針對(duì)亞麻粗紗傳統(tǒng)煮漂工序的高耗水和環(huán)境污染問題,利用超臨界CO₂代替水介質(zhì)對(duì)亞麻粗紗進(jìn)行煮漂。系統(tǒng)研究了復(fù)配生物酶（木聚糖酶和纖維素酶）質(zhì)量分?jǐn)?shù)、溫度、壓力和時(shí)間對(duì)亞麻粗紗白度的影響,并利用響應(yīng)面分析法對(duì)粗紗煮漂工藝條件進(jìn)行優(yōu)化,通過Box-Behnken中心組合實(shí)驗(yàn)和響應(yīng)面法研究了自變量及其交互作用對(duì)白度的影響,得到粗紗白度的二次多項(xiàng)式回歸方程的預(yù)測(cè)模型。確定了亞麻粗紗超臨界CO₂煮漂最佳工藝條件:復(fù)配生物酶質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%,溫度為50℃,壓力為13 MPa,時(shí)間為60 min。在最優(yōu)工藝條件下,超臨界CO₂煮漂亞麻粗紗與原樣相比,白度達(dá)到40. 8%、殘膠率為16. 68%、斷裂強(qiáng)度為17. 12 c N/tex、斷裂伸長(zhