饰品之家讯:世界各国对纺织品及环境无害的要求越来越高,要求用“清洁无害的化学”方法来进行纺织染整加工,传统的染整加工都或多或少地采用了“有害的化学”方法.酶是天然蛋白质产品,它们容易生物降解,不会污染纺织品和环境,因而酶在纺织染整加工应用中倍受重视.染整添加剂(本文主要讨论表面活性剂)是在一定条件下能够影响纤维素酶作用效果的物质.表面活性剂两两复配时,其溶液物理化学性质会发生显著变化,不同于单独作用时各自的物理化学性质,或产生协同增效作用,或产生“反抗作用”,因而对纤维素酶的作用效果产生更大的影响.我们为此做了大量的实验,希望从中了解表面活性的复配规律及复配后的处理效果,寻求一种对酶有更好促活作用的表面活性剂.
用酸性纤维素酶(诺维信公司CellsoftL型)、阴、阳、非离子表面活性剂、蒸馏水、酷酸钠一酷酸、纯碱同浴,对
28x28/236x236纯棉漂白布进行整理.然后利用DT一100型单臂分析天平J刀02电热鼓风干燥箱、昭D一111型白度仪和45度斜面硬挺度测试仪分别测试织物的失重率、硬挺度和白度.失重率为处理前后布样重量之差除以处理前布样干重.硬挺度参照标准FJ552.4一85.织物的手感由专家小组评定,1级手感为最差,5级手感为最好.白度参照标准GB8425一87.
3实验结果及分析
3.1非离子表面活性剂对酶作用的影响
非离子表面活性剂在水溶液中作用的基团不带电荷,因而不存在电性斥力影响酶分子与底物(纤维素分子)的结合.非离子表面活性剂可使织物表面张力降低,使酶更易向棉的1,4一p普键接近,产生切断作用,使纤维素酶作用于棉织物的效果增大一般非离子表面活性剂会使酶的作用效果增大.
表1、表2和表3分别为乙酸聚醚、月桂醇聚醚和正辛醇醚对棉织物纤维素酶处理效果的影响,从中可以看出:非离子表面活性剂,从整体作用的效果来看,醚类大体上使酶作用效果增大.因为乙酸聚醚,正辛醇醚与纤维素酶共同作用时,棉织物的失重率都比2.24%大,但也有例外,月桂醇聚醚对酶有抑制作用.因
为月桂醇聚醚与酶相互作用产生月桂醇聚醚一酶的复合体,比游离酶不活泼,阻碍了纤维素酶向棉的1,4-p普键的接近[4}.而另两种表面活性剂可能分子尺寸太小,不足以阻碍纤维素酶,难以形成表面活性剂一酶的复合体.从失重率、硬挺度、手感、白度,选择了乙酸聚醚和月桂醇聚醚作为较理想的非离子表面活性剂.
3.2同系物表面活性剂的复配
表面活性剂的复配大致分为同系物复配与离子型和非离子型复配两种类型.同系物复配其物理化学性质常介于各个纯化合物之间.复配效果与憎水基结构和亲水基所带电荷有关.离子型和非离子型表面活性剂的复配,复配效果与表面活性剂的添加顺序有
关.我们将同系物醚类物质(属非离子表面活性剂)进行两两复配,并与单一的醚类物质和纤维素酶共同作用时的效果进行比较,从中选出较好者.我们也将进行离子型和非离子型表面活性剂的复配,选择阴离子型和非离子型表面活性剂,交换它们的添加顺序,看它们与棉织物作用的效果是否有所不同.并将两种表面活性剂与纤维素酶共同作用时的效果进行比较,看是产生了协同增效作用,还是“反抗作用”.
表4、表5和表6分别为乙酸聚醚/月桂醇聚醚、月桂醇聚醚/乙酸聚醚和正辛醇聚醚/乙酸聚醚的复配对棉织物纤维素酶处理效果的影响,从中可以看出:3种醚类物质复配的效果都介于各自单独与纤维素酶同浴中数据最好.月桂醇聚醚/乙酸聚醚复配物的效果较正辛醇聚醚/乙酸聚醚的效果好.这可能与表面活性剂憎
水基的结构相似有关,乙酸聚醚与月桂醇聚醚均为直链醚类,而正辛醇聚醚为支链醚类,前者可能产生协同作用,而后者发生了“反抗作用”从乙酸聚醚/月桂醇聚醚、月桂醇聚醚/乙酸聚醚复配的效果来看,前者比后者好.因而我们选用乙酸聚醚/月桂醇聚醚的复配。处理的效果之间.乙酸聚醚/月桂醇聚醚的复配在本组
中数据最好.月桂醇聚醚/乙酸聚醚复配物的效果较正辛醇聚醚/乙酸聚醚的效果好.这可能与表面活性剂憎水基的结构相似有关,乙酸聚醚与月桂醇聚醚均为直链醚类,而正辛醇聚醚为支链醚类,前者可能产生协同作用,而后者发生了“反抗作用”.从乙酸聚醚/月桂醇聚醚、月桂醇聚醚/乙酸聚醚复配的效果来看,前者比后者好.因而我们选用乙酸聚醚/月桂醇聚醚的复配.
3.离子型与非离子型表面活性剂的复配
由表7、表8可知:拉开粉/月桂醇聚醚、月桂醇聚醚/拉开粉的复配对棉织物纤维素酶处理效果的影响,前者优于后者.即离子型表面活性剂加入非离子型表面活性剂的情况优于在非离子型表面活性剂中加入离子型表面活性剂的情况.从拉开粉/月桂醇聚醚实验的数据可知:随着非离子型表面活性剂的不断加入,棉织
物的失重率先增后减,在月桂醇聚醚相对棉织物的用量为0.75%时,达到棉织物的最大失重率(4.87%).表明离子表面活性剂中只需少量非离子型表面活性剂存在,即可使cMc大大降低,表面活性增大,这是因为非离子表面活性剂与离子表面活性剂在溶液中能形成混合胶束,非离子表面活性剂分子“插入”胶束中,使原来离子表面活性剂离子头间的斥力减弱,再加上两种表面活性剂的疏水链之间相互作用,而易形成胶束,使溶液的CMC下降,表面活性增大.
4结语
(l)在表面活性剂复配设计中,离子型和非离子型表面活性剂的复配较之同系物之间复配效果好.
(2)在离子表面活性剂中加入非离子表面活性剂较之非离子表面活性剂中加入离子表面活性剂效果好.
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