刘 杰，刘款款

（齐齐哈尔大学轻工与纺织学院，黑龙江齐齐哈尔 161006）

亚麻织物以其良好的吸湿、透气、抑菌、挺括等性能深受消费者青睐。但亚麻纤维高结晶度的紧密结构使其不易染色、固色率低，同时存在手感粗硬、易皱等问题。解决办法之一是在染色前对亚麻织物进行酶处理[1-4]，选择中性一浴抛光酶DM-8669，作用条件温和，催化效率高，且能完全生物降解。将其应用于亚麻织物的活性染料染色工序可有效去除染色前漂白工序中的过氧化氢残留物，减少织物的起毛起球现象，改善织物的外观和手感，同时提高染料的染色性能，使亚麻织物的品质得到进一步提升[5-7]。结果表明，应用抛光酶DM-8669 对亚麻织物进行抛光处理后，再进行活性染料染色，工艺具有可行性。

1 实验

1.1 材料与仪器

织物：亚麻布/L24×L24×50×54×63〃（齐齐哈尔金亚亚麻纺织有限公司）。药品：抛光酶DM-8669、活性黄P-ZRNGR（广东德美精细化工股份有限公司），氯化钠、氢氧化钠、无水碳酸钠、冰乙酸（天津凯通化学试剂有限公司，分析纯）。

仪器：BS223S 电子天平，HH-SII6 数显恒温水浴锅，754pc紫外可见分光光度计，Phs-3C数显酸度计，XSP-5CC 型照相显微镜，YG541 型织物折皱弹性测试仪，SW-12AⅡ型耐洗色牢度实验仪，Y521P摩擦牢度测试仪。

1.2 应用工艺

酶抛光工艺：酶用量0.5%～4%（omf），pH=4～8，浴比 1∶20，温度 45～65 ℃，时间 20～60 min。酶失活：pH＞10或温度＞85 ℃，10～15 min。染色：活性黄PZRNGR 2%（omf），氯化钠50 g/L，碳酸钠15 g/L，浴比1∶50，40 ℃入染，80 ℃固色45 min。皂煮：皂片2 g/L，碳酸钠2 g/L，95 ℃处理10 min。

1.3 测试

吸尽率和固色率：参照GB/T 2391—2006《反应染料 吸色率和固色率的测定》进行测定。

吸尽率E=(A-B)/A×100%

固色率F=（1-D/C）×100%

式中，A为标准染液的吸光度；B为染色残液的吸光度；C为标准染液加标准皂液的吸光度；D为皂煮残液加染色残液的吸光度[8]。

断裂强力：采用GB/T 3923—1997《纺织品 织物拉伸性能第1部分：断裂强力和断裂伸长的测定 条样法》进行测定。

折皱回复角：采用GB/T 3819—1997《纺织品 织物折痕回复性的测定 回复角法》中的水平法进行测定。

耐皂洗色牢度：采用GB/T 3921—2008《纺织品色牢度试验 耐皂洗色牢度》测定。

耐摩擦色牢度：参照GB/T 3920—2008《纺织品色牢度试验 耐摩擦色牢度》测定。

2 结果与讨论

2.1 抛光酶DM-8669应用效果的影响因素

2.1.1 温度

生物酶在使用时有最适温度，因此，控制温度使酶具有较高活性至关重要。温度对抛光酶DM-8669应用效果的影响如表1所示。

表1 温度对抛光酶DM-8669应用效果的影响

由表1可知，吸尽率、固色率及折皱回复角均随温度升高而增加，55 ℃时达到极大值；之后随温度升高，3 项指标呈现下降趋势。因为亚麻纤维结晶区大分子排列紧密，抛光温度低，导致酶对纤维内部的可及度降低。升温有利于亚麻纤维大分子链段的运动，增加非结晶区区域，使酶易于吸附渗透；但温度过高会破坏酶空间结构，使其活性下降甚至失活。因此，较佳抛光温度为55 ℃左右。

