您好,欢迎来到汇智旅游网。
搜索
您的当前位置:首页羊毛织物的蛋白酶预处理阻燃整理

羊毛织物的蛋白酶预处理阻燃整理

来源:汇智旅游网
印染(2010 No.4) 羊毛织物的蛋白酶预处理阻燃整理 孙艳辉,王树根,范雪荣,王 强,田秀枝 (江南大学生态纺织教育部重点实验室,江苏无锡214122) 摘要:羊毛织物用Savinase蛋白酶预处理,再进行Pyrovatex CP阻燃整理,探讨了蛋白酶预处理和阻燃整 理的主要工艺参数对阻燃效果的影响。优化的预处理工艺为Savinase蛋白酶2%(owf),pH值8,浴比1:25, 50 oc处理60 min;优化的阻燃整理工艺为Pyrovatex CP阻燃剂250 g/L,交联剂50 g/L,磷酸7.5 L,JFC 0.5 g/L,pH值7,带液率95%,90℃预烘3 min,130℃焙烘3 rain。结果表明,蛋白酶预处理阻燃整理羊毛织 物的阻燃性能比单阻燃整理的有显著提高,且整理织物的强力损伤和白度变化不大。 关键词:阻燃整理;蛋白酶;阻燃剂;羊毛 中图分类号:TS195.592 文献标识码:A 文章编号:1000—4017(2010)o4—00o7一o4 Protease pretreatment and flame retardant finish of wool SUN Yan—hui。WANG Shu—gen。FAN Xue—rong。WANG Qiang。TIAN Xiu—zhi (Key Laboratory ofEco—Textiles,Ministy rofEducation,Jiangnan University,Wuxi 214122,China) Abstract:Wool fabric was pretreated by Savinase protease。and then finished by Pyrovatex CP flame retardants.Influences of the main process parameters of protease pretreatment and flame retardant finish to flame retardant performance were dis— cussed.The optimized pretreatment process was the dosage of Savinase protease 2%(owf)。pH value 8,liquor ratio 1:25, treating 60 min at 50℃.The optimized flame retardant finish process was Pyrovatex CP 250 g/L,crosslinking agent 50 g/L, phosphoric acid 7.5 g/L。JFC 0.5 g/L,pH value 7.take-up 95%。drying at 90 oc for 3 min。curing at 130℃for 3 min.The re— suits showed that the flame.retardant performance of protease pretreated and flame retardant finished wool fabric were signifi- cantly improved compared with that of sole flame retardant finished fabric。with little changes in strength and whiteness. Key words:fire proofing finish;protease;fire proofing agent;wool Zirpro工艺是应用比较成熟的羊毛织物阻燃整理 (C O)2POCH2CH2C 一NH—CH2OH+H2N—R(羊毛) ——工艺,其原理是在酸性条件下,通过浸渍方法使带负电 荷的钛和锆的络合物被带正电荷的羊毛纤维吸附。此 +(CH3O)2POCH2CH2CO—NH—CH2NH—R+H20 (1) 生物酶可以去除羊毛鳞片,减小纤维直径,适度破 方法成本较低,应用方便,耐久性较好,但工艺中使用 坏水解角质层和皮质层大分子蛋白质,以及羊毛的交 联程度 ],已经广泛用于羊毛织物的风格整理中。 的重金属对环境有影响。