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羊毛防缩处理是毛纺加工的重要环节。现行的氯化防缩法污染严重,而已有的无氯防缩技术均未能产业化推广。蛋白酶法作为新型的绿色加工技术,是近年来羊毛防缩领域的研究热点。本文针对现有蛋白酶法防缩技术普遍存在的耗时长、纤维损伤大等难以实现产业化的关键技术问题而展开系统研究,最终实现蛋白酶法羊毛毛条快速防缩处理的产业化应用。
以高效催化体系的快速反应机制为基础,创建了基于多次浸轧处理模式的蛋白酶法连续式快速防缩加工技术。研究发现,连续浸轧过程可促使“物理”剥鳞与“生化反应”剥鳞协同进行,可显著提高高效催化体系对羊毛鳞片的剥除效率。采用高效催化体系在温度50℃、pH值为8.0条件下连续浸轧处理2.5min(连续浸轧5次,30秒/次)后,羊毛纤维表面鳞片即可被大量剥除,试样TM315×5A测试毡缩面积变化率为-1.65%,达到“可机洗”要求。突破了生物酶在纺织上应用时需要长时间处理的传统认知。
基于蛋白酶与羊毛鳞片层的反应特性,本文创建了以活化剂和蛋白酶Savinase16L构成的高效催化体系。通过浸渍处理,该体系可有效剥除羊毛鳞片。研究发现,活化剂可打开羊毛鳞片中的二硫键,使羊毛纤维表面结晶指数降低、羊毛蛋白质链段中部分β-折叠和β-转角结构转变为α-螺旋结构和无规卷曲结构,使鳞片层变疏松,提高了酶对羊毛蛋白质底物反应位点的可及性,从而提高酶对羊毛鳞片的水解效率,进而由“点”及“面”式地剥除羊毛鳞片。通过系统的研究,形成了蛋白酶法羊毛剥鳞改性的高效催化理论和方法,为实现羊毛快速防缩加工奠定了理论基础。
通过连续化加工装备研制、工艺优化及过程控制研究,攻克了蛋白酶法羊毛连续式快速防缩加工技术产业化应用中存在的关键技术难题,研制了包括工作液循环系统、保温系统、喷淋系统、药剂补加系统、自动控制系统等装备的连续化蛋白酶法防缩生产线,并形成了共九槽的产业化生产处理工艺。处理过程稳定,产品品质优良。实现了蛋白酶法连续快速防缩加工产业化技术应用的重大突破。
以高效催化体系的快速反应机制为基础,创建了基于多次浸轧处理模式的蛋白酶法连续式快速防缩加工技术。研究发现,连续浸轧过程可促使“物理”剥鳞与“生化反应”剥鳞协同进行,可显著提高高效催化体系对羊毛鳞片的剥除效率。采用高效催化体系在温度50℃、pH值为8.0条件下连续浸轧处理2.5min(连续浸轧5次,30秒/次)后,羊毛纤维表面鳞片即可被大量剥除,试样TM315×5A测试毡缩面积变化率为-1.65%,达到“可机洗”要求。突破了生物酶在纺织上应用时需要长时间处理的传统认知。
基于蛋白酶与羊毛鳞片层的反应特性,本文创建了以活化剂和蛋白酶Savinase16L构成的高效催化体系。通过浸渍处理,该体系可有效剥除羊毛鳞片。研究发现,活化剂可打开羊毛鳞片中的二硫键,使羊毛纤维表面结晶指数降低、羊毛蛋白质链段中部分β-折叠和β-转角结构转变为α-螺旋结构和无规卷曲结构,使鳞片层变疏松,提高了酶对羊毛蛋白质底物反应位点的可及性,从而提高酶对羊毛鳞片的水解效率,进而由“点”及“面”式地剥除羊毛鳞片。通过系统的研究,形成了蛋白酶法羊毛剥鳞改性的高效催化理论和方法,为实现羊毛快速防缩加工奠定了理论基础。
通过连续化加工装备研制、工艺优化及过程控制研究,攻克了蛋白酶法羊毛连续式快速防缩加工技术产业化应用中存在的关键技术难题,研制了包括工作液循环系统、保温系统、喷淋系统、药剂补加系统、自动控制系统等装备的连续化蛋白酶法防缩生产线,并形成了共九槽的产业化生产处理工艺。处理过程稳定,产品品质优良。实现了蛋白酶法连续快速防缩加工产业化技术应用的重大突破。