纺织学报 ›› 2022, Vol. 43 ›› Issue (06): 121-126.doi: 10.13475/j.fzxb.20210310207

• 染整与化学品 • 上一篇    下一篇

大麻/黄麻交织物的焦磷酸钠与复合酶联合处理工艺

张毅1(), 高金霞2, 郁崇文3   

  1. 1.浙江工业职业技术学院, 浙江 绍兴 312000
    2.绍兴透真纺织科技有限公司, 浙江 绍兴 312000
    3.东华大学 纺织学院, 上海 201620
  • 收稿日期:2021-03-31 修回日期:2022-03-25 出版日期:2022-06-15 发布日期:2022-07-15
  • 作者简介:张毅(1985—),男,副教授,硕士。主要研究方向为麻类纤维的脱胶与产品开发。E-mail: zhangyigyxy@163.com
  • 基金资助:
    浙江省教育厅高等学校访问工程师校企合作项目(FG2019143);浙江省教育厅一般科研项目(Y202146090)

Research on treatment of hemp/jute interlaced fabric with sodium pyrophosphate and compound enzyme

ZHANG Yi1(), GAO Jinxia2, YU Chongwen3   

  1. 1. Zhejiang Industry Polytechnic College, Shaoxing, Zhejiang 312000, China
    2. Shaoxing Touzhen Textile Co., Ltd., Shaoxing, Zhejiang 312000, China
    3. College of Textiles, Donghua University, Shanghai 201620, China
  • Received:2021-03-31 Revised:2022-03-25 Published:2022-06-15 Online:2022-07-15

摘要:

针对当前大麻/黄麻交织物粗糙刚硬,刺痒感明显及碱煮氯漂过程污染环境等问题,采用焦磷酸钠和复合酶(漆酶/酸性木聚糖酶复配)联合工艺对大麻/黄麻交织物进行处理,以织物质量减少率、织物断裂强力(经向)、弯曲长度、芯吸高度为指标进行单因子和正交优化试验,并进行了方差分析。得出最佳处理工艺方案:焦磷酸钠质量浓度为9 g/L,处理时间为90 min,处理温度为80 ℃,漆酶质量浓度为7.5 g/L,酸性木聚糖酶质量浓度为6.0 g/L,处理时间90 min,处理液pH值5.0。此时织物质量减少率为18.26%,织物断裂强力(经向)为780 N,织物弯曲长度较未经处理下降了24.82%,芯吸高度提高了46.4%,该工艺可达到碱煮氯漂(或碱氧一浴)效果,生态环保。

关键词: 大麻, 焦磷酸钠, 黄麻, 漆酶, 硬挺度, 质量减少率

Abstract:

The hemp/jute interlaced fabric is stiff in handle and polluted in alkali boiling chlorine bleaching. It is proposed to combined process with the sodium pyrophosphate and composite enzyme (laccase/acidic xylanase), taking the fabric weight loss ratio, fabric tensile strength(warp direction), bending length and wicking height as evaluation index, the single factor experiments and orthogonal test.Under the above optimal scheme,carried out the infrared spectrum test and performance comparison of the fabrics treated.The optimal process scheme was obtained as follows: the mass concentration of sodium pyrophosphate was 9 g/L, the treatment time was 90 min, the treatment temperature was 80 ℃, the mass concentration of laccase was 7.5 g/L, the mass concentration of acid xylanase was 6.0 g/L, the treatment time was 90 min, and the pH value was 5.0. The results showed that under the optimum solution, the fabric weight loss ratio was 18.26%, fabric tensile strength(warp direction) was 780 N,bending length reduced 24.82%, capillary effect increased 46.4%; the process can achieve the effect of alkali boiling chlorine bleaching (or alkali oxygen one bath), ecological and environmental protection,which has the potential of market development.

Key words: hemp, sodium pyrophosphate, jute, laccase, stiffness, weight loss ratio

中图分类号: 

  • TS102

表1

焦磷酸钠质量浓度对织物性能的影响"

焦磷酸钠质量
浓度/(g·L-1)
织物质量减
少率/%
织物断裂强
力(经向)/N
弯曲长
度/cm
芯吸高
度/mm
7 8.35 930 4.14 87.8
8 10.29 870 3.88 95.7
9 11.57 790 3.58 106.9
10 11.63 700 3.55 108.2
11 11.69 610 3.54 108.8

表2

焦磷酸钠处理时间对织物性能的影响"

处理时
间/min
织物质量
减少率/%
织物断裂强
力(经向)/N
弯曲长
度/cm
芯吸高
度/mm
45 7.29 950 4.18 85.5
60 8.55 900 4.01 91.4
75 9.38 830 3.94 97.6
90 11.55 780 3.60 107.1
105 11.21 770 3.66 106.5

表3

焦磷酸钠处理温度对织物性能的影响"