因此,开发新型环保的羊毛 本试验选用木瓜蛋白酶和Savinase蛋白酶分别对 织物阻燃工艺成为发展趋势。 羊毛织物进行预处理,然后用阻燃剂Pyrovatex CP进 研究发现,棉织物耐久阻燃剂Pyrovatex CP即N一 行阻燃整理,研究酶预处理羊毛织物的阻燃效果。 羟甲基一3(二甲氧基膦酰基)丙酰胺(CP)可以通过轧 烘焙工艺应用在真丝织物的阻燃整理中¨J。早在20  试验 世纪90年代中期,日本加古武(Kako G)、片山明 1(Katayama A)采用此有机膦系阻燃剂对真丝织物进行 1.1材料与仪器 织物羊毛织物(全毛华达呢,220 g/m ,无锡协 阻燃整理,并获得了耐久性阻燃整理效果_2 J。由于真 新毛纺厂) 丝和羊毛都是含有氨基的蛋白质纤维,CP中的羟基应 试剂木瓜蛋白酶(南宁庞博生物工程有限公 该也可以与羊毛中的氨基反应交联[反应式(1)] 。 司),Savinase蛋白酶(酶活200 000 U/mL,诺维信中国 关于阻燃剂Pyrovatex CP在羊毛阻燃整理中的应用, 生物技术有限公司);阻燃剂Pyrovatex CP(亨斯迈公 目前国内未见文献报道。 司),渗透剂JFC(工业级);柠檬酸,酒石酸锑钠,钼酸 铵,抗坏血酸,浓硫酸,浓,磷酸二氢钠,亚硫酸氢 收稿日期:2009—12—22 钠,碳酸钠,磷酸,氢氧化钠,磷酸氢二钠(以上均为分 析纯,国药集团化学试剂有限公司)。 仪器UV-2802S型紫外可见分光光度计(上海尤 尼柯有限公司),YG(B)026D-250型电子织物强力机 7 基金项目:国家“863”项目(2008AAO2Z203)资助。 作者简介:孙艳辉(1984一),女,黑龙江人,在读硕士研究生,研究方向 为纺织品生态加工技术。 通讯作者:王树根,E—mail:wshugen@yahoo.corn.Cll。 印染(2oloNo.4) WWWo cdfn.corn.cn (温州大学纺织机械仪器厂),YG815型垂直法阻燃性 能测试仪(山东安丘江北纺织仪器有限公司),HC-2型 交联剂/(g/L) 磷酸/(g/L) JFC/(g/L) 50 7.5 O.5 氧指数测定仪(江宁分析仪器厂),WSD一111型自动白 度仪(北京康光仪器有限公司),MH686型焙烘机(江 7 pH值 都宝源印染机械有限公司),MU505T型台式轧车(北 1.3性能测试 1.3.1织物的磷含量 京纺织机械器材研究所)等。 按GB 1 1893--1989(水质总磷的测定钼酸铵分光 1.2整理工艺 工艺流程羊毛织物一碳酸钠清洗一蛋白酶预处 光度法》测定阻燃整理后羊毛织物中的磷含量。 理 阻燃整理、 1.2.1碳酸钠清洗 碳酸钠清洗目的是洗除织物上纺丝油剂 渗透剂JFC 0.5 g/L,碳酸钠2 g/L,于40℃处理 20 rain,水洗烘干待用。 1.2.2蛋白酶顸处理 (1)木瓜蛋白酶预处理 ・。】 亚硫酸氢钠预处理 水洗 木瓜蛋白酶处理_水 洗-+烘干 亚硫酸氢钠预处理工艺处方及条件 亚硫酸氢钠/%(ow1) 3 pH值 7 浴比 I:30 温度/℃ 40 时间/rain 45 木瓜蛋白酶处理工艺处方及条件 木瓜蛋白 %(owf) 2 JFC/(g/L)0.5 pH值 7 浴比 l:25 温度/℃ 5O 时间/min 60 (2)Savinase蛋白酶预处理 J。】 Savinase蛋白酶处理一水洗一烘干 Savinase蛋白酶预处理工艺处方及条件 Savinase蛋白 %(owf)2 JFC/(g/L)0.5 pH值 8 浴比 1:25 温度/℃ 5O 时间/min 20~60 1.2.3阻燃整理 二浸二轧(带液率95%)_+预烘(90℃×3 min)一 焙烘(130℃×3 min) 水洗 烘干 阻燃整理工艺处方 Pyrovatex CP/(g/L) 250 8 织物阻燃整理后,其磷含量可以间接反映出织物 的阻燃性能。这是因为纤维受热后,含磷阻燃剂分解 生成磷酸,纤维脱水,带走部分热量使燃烧难以继续, 所以磷含量越多越有利于阻燃。磷含量标准工作曲线 如图1所示。 米 磷含量/x10 mg 图1磷含量标准工作曲线 1.3.2织物增重率 织物于105℃烘干2 h,置于干燥器中干燥,平衡 后测其质量,按式(1)计算增重率: 增重率: _二 ×100% (1) mo 式中:m0——整理前织物质量/g; m。——整理后织物质量/g。 1.3.3垂直燃烧试验 采用垂直法阻燃性能测试仪,按GB/T 5456— 1997(纺织品燃烧性能垂直方向试样火焰蔓延性能的 测定》测定。 