的酶，后来经人们研究了东南亚产的漆中的酶，命名为漆酶。漆酶(Laccases)是一种能够结合多个铜离子的蛋白质，属于铜蓝氧化酶，漆酶可以在空气中存活，发生反应后的产物只有水，因此漆酶本质上是一种环保型酵素。另外漆酶也是一种氧化还原酶，它能在氧气存在的情况下催化酚或羟基形成苯氧自由基和水，从而引发自由基反应。漆酶具有独特的催化特性使其在生物检测中具有广泛的应用。主要用来对织物进行染
6、色和漂白方面的应用6。 纯麻织物的酶处理是一种绿色整理的过程，这成为了二十一世纪生态纺织品的开发的重要方向，其必将为麻纺织业带来新的发展契机7。2 试验部分2.1 试验材料织物：麻织物 438g/m2药品：纤维素酶（BR，活力1：1000）、漆酶（液体，活力1:10000）、氢氧化钠（分析纯）、磷酸三钠（分析纯）、亚硫酸钠（分析纯）、硅酸钠（分析纯）、30%双氧水（分析纯）、磷酸氢二钠（分析纯）、柠檬酸（分析纯）、乙酸（分析纯）、三水乙酸钠（分析纯）、高锰酸钾（分析纯）、火棉胶、精密pH试纸等2.2 试验仪器表1 试验仪器仪器型号生产厂家电子织物强力机YG(B)026D-259温州大荣纺织标准
7、仪器厂自动织物硬挺度试验仪YG(B)022D数显白度仪SBDY-1上海悦丰仪器仪表有限公司织物折皱弹性仪YG541B宁波纺织仪器厂纤维细度仪BEIONF6 （BEION V2.20系统软件）上海北昂科学仪器有限公司电热鼓风干燥箱101-3型电子天平JY2002恒温水浴锅HH-S显微镜XSP-15型2.3 试验方法 2.3.1 麻织物的煮练将买来的麻织物进行退浆煮练，主要运用碱退浆煮练一浴法。 配置练液（氢氧化钠（分析纯）25g/L、磷酸三钠（分析纯）3g/L、亚硫酸钠（分析纯）2g/L）将麻织物在5060水中润湿将织物投入9095练液中处理一小时取出并用热水（60）洗5分钟（23次）再用冷水充
8、分冲洗放在DHG-9240型电热恒温鼓风干燥箱中烘干（注意烘箱的温度不能太高）。2.3.2 麻织物的漂白处理 对煮练过的麻织物进行漂白处理，主要是运用双氧水漂白工艺。 按处方要求配置漂液（30%双氧水（分析纯）10mL、35%硅酸钠（分析纯）6.7g/L、氢氧化钠（分析纯）调节PH=10.5-11，用氢氧化钠调节pH值到规定范围）取退浆漂练的麻织物浸泡在8595的漂液中45分钟烘干备用。2.3.3麻织物的裁剪和称重将麻织物裁剪成25cm 20cm 称重并记录数据后供后续试验使用。2.3.4麻织物的漆酶和纤维素酶单独预处理 1、漆酶预处理取麻织物放在缓冲溶液处理，由磷酸氢二钠（分析纯）5g/L、
9、柠檬酸（分析纯）6g/L配置，根据浴比计算出缓冲溶液的体积（浴比为1：20），再用磷酸氢二钠和柠檬酸调节pH值在4.24.4之间，处理时间45min，处理温度为55，而漆酶用量为25ml/300ml。处理后将温度加到100保持5min将酶进行灭活处理，充分清洗并烘干，空气中平衡后称重。对比麻织物白度和失重率。 2、麻织物的纤维素酶预处理取麻织物放在缓冲溶液处理，由乙酸（分析纯）1.7mL、三水乙酸钠（分析纯）23.94g配置，根据浴比计算缓冲溶液的体积（浴比为1：20），再用乙酸和三水乙酸钠调节pH值在5.0左右，处理时间60min，处理温度为50，纤维素酶用量为3g/L。处理后将温度加到10
10、0保持5min为了将酶进行灭活处理，充分清洗并烘干，空气中平衡后称重。对比麻织物白度和失重率。2.3.5正交试验以及联合处理 1、纤维素酶的正交试验 通过预试验测出的数据运用正交试验的设计方法，试验因素为纤维素酶处理的温度、酶的浓度、pH值、处理时间每个因素取三水平，如表2、表3所示，浴比为1:20。表2 纤维素酶处理因素水平表水平温度（）pH值酶浓度（g/L）处理时间(min)140323025043603605490 表3 纤维素酶处理正交试验表试验号温度（）pH值 酶浓度 （g/L）处理时间（min）14032302404360340549045044305505260650339076