处理温
度/℃
织物质量减
少率/%
织物断裂强
力(经向)/N
弯曲长
度/cm
芯吸高
度/mm
50 9.21 890 3.86 90.5
60 10.27 850 3.79 97.8
70 10.82 800 3.66 103.5
80 11.57 770 3.58 106.9
90 8.18 970 4.20 88.7

表4

复合酶处理正交试验的因子水平表"

水平 A
漆酶质量浓
度/(g·L-1)
B
酸性木聚糖酶
质量浓度/(g·L-1)
C
处理时
间/min
D
处理液
pH值
1 6.5 5.0 60 4.5
2 7.5 6.0 75 5.0
3 8.5 7.0 90 5.5

表5

复合酶处理的正交试验设计表与结果分析"

试验号 A B C D 质量
减少
率/
%
断裂
强力
(经
向)/
N
弯曲
长度/
cm
芯吸
高度/
mm
1 1 1 1 1 6.83 730 3.53 105.8
2 1 2 2 2 7.78 710 3.46 109.3
3 1 3 3 3 9.02 670 3.33 112.1
4 2 1 2 3 8.37 640 3.30 112.9
5 2 2 3 1 10.14 610 3.16 117.6
6 2 3 1 2 11.36 580 3.10 115.6
7 3 1 3 2 12.25 570 3.03 121.0
8 3 2 1 3 13.54 530 3.01 123.8
9 3 3 2 1 14.38 500 3.06 128.7
质量
减少
K ¯ 1 7.87 9.15 10.57 10.45
K ¯ 2 9.95 10.48 10.17 10.46
K ¯ 3 13.39 11.58 10.47 10.31
R 5.52 2.43 0.40 0.15
断裂
强力
(经向)
K ¯ 1 703 647 613 613
K ¯ 2 610 617 617 620
K ¯ 3 533 583 617 613
R 170 63 3 7
弯曲
长度
K ¯ 1 3.44 3.29 3.21 3.25
K ¯ 2 3.19 3.21 3.27 3.20
K ¯ 3 3.03 3.17 3.16 3.21
R 0.41 0.12 0.11 0.05
芯吸
高度
K ¯ 1 109.0 113.2 115.0 117.3
K ¯ 2 115.3 116.9 116.9 115.3
K ¯ 3 124.5 118.8 116.8 116.2
R 15.5 5.7 1.9 2.0

表6

方差分析表"

方差来源 偏差平方和 自由度 F F临界值 显著性
A 16.51 2 412.7 F0.90(2,2)
=9.00
显著
B 8.93 2 223.2 显著
C 0.26 2 6.50 不显著
D(误差) 0.04 2
A 444.53 2 32.7 F0.90(2,2)
=9.00
显著
B 139.26 2 10.3 显著
C(误差) 13.56 2
D 62.88 2 4.7 不显著
A 0.228 2 45.6 F0.90(2,2)
=9.00
显著
B 0.022 2 4.40 不显著
C 0.015 2 3.0 不显著
D(误差) 0.005 2
A 261.2 2 42.8 F0.90(2,2)
=9.00
显著
B 48.1 2 7.9 不显著
C 7.5 2 1.2 不显著
D(误差) 6.1 2

表7

处理前后大麻与黄麻纱线中的各成分含量"

纱线
类别
脂蜡
水溶
果胶 半纤
维素
木质
纤维
未处理大麻 1.58 7.37 3.95 16.58 11.19 59.33
处理后大麻 0.36 0.22 1.07 4.35 4.49 89.51
未处理黄麻 0.89 3.32 0.75 19.42 18.04 57.58
处理后黄麻 0.45 0.51 0.12 6.29 10.37 82.26

图1

纱线处理前后的红外光谱"

图2

2种纱线处理前后的表面SEM照片(×1 000)"

表8

大麻/黄麻交织物处理前后的性能对比"

处理类型 织物质量
减少率%
织物断裂强
力(经向)/N
弯曲长
度/cm
芯吸高
度/mm
未处理 0 940 4.23 80.5
焦磷酸钠处理 11.57 880 3.58 106.8
焦磷酸钠和复
合酶联合处理
18.26 780 3.18 117.6

表9

不同工艺的化学助剂及其质量浓度"

工艺类别 化学助剂及质量浓度
碱煮氯漂 NaOH 4.5 g/L,NaClO 2.5 g/L,JFC 1.0 g/L,浴比1∶10
碱氧一浴 NaOH 6.8 g/L,H2O2 4.5 g/L,JFC 1.0 g/L,浴比1∶10
复合酶制剂 漆酶18 g/L,酸性木聚糖酶15.5 g/L,浴比1∶10
生化联合 NaOH 3.9 g/L,漆酶9 g/L,酸性木聚糖酶7 g/L,浴比1∶10
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