1.3.4极限氧指数(LOI) 采用氧指数测定仪,按GB/T 5454--1997(纺织品 燃烧性能试验氧指数法》测试。 1.3.5断裂强力 采用电子织物强力机,按GB/T 3923.1一l997《纺 织品织物拉伸性能第1部分:断裂强力和断裂伸长率 的测定条样法》测试。 1.3.6 白度 采用WSD一111型自动白度仪测试。 印染【2010 No.4) 2结果与讨论 2.1酶种类及阻燃整理pI-i值的影响 Savinase蛋白酶预处理用量选用2%(0Wf)。 2.3酶预处理时间的影响 1 O 3 2 2 1 按1.2.2节,分别用木瓜蛋白酶和Savinase蛋白 O 5 O 5 O 5 0 Savinase蛋白酶用量2%(owf),改变预处理时间, 酶对羊毛织物进行预处理,再按1.2.3节进行阻燃整 对羊毛织物进行预处理,然后进行CP阻燃整理,织物 理,考察酶种类和阻燃整理pH值对整理织物磷含量 增重率和LOI值的变化如图4所示。 的影响,结果如图2所示。 口{ \ 删 钿 髅 2 3 4 5 6 7 8 9 pH值 图2阻燃整理pH值对织物磷含量的影响 由图2可知,pH=3时,酶预处理CP阻燃整理织 物的磷含量较未预处理织物小;pH=4~8时,Savinase 酶预处理CP阻燃整理织物的磷含量都高于未预处理 整理织物,其中pH=6—7时的效果最显著,整理织物 的磷含量是未预处理阻燃整理织物的2倍。而木瓜蛋 白酶预处理对CP阻燃效果的提升相对较差。这是因 为酶预处理可使羊毛角质层及皮质层的大分子蛋白质 被蛋白酶酶解,羊毛结构疏松,纤维膨胀度提高,从而 使阻燃剂CP中的羟基更容易与羊毛中的氨基发生交 联,使羊毛对阻燃剂的吸附量增加,增重率提高。因 此,以下试验中,羊毛织物采用Savinase蛋白酶预处理 CP阻燃整理的pH值选择7。 2.2 Savinase蛋白酶用量的影响 改变Savinase蛋白酶用量,考察羊毛织物的增重 率和LOI值(极限氧指数)的变化,结果如图3所示。 \ 褂 1I嘲 靶 Sayinase蛋白酶用重/,6(ow1) 图3 Sadnase蛋白酶用量对增重率和LOI值的影响 由图3可知,随着酶用量的增加,织物增重率和 LOI值都增大。酶用量在2%(owf)时,LOI值可达到 28%,而未经酶预处理羊毛试样的LOI值为25.2%;酶 用量为2%一4%(owf)时,LOI值变化不大。因此, 、、 {;{卜 1{ll 磐 Sayjnase蛋臼酶处理时I司/mi 图4 Sadnase蛋白酶处理时间对增重率和LOI值的影响 由图4可知,随着酶处理时间的延长,织物的L0I 值明显增大,处理60 min时,织物的LOI值最大,可达 28%。酶处理时间为3O~60 min时,织物的增重率为 3.4l%~3.78%,已趋平衡。因此,Savinase蛋白酶预 处理时间选择60 min。 2.4阻燃剂用量的影响 羊毛织物用Savinase蛋白酶预处理后,用不同用 量CP进行阻燃整理,织物的增重率和L0I值的变化如 图5所示。 \ 褂 趔 lI啊《 一 0 靶 一 CP用量/(g/L) 图5 CP用量对增重率和L0I值的影响 由图5可知,阻燃剂CP用量为200—300 g/L时, 织物的增重率和LOI值变化不大。表明CP用量为 200—300 g/L时,阻燃剂在羊毛上的吸附接近饱和。 因此,阻燃剂CP的适宜用量为250 g/L。 2.5 阻燃整理后织物的性能变化 酶预处理阻燃羊毛织物的各项性能如表1所示。 表1 Savinase蛋白酶预处理CP整理羊毛织物的各项性能 样品 增重率/% 白度 强力/N 炭长/cm I.oL/% 未处理 72.57 649.7 烧光 25.2 cP整理 2.45 8O.95 581.9 15.9 26.2 酶+cP 3.7O 79.98 589.0 l0.3 28.O 9 印染(2o1O No.4) w ,r cdfa.c0珊.c日 由表l可知,酶预处理后再经CP阻燃整理,羊毛 到同样的阻燃效果可减少阻燃剂用量,甲醛含量也相 织物的阻燃效果比单用CP阻燃整理有很大程度的提 应减少。关于甲醛含量问题,笔者另文阐述。∞ 高。酶预处理CP阻燃整理织物的LOI值可达28%, 比单用CP阻燃整理织物的LOI值提高1.8%,达到阻 燃产品Bl级的标准,即损毁长度<15 cm,LOI值> 28%。酶预处理CP阻燃整理织物的炭长比单用CP 阻燃整理织物减少1/3。 参考文献: [1]关晋平,陈国强,顾东华,等.