11、053待添加的隐藏文字内容13086034609604290处理过后对织物进行称重并记录。 2、漆酶的正交试验 在预备试验的基础上，对麻织物的漆酶处理正交设计试验方案，影响因素有酶处理的温度、酶的浓度、pH值、处理时间等，每个因素取三水平，构成四因素三水平试验，如表4、表5所示，浴比为1:20。 表4 漆酶处理因素水平表水平温度（）pH值酶浓度（ml/300ml）处理时间(min)140320302504254536053060根据四因素三水平表可以得出正交试验表，如下：表5 漆酶处理正交试验表试验号温度（）pH值酶浓度（ml/300ml）处理时间（min）140320302404254534
12、053060450430605505203065032545760525458603306096042030注意：计算酶用量的时候要注意浴比。3、 纤维素酶和漆酶联合处理在联合处理时先做用漆酶的正交试验处理织物，做好后取出大约25cm30cm的一部分来进行硬挺度，毛效，褶皱回复角测试，断裂强力的测试就可以了（其中的一部分做完硬挺度还可以做毛效，只要能够满足断裂强力和褶皱回复角测试就可以）。剩余的部分再用纤维素酶也运用正交试验对其进行联合处理，将经过联合处理过的麻织物进行白度，毛效，硬挺度，失重率，折皱回复性等项目的测试。2.3.6酶处理后麻织物失重率测定麻织物经过退浆煮练及酶处理的正交试验后，
13、测试漆酶和纤维素酶预处理过后织物，主要测试的是纤维素酶的失重。试验仪器为JY2002电子天平。注意记录处理前后的重量数据并进行计算。2.3.7酶处理后麻织物白度测定 试验材料是未处理和酶处理的麻织物。参照GB/T9338-2008，在SBDY-1数显白度仪上测定。将漆酶预处理过后漂白和未经其预处理漂白的织物放在测试仪器上进行测定，读取白度值，并记录数据。2.3.8酶处理后织麻物断裂强力测定在本试验中测定织物断裂强力使用的方法为拆纱条样法，参照GB/T 3923.1-1997标准方法，每种样品经向测3次并取平均值，在YG(B)026D-259型电子织物强力机（温州大荣纺织标准仪器厂）上测试。将仪
14、器上夹持的长度改为10cm，将式样夹持在上下夹头处，注意断裂的位置，测试经过退浆煮练及酶处理的麻织物，并记录数据。2.3.9酶处理后麻织物毛效的测定 试验材料是经过退浆煮练的麻织物，和经过酶处理过后织物。用0.5%的高锰酸钾溶液测试。将织物剪成25200mm的条状，在一端画一条水平线，将布条划线的部分浸在盛有0.5%的高锰酸钾的溶液中，上端悬挂起来，注意不能贴近烧杯壁，处理30min，取出，用尺子量取高锰酸钾溶液在织物内上升的高度，并记录。2.3.10 酶处理后麻织物折皱回复角测定 试验材料是经过退浆煮练及酶处理过后织物，按照GB3819-1997标准在YG541B型织物折皱弹性仪上测试，每种
15、样品测5经5纬并取平均值，折皱回复角(WRA)为织物经向和纬向的折皱回复角之和。校对机器中的显示数据，使仪器能正常工作。然后将剪成凸形（4040mm）的织物放在夹持器上，放下重锤时间定为3min，取下过15s用仪器上的量角器测量急弹性回复角，过3min后测量缓弹性回复角，并记录数据。2.3.11 酶处理后麻织物硬挺度测定试验材料是经过退浆煮练漂白的麻织物以及经过酶处理过后织物。参照GB/T 7690.4-2001。YG(B)022D型自动织物硬挺度试验仪上测试，计算出测试织物平方米克重数，输入数据，将麻织物放在试验台上，调节测试角度（43），得出相应的数据，并记录。2.3.12 酶处理后的显微