2.1.2 酶用量

由表2可知，吸尽率、固色率和折皱回复角随酶用量的增加而增大，酶用量为3%（omf）时达到极大值；之后，酶用量继续增加，性能指标反而下降。酶用量增加可以提高亚麻纤维对酶的吸附量，加速纤维水解，有效去除毛羽，使织物手感更加柔软，染色性能也随之提高；但酶用量过大会因抛光过度导致织物断裂强力下降，也不利于染料的吸附。因此，酶用量选择3%。

表2 酶用量对抛光酶DM-8669应用效果的影响

2.1.3 pH对抛光酶DM-8669应用效果的影响

生物酶位于酶分子活性中心的基团离解程度对酸碱度比较敏感，pH易影响酶与底物的结合[9-11]。而亚麻纤维耐碱不耐酸，因此，合理控制pH 至关重要。pH对抛光酶DM-8669应用效果的影响如表3所示。

表3 pH对抛光酶DM-8669应用效果的影响

由表3可知，当pH为6时，吸尽率、固色率和折皱回复角最大。当pH过高或过低即碱性过强或酸性过强时，酶蛋白质中的氨基酸呈离解状态，离子平衡受到破坏，导致酶的活性降低甚至失活，会影响抛光及染色效果。因此，较适合的pH为6。

2.1.4 时间

抛光时间过短不能达到预期效果，时间过长则易抛光过度，使纤维受到损伤。时间对抛光酶DM-8669应用效果的影响如表4所示。

表4 时间对抛光酶DM-8669应用效果的影响

由表4可知，吸尽率、固色率和折皱回复角在抛光40 min时达到最大值，时间过长或过短均影响染色效果。由于水分子易进入纤维素无定形区形成氢键，使纤维充分膨化，酶与纤维反应更加充分，处理效果更加均匀；但作用时间过长易造成抛光过度，纤维强力下降。因此，较佳抛光时间为40 min。

2.2 抛光酶DM-8669应用工艺的正交优化

根据单因素实验结果设计了L9（34）的正交实验，以固色率和折皱回复角为分析指标，结果及极差分析见表5。

表5 正交实验结果及极差分析

续表5

由表5可以看出，各因素对固色率的影响按极差大小排序为：酶用量、pH、时间、温度，优化工艺为A2B1C2D2。各因素对折皱回复角的影响按极差大小排序为：pH、酶用量、时间、温度，优化工艺为A2B1C3D3。温度和酶用量对固色率和折皱回复角的影响一致，优化后温度为55 ℃、酶用量为2.5%（omf）。对于pH和时间两个因素，综合亚麻纤维相对耐碱不耐酸的性质、酶的最适pH、酶的活性及加工效果，优化pH=6，时间为45 min。抛光酶DM-8669 处理亚麻织物的优化工艺：酶用量2.5%（omf）、温度55 ℃、pH=6、时间45 min、浴比1∶20。

应用抛光酶DM-8669的优化工艺对亚麻织物进行抛光处理再染色，与未抛光直接染色的织物进行对比发现，除织物的断裂强力略有下降外，吸尽率、固色率及折皱回复角明显提高，耐干摩擦色牢度有所提高，色牢度满足服用要求，测试结果如表6所示。

表6 抛光与未抛光的染色亚麻织物性能

2.3 电子照相显微镜照片

不同处理阶段的亚麻织物用电子照相显微镜拍摄的照片如图1所示。由图1可以看出，未抛光处理的亚麻织物表面细小纤维较密集，毛羽多；经过酶抛光后，布面比较光洁，织物表面纹理更加清晰。还可以看出，抛光后亚麻织物纱线间得色更加均匀，得色更深。

3 结论

（1）抛光酶DM-8669 处理亚麻织物的优化工艺为酶用量 2.5%（omf）、温度 55 ℃、pH=6、时间 45 min、浴比1∶20。抛光后染色的吸尽率55.74%、固色率46.83%、断裂强力516 N、主要色牢度在4级及以上。

（2）亚麻织物经过抛光酶DM-8669处理后，吸尽率和固色率明显提高，耐摩擦色牢度提高；折皱回复角增大，有一定抗皱效果；抛光后绒毛减少，布面光洁，纹理清晰，手感柔软。