真丝用Pyorvatex CP阻燃整理探究 [J].印染,2004,30(21):12—15. [2] Kako G,Katayama A.Performance properties of silk fabrics flame proofed with organic phosphorus agent[J].Journal of¥ericulmr ̄¥ci— ences ofJapan,1995,64(2):124-I31. [3]Shonale Nazare,Baliinder,Harrocks A R.Use of cone calorimetry to 3 结论 (1)羊毛织物用Savinase蛋白酶预处理后再进行 CP阻燃整理,可提高织物对阻燃剂的吸收量,整理织 物含磷量增加,阻燃性能比直接用CP阻燃整理羊毛织 物的明显提高。 quantify the burning hazard ofapparelfabrics[J].Fire andMaterials, 2Oo2。26(4-5):191—199, [4]Nair Dr.Flammability in textiles and routes to flame rotardant textiles [J].Colourage,2000,47(8):27-34. [5]周文龙,李茂松,袁骏,等.蛋白酶处理后羊毛的表面特性研究 [J].纺织学报,2002,23(5):31-32. (2)优化的羊毛织物Savinase蛋白酶预处理工艺 [6]李影,丁霄霖,李伟.Savinase蛋白酶对羊毛织物的整理[J]. 毛纺科技,2002(6):3l_34. 为:Savinase蛋白酶2%(owf),pH值8,浴比1:25,渗 透剂JFC 0.5 g/L,处理温度50℃,时间60 min。 [7]钱国坻.纺织品的生物酶整理[J].印染,2000,26(4):39-43. 优化的CP阻燃整理工艺为:二浸二轧(阻燃剂 Pyrovatex CP 250 g/L,交联剂5O g/L,磷酸7.5 g/L,pH 值7,渗透剂JFC 0.5 g/L,带液率95%)一预烘(9O℃ ×3 min)_÷焙烘(130 oC X3 min) [8] 张茜.羊毛防毡缩整理中酶的重要应用[J].染整技术,2OO6,28 平,等.氧化与氯化预处理对羊毛酶法防毡 (6):9—12. [9] 周爱晖,范雪荣,王缩整理的影响[J].印染助剂,2009,26(1):I1一l4. [1O] 张瑞萍,蔡再生.羊毛织物的酶整理新工艺研究[J].毛纺科技, 2007(1):10—13. (3)本试验研究的主要侧重点是酶预处理能否提 高阻燃整理羊毛的阻燃性能。阻燃性能提高了,要达 G reen F l a m ⑧ 纺织品阻燃专家 Flame Retardant for Textiles 手感佳!用量低!符合欧盟REACH法规要求! 我们是世界上极少数能同时提供浸轧和涂层阻燃剂/浆料的厂家。采用欧洲先进技术和生产工 艺,致力为中国纺织品工业提供高品质和环保的产品。 提供各类纺织品阻燃剂/胶: 浸轧类有不含卤素,不含重金属,非耐久,半耐久,耐久,可同拒水、拒油剂混合使用。 水性涂层有不含卤素,不含重金属,包括直刮或发泡以求更好手感。 可通过各国不同标准: 包括英标BS5852(包括5号火焰)、法标Ml、美标FMVSS 302、NFPA 701、加州TB1633、国标、德标Bl 等。 适用于各种成分和织造结构: 天然纤维、腈纶、涤纶、超细纤维、尼龙、丙纶、多种成分混纺等。 适用于各种市场: 家纺沙发布、窗帘(同时遮光处理)、装饰布艺、床垫及床上用品、汽车内饰布、工装布、篷帆布、各类无 纺布、针刺纺织品、地毯等。 上海优先装饰材料有限公司 公司地址:上海市松江区明中路1177弄 传 真:021-5186 1003 联系人:陈先生 电话:021-5237 9157 网址:WWW.greenflare.cn E-Mail:greenflam@188.COIIII 10 

因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容

Copyright © 2019- hzar.cn 版权所有 赣ICP备2024042791号-5

违法及侵权请联系:TEL:199 1889 7713 E-MAIL:2724546146@qq.com

本站由北京市万商天勤律师事务所王兴未律师提供法律服务