16、结构观察试验材料是未经任何处理的麻织物，经过退浆煮练漂白的麻织物以及经过酶漆酶和纤维素酶预处理过后织物。试验仪器是BEIONF6纤维细度仪（ BEION V2.20系统软件）在麻织物中取一根纱线，在从纱线中拉出成根的单纤维，放在调试好的细度仪上观察，注意拍照时要调整好纤维的清晰度，并保存照片。3 结果与讨论在此列出未处理的麻织物的各项性能参数和经过煮练漂后的织物的各项性能参数，以便于进行对比处理的性能参数。纤维素酶处理织物失重率的计算方法：未处理的麻织物的白度为37.5，煮练漂后的麻织物的白度为55.1。未处理的麻织物的断裂强力为1069.5N，煮练漂后的断裂强力为711.8N。未处理的麻织物
17、的毛效为0.06cm。煮练漂后的毛效为1.27cm。未经过处理的麻织物的弹性回复角为152。经过煮练漂后的弹性回复角为149。未处理的麻织物的抗弯刚度为2938。煮练漂后麻织物的抗弯刚度为761.8。3.1纤维素酶处理后麻织物性能3.1.1 纤维素酶处理后麻织物的各项性能指标表6 纤维素酶处理正交试验结果试验号测试指标失重率/%白度断裂强力/N毛效/cm折皱回复角抗弯刚度12.7456.8689.00.57189867.322.6452.7721.00.77187814.832.3054.3674.02.20183830.840.6352.8733.01.63176520.051.4950.6
18、738.01.27143739.360.7245.4655.01.07128879.070.2654.4709.02.07146890.582.7152.4631.01.23140698.294.9251.2620.00.93144666.03.1.2纤维素酶处理后的极差分析表7 纤维素酶处理正交试验极差分析失重率温度A/pHB酶浓度C/g/L时间D/mink17.683.633.648.19k22.846.845.646.17k37.897.949.154.05极差5.054.315.514.14白度k154.654.750.852.2k249.651.953.251.5k352.750.3
19、52.953.1极差5.04.42.41.6断裂强力k1694.7710.3695.0691.3k2708.7696.7679.3658.3k3653.3649.7682.3681.0 极差55.460.615.733.0毛效k13.544.273.913.33k23.973.275.062.87k34.234.202.775.54极差0.691.002.292.67折皱回复角k1254233205228k2199211226205k3193202215213极差61312123硬挺度k1837.6759.3861.4667.0k2712.8750.8683.0814.8k3751.6792.
20、0757.5756.2极差124.841.2178.4147.8 从极差值的分析可知，纤维素酶处理对失重率影响的因素按极差值由大到小的排列为酶浓度(C)温度（A）pH值（B）时间（D）。纤维素酶处理对白度影响的因素按极差由大到小的排列为温度（A）pH值（B）酶浓度(C) 时间（D）。纤维素酶处理对断裂强力影响的因素按极差由大到小的排列为pH值（B）温度（A）时间（D）酶浓度(C) 。纤维素酶对毛效的影响因素按极差由大到小的排列为酶浓度(C) 时间（D）pH值（B）温度（A）。纤维素酶对折皱回复性影响的因素按极差由大到小的排列为温度（A）pH值（C）时间（D）酶浓度(B)。纤维素酶对硬挺度影响因
