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蛋白酶在羊毛阻燃整理中的应用
作 者: 孙艳辉
导 师: 王树根
学 校: 江南大学
专 业: 纺织工程
关键词: 蛋白酶 阻燃剂 羊毛 磷含量
分类号: TS195.5
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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内容摘要
生物酶在纺织品加工领域中的应用迅速发展,可对棉织物进行退浆,煮练,漂白;对丝纤维可进行脱胶,精炼;还可用于去除羊毛鳞片的防缩整理和消除麻、毛织物的刺痒感,改善手感,提高舒适性的超级柔软整理。其中蛋白酶可有效的去除羊毛鳞片,减小纤维直径,疏松羊毛紧密结构而又不影响羊毛的强力,其应用于羊毛的阻燃整理目前少有人研究。本文首先探讨了羊毛蛋白酶的预处理后Pyrovatex CP阻燃整理,对羊毛织物中的磷含量变化,结果分析及比较。在此基础上,对蛋白酶预处理羊毛的工艺进行了研究,同时研究了锆系阻燃剂整理羊毛织物。主要包括蛋白酶的预处理浓度、反应温度、反应时间、Pyrovatex CP阻燃剂浓度、以及锆系阻燃剂浓度的影响。最后,对蛋白酶预处理后阻燃整理羊毛织物的性能进行了测试。试验结果表明:通过织物中磷含量的测定、LOI值的测定、炭长的测定、扫描电镜分析、红外光谱分析、热重分析、氨基酸含量分析,证实了蛋白酶的预处理对羊毛的阻燃整理起了一定的促进作用。通过单因素循环实验,得到了蛋白酶预处理及阻燃整理羊毛织物的主要工艺条件为:蛋白酶活浓度2%,反应pH为7,反应时间60min,反应温度50℃,Pyrovatex CP用量为250g/L,锆系阻燃剂用量为QY-407A 4%(o.w.f),QY-407B 8%(o.w.f)。结果显示:酶预处理后阻燃整理织物的磷含量是直接阻燃整理织物磷含量的2倍,LOI值分别为28.0%和26.2%,锆系阻燃剂整理织物的LOI值分别为30.1%和28.5%。对酶处理后染色阻燃、不阻燃织物的分析,发现K/S值变化略大,同时存在一定的色差。有酶处理后的织物K/S值还是小于无酶处理织物的。酶的预处理还是改变了羊毛原有的组织结构,使得染色性能有了一定的差异。各项牢度均好,影响不大。
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全文目录
摘要 3-4 Abstract 4-7 第一章 绪论 7-15 1.1 课题提出背景 7 1.2 羊毛的结构及阻燃理论 7-10 1.2.1 羊毛的形态结构 7-9 1.2.2 羊毛的特性 9 1.2.3 羊毛阻燃理论 9-10 1.3 羊毛阻燃整理的方法 10-11 1.4 酶及其在纺织加工中的应用 11-12 1.5 Savinase 蛋白酶和木瓜蛋白酶 12-13 1.6 课题的创新点和主要研究内容 13-15 第二章 实验材料、仪器和测试方法 15-19 2.1 实验原料 15 2.2 实验仪器 15-16 2.3 实验方法及工艺 16-17 2.3.1 碳酸钠清洗 16 2.3.2 蛋白酶处理 16 2.3.3 Pyrovatex CP 阻燃剂整理羊毛织物 16-17 2.3.4 锆系阻燃剂整理羊毛织物 17 2.3.5 染色工艺 17 2.4 测试方法 17-19 2.4.1 阻燃整理后羊毛织物中磷含量的测定 17 2.4.2 织物增重率的测定 17 2.4.3 垂直燃烧实验 17 2.4.4 热重分析(TGA) 17-18 2.4.5 羊毛织物断裂强力的测定 18 2.4.6 羊毛织物白度的测定 18 2.4.7 极限氧指数(LOI)测试 18 2.4.8 染色牢度测定 18 2.4.9 干湿摩擦牢度测定 18 2.4.10 洗色牢度测定 18 2.4.11 SEM 分析 18 2.4.12 FT-IR 分析 18 2.4.13 氨基酸含量测定 18-19 第三章 结果与讨论 19-35 3.1 工艺研究 19-25 3.1.1 磷含量标准工作曲线的绘制 19 3.1.2 pH 值对织物中磷含量的影响 19-20 3.1.3 酶活浓度对阻燃效果的影响 20-21 3.1.4 酶处理时间对阻燃效果的影响 21 3.1.5 Pyrovatex CP 用量对阻燃效果的影响 21-22 3.1.6 酶活浓度对阻燃效果的影响 22-23 3.1.7 酶处理时间对阻燃效果的影响 23 3.1.8 锆系阻燃剂用量对阻燃效果的影响 23-24 3.1.9 本节小结 24-25 3.2 蛋白酶预处理后阻燃整理羊毛的阻燃性能 25-33 3.2.1 阻燃整理后织物性能变化 25 3.2.2 傅立叶变换红外光谱分析 25-27 3.2.3 氨基酸含量的分析 27-28 3.2.4 SEM 分析 28-30 3.2.5 织物燃烧形态 30-31 3.2.6 TGA 分析 31-32 3.2.7 本节小结 32-33 3.3 蛋白酶预处理染色后阻燃整理对羊毛染色性能的影响 33-35 3.3.1 K/S 值分析 33 3.3.2 牢度分析 33-34 3.3.3 本节小结 34-35 第四章 结论 35-36 致谢 36-37 参考文献 37-40 附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文 40
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