21、素按极差由大到小的排列为酶浓度(C) 时间（D）温度（A）pH值（B）。 通过比较经过煮练漂后的织物的白度与纤维素酶处理处理后的织物白度可以看出酶处理后的麻织物的白度较之未处理都有一定程度上的下降。而纤维素酶单独处理后的织物的断裂强力有一定程度上的下降。另外纤维素酶单独处理后的织物的毛效有一定程度的提高。纤维素酶单独处理后的织物的折皱回复性都一定程度的提高。经过纤维素酶处理后的织物的硬挺度有一定程度上的降低。纤维素酶处理麻纤维的反应，实质是纤维素的水解反应。在纤维素酶的催化及水解作用下，纤维素的大分子链的一14苷键断裂，产生了较小的分子链。当聚合度降低到一定的程度时，纤维便会溶于水中，形成纤维
22、的减量。水解的作用越充分，则减量率就越高，纤维的损伤程度就越大，反之损伤程度就越小。这一变化导致了失重率的提高，而随着酶处理的进行，单位面积的克重数减小，织物的面密度也跟着减小，所以白度也会降低。 纤维素酶处理麻织物的时候，酶首先作用麻纤维的表面，引起剥皮反应，从而使纤维变细。因此，酶处理要有足够长的时间，以利于酶分子向纤维内部渗透。纤维素酶是分解纤维素的一种催化剂，由于酶分子的性质，使其很难渗透到纤维的内部，只能将暴露在纤维表面的原纤结构末端进行水解，使表面的微原纤降解脱落，改善了麻织物的外观。 由分析得知纤维素酶对失重率最佳处理工艺为ABCD。纤维素酶对白度的最佳处理工艺为ABCD。纤维素
23、酶对断裂强力的最佳处理工艺为ABCD。纤维素酶对毛效的最佳处理工艺为ABCD。纤维素酶对折皱回复性的最佳处理工艺为ABCD。纤维素酶对硬挺度的最佳处理工艺为ABCD。综合分析，纤维素酶处理麻织物的最佳工艺为：ABCD。即温度为50，pH为5，酶浓度为3gL，时间为90min。3.2漆酶处理对理后麻织物性能3.2.1漆酶处理后麻织物的各项性能指标表8 漆酶处理正交试验结果试验号测试指标失重率%白度断裂强力/N毛效/cm折皱回复角抗弯刚度一3.1059.1543.00.75180722.5二2.8758.1631.00.70156925.3三2.9860.0591.01.10165866.5四0.
24、8762.8620.01.75169701.5五0.9360.3665.01.65173997.0六0.0659.4615.01.751561040.8七0.1758.3711.01.85170836.3八2.7660.0643.02.151541106.0九4.6557.6577.02.201631022.0通过比较可以看出酶处理后的麻织物的白度较之未处理都有一定程度上的上升。而漆酶单独处理后的织物的断裂强力有一定程度上的下降，麻织物的毛效有一定程度的提高，漆酶单独处理后的织物的折皱回复性都一定程度的提高，经过漆酶处理后的织物的硬挺度有一定程度的降低。由于麻纤维中含有一部分木质素，从结构上来
25、看，木质素是属于芳香类化合物，分子中含有酚羟基，木质素的含量对麻纤维的品质等性能有很大影响。漆酶能够将木质素的酚单元氧化成苯氧基。相比纤维素酶处理，经过漆酶处理后，织物的白度显著增加，毛效有所改善。但其它性能基本上没有什么改变，这是漆酶单独处理的弊端。3.2.2漆酶处理织物的极差分析表9 漆酶处理各项性能极差分析失重率温度A/pHB酶浓度C/ml/300ml时间D/mink18.954.143.108.39k21.866.566.615.92k37.587.698.684.08极差7.093.555.584.31白度k159.160.158.659.5k260.859.560.959.5k35
26、8.659.059.059.5极差2.21.12.30断裂强力k1588.3628.0652.3612.7k2636.7646.3621.3600.3k3643.7594.3595.0655.7极差55.452.057.355.4毛效k12.554.354.304.65k25.154.505.004.65k36.205.054.604.60极差3.650.700.700.05折皱回复角k1231246224227k2233222231227k3230226239240极差3241513硬挺度k1838.1753.4934.1883.0k2913.11009.4891.3956.4k3988.1
27、976.4913.8900.0极差150.0256.042.873.4由表9极差值的分析可知，漆酶处理对失重率影响的因素按极差值由大到小的排列为：温度（A）pH值（B）酶浓度(C) 时间（D）。漆酶处理对白度影响的因素按极差由大到小的排列为：酶浓度(C) 温度（A）pH值（B）时间（D）。漆酶处理对断裂强力影响的因素按极差由大到小的排列为：酶浓度(C)时间（D）温度（A）pH值（B）。漆酶对毛效的影响因素按极差由大到小的排列为温度（A）酶浓度(C) pH值（B）时间（D）。漆酶对折皱回复角影响的因素按极差由大到小的排列为pH值（B）酶浓度(C) 时间（D）温度（A）。漆酶对硬挺度影响的因素按极
28、差由大到小的排列为pH值（B）温度（A）时间（D）酶浓度(C)。综合分析得出，漆酶对失重率最佳处理工艺为ABCD。漆酶对白度的最佳处理工艺为ABCD。漆酶处理对断裂强力的最佳处理工艺为ABCD。漆酶对毛效的最佳处理工艺为ABCD。漆酶折皱回复性的最佳处理工艺为ABCD。漆酶对硬挺度的最佳处理工艺为ABCD。综合分析，漆酶处理麻织物的最佳工艺为：ABCD，即温度为50，pH为4，酶浓度为25ml300ml，时间为30min。3.3漆酶和纤维素酶联合处理3.3.1漆酶和纤维素酶联合处理的性能指标的结果表10 漆酶和纤维素酶联合处理正交试验结果试验号测试结果失重率/%白度断裂强力毛效/cm折皱回复角
29、抗弯刚度3.6055.0514.01.13169885.33.8451.4610.00.63164960.2 4.5651.9590.00.77161715.8 1.2755.6617.01.83167853.3 1.7953.4657.01.50166732.0 2.1349.8613.01.33157817.55.8354.3735.01.77138915.7 8.0154.3667.02.17156918.5 7.9252.4407.01.77137801.8通过比较可以看出酶处理后的麻织物的白度较之未处理都有一定程度的上升。而联合处理后的织物的断裂强力有一定程度上的下降。另外联合处理后
30、的织物的毛效有一定程度的提高。联合处理后的织物的折皱回复性都一定程度的提高。联合处理后的织物的硬挺度有一定程度的提高。首先漆酶的处理，经漆酶处理后，木质素的含量显著降低，由原来的78下降到2.3 。而漆酶能够将木质素的酚单元氧化成苯氧基。来改善麻织物的性能。其次是纤维素酶的处理，在纤维素酶作用下，麻纤维表面的纤维素产生了水解，并逐渐的向纤维的内部进行渗透，改变了部分分子的组织排列结构，使纤维的无定形区增加、结晶度下降。当较硬的表层分子水解后，纤维的直径变小，使织物交织点的经纬纱之间产生空隙，使经纬纱的挤压力减弱，当纱线之间产生相对滑移时，受到的摩擦阻力就会变小，纤维的模量降低，抗弯能力降低，织
31、物的手感变得柔软，所以消除了刺痒感。且其提供的柔软度和光滑度均是耐久的。经过酶处理的麻织物的表面更光洁，不但提高了麻织物的柔软性、吸水性和悬垂性，穿着舒适，而且达到织物表面抛光的效果。3.3.2漆酶和纤维素酶联合处理的性能指标的极差分析表11 联合处理后各项指标的极差分析 失重率温度A/pHB酶浓度C/g/L和ml/300ml时间D/mink112.0010.7011.8013.03k25.1913.6413.8413.74k321.7614.6113.3112.18极差 16.573.91 2.041.56白度k152.855.051.853.1k252.953.053.953.0k353.
32、751.453.653.2极差0.93.62.10.2断裂强力k1571.3622.0652.7544.7k2629.0644.7624.7598.0k3603.0536.7526.0660.7极差57.7108.0126.7116.0毛效k12.534.733.734.23k24.664.304.774.63k35.713.874.404.04极差3.180.861.040.59折皱回复角k1228212209214k2227229221221k3191205216211极差37241210硬挺度k1853.8884.8897.8871.8k2800.9870.2829.2873.8k387
33、8.7778.4806.4787.8极差77.8106.491.486.0由极差值的分析可知，漆酶和纤维素酶联合处理对失重率影响的因素按极差值由大到小的排列为温度（A）pH值（B）酶浓度(C) 时间（D）。漆酶和纤维素酶联合处理对白度影响的因素按极差由大到小的排列为pH值（B）酶浓度(C) 温度（A）时间（D）。漆酶和纤维素酶联合处理对断裂强力影响的因素按极差由大到小的排列为酶浓度(C) 时间（D）pH值（B）温度（A）。漆酶和纤维素酶联合处理对毛效的影响因素按极差由大到小的排列为温度（A）酶浓度(C) pH值（B）时间（D）。漆酶和纤维素酶联合处理对折皱回复角影响的因素按极差由大到小的排列为
34、温度（A）pH值（B）酶浓度(C) 时间（D）。漆酶和纤维素酶联合处理对硬挺度影响的因素按极差由大到小的排列为pH值（B）酶浓度(C) 时间（D）温度（A）。 因此，对失重率最佳处理工艺为ACBD。联合处理对白度的最佳处理工艺为ACBD。联合处理对断裂强力的最佳处理工艺为ACBD。联合处理对毛效的最佳处理工艺为ACBD。联合处理折皱回复性的最佳处理工艺为ACBD。联合处理对硬挺度的最佳处理工艺为ACBD。综合分析，漆酶和纤维素酶联合处理麻织物的最佳工艺为：ABCD即温度为60，pH为5，酶浓度为20ml300ml，时间为90min。3.4酶处理对麻纤维微观结构的影响 图1 未做过任何处理的麻纤
35、维 图2 经过纤维素酶处理过的麻纤维 图3 经过漆酶处理后的麻纤维 图4 经过联合处理后的麻纤维 图1主要表示了未处理的麻织物表面有一些毛羽，而且纤维的横节竖纹较明显。图2是经过纤维素酶的处理后，麻纤维表面的毛羽基本上没有了，横节竖纹有了一点改善，这是纤维素酶的吸附作用。毛羽突出于纱线、织物的表面，易于纤维素酶的吸附，先被水解，织物表面变得光滑。随着反应的进行，酶分子逐渐作用到纤维内部大分子链被切断，结晶区被破坏，转化为无定形区。非晶区被水解，所以纤维的横节竖纹有了一点改善。图3是经过漆酶处理后纤维表面较光滑，而主要的是纤维的横节竖纹有了明显的改善这是由于漆酶主要是处理麻纤维中的木质素，所以麻
36、纤维的图片显示横节竖纹较小。图4是经过漆酶和纤维素酶联合处理后，不但纤维的毛羽不见了，而且横节竖纹的表面特征也基本上没有了，这首先是漆酶对纤维的横节竖纹的改善，而且是酶破坏了纤维的表面为了纤维素酶的内部处理做好基础，其次在经过纤维素酶的处理使酶进入到纤维的内部从而改善了麻纤维的初始性能 物理机械性能得到改善，使织物的手感柔软，但是这些改善是以织物强力、重量损失为代价的。3.5 验证试验3.5.1 试验参数 为了进一步说明正交试验的结果即使用最佳工艺参数内的联合处理确实对麻织物的性能有着显著的提升，故又做了一组验证试验。主要分为四组：A：经过煮练漂的麻织物测试断裂强力，毛效和硬挺度。B：使用最佳
37、工艺参数时纤维素酶处理的麻织物硬挺度，毛效与断裂强力的测定；C：使用最佳工艺参数时漆酶处理的麻织物硬挺度，毛效与断裂强力的测定；D：使用最佳工艺参数下时联合处理的麻织物硬挺度，毛效与断裂强力的测定。3.5.2试验前后对比分析运用上面的实验数据来进行验证性试验，主要进行下面几项性能的测试，其中又与未处理的进行对比，并用柱状图来表示不同条件下的麻织物的三个主要的性能：断裂强力，毛效和硬挺度。从这三个测试的性能的改变可以放映出麻织物的吸湿性，柔软性，刺痒感等性能的改善。运用图表可以对比出未处理麻织物的性能，单一酶处理麻织物的性能以及酶联合处理麻织物的性能的差别，而且比较直观的反映出这种差别，也便于对
38、比不同条件处理的麻织物性能的变化。并做表12来记录数据，再用柱状图来进一步分析，并解释出产生这种现象的原因。表12验证试验结果序号断裂强力/N毛效/cm硬挺度/煮练漂处理A711.81.27761.8纤维素酶处理B648.11.24699.2漆酶处理C674.71.38739.7联合处理D651.41.47731.5图5 不同酶处理断裂强力的柱状图 由图5可以看出经过煮练漂后的麻织物的断裂强力较大，这表现为麻织物的表面粗糙；而经过纤维素酶处理后，这主要是纤维素酶与麻纤维发生了反应使麻织物的单位面积的克重数减小，外部表现为其柔软性能的提高；而漆酶处理后的麻织物的减量率较小，所以麻织物的断裂强力就
39、不会降低太大；但是经过联合处理后，麻织物的断裂强力减小的就比较明显，但也不至于和纤维素酶处理的那样见效的过大，这使得麻织物表现为比较柔软。这就是联合处理和单一酶处理的好处，不是在某一方面的改善。图6 不同酶处理毛效的柱状图 经过图6的柱状图可以看出，经过煮练漂后的麻织物的毛效较小；而经过纤维素酶处理后，麻织物的毛效有所下降，这是由于纤维素酶的处理，导致毛效有所下降，另外经过纤维素酶的处理，麻织物内部的纤维被破坏；而经过漆酶处理后，麻织物的毛效提高较明显，这由于经过漆酶处理后，麻纤维的表面变得光滑；而经过联合处理后的麻织物的毛效提高的就更明显了，这不仅是由于漆酶的处理，纤维素酶是麻纤维的表面变的
40、光滑而使漆酶能够更好的发生作用，来使的麻织物具有更好的吸湿性等性能。图7 不同酶处理的硬挺度柱状图由图7可知经过煮练漂后的麻织物的硬挺度还是较大，这反应麻织物还是较硬，有刺痒感；经过酶处理后麻织物的硬挺度都有所降低，但是经过纤维素酶处理后，硬挺度降低过大，这主要是经过了纤维素酶的处理后，纤维素损伤较大；经过漆酶处理后，酶处理后的麻织物损伤小，所以麻织物的硬挺度降低的就较小；但是经过联合处理后的麻织物的硬挺度既不会想纤维素酶处理后的降低过大，也不会跟漆酶处理后的那样降低较小。结 论 1、由正交试验结果显示，纤维素酶处理麻织物的最佳工艺条件为：ABCD，即：温度为50，pH为5，酶浓度为3gL，时
41、间为1.5h。最佳工艺条件下，得出失重率1.53%，断裂强力为648.1N，白度为54.5，硬挺度的指标用抗弯刚度表示为699.2，毛效为1.24cm，折皱回复角为127。2、通过正交试验，得出了漆酶处理麻麻织物的最佳工艺条件如下：在条件ABCD，即：温度为50，pH为4，酶浓度为25ml300ml，时间为0.5h。最佳工艺条件下，得出失重率1.87%，断裂强力为674.7N，白度为58.7，硬挺度的指标用抗弯刚度表示为739.7，毛效为1.38cm，折皱回复角为142。3、通过正交试验，得出了漆酶和纤维素酶联合处理麻麻织物的最佳工艺条件如下：在条件ABCD即：温度为60，pH为4，酶浓度为2
42、0ml300ml，时间为0.75h。最佳工艺条件下，得到的失重率2.26%，断裂强力为651.4N，白度为56.4，硬挺度的指标用抗弯刚度表示为731.5，毛效为1.47cm，折皱回复角为138。4、从以上的性能改善情况可知经过漆酶和纤维素酶联合处理后，麻麻织物的柔软性能，折皱回复性，白度等性能均比漆酶和纤维素酶的单独处理的效果好，但也存在失重率比单一酶处理的大，不影响麻麻织物的正常应用。所以联合处理比酶单一处理取得的效果好。致 谢在此次论文的选题和修改中，都得到了张晓丽老师的悉心指导和帮助。不但从前期的试验准备，还是在后期的数据的分析和论文书写中，张晓丽老师都给了我很多帮助，我在此向张老师表示深深的感谢。在试验的过程中，我不但得到了试验室王老师还有班级其它做试验的同学的帮助。借此机会，我对支持、帮助和给与我关心的老师和同学们表示深深的感谢。参 考 文 献1 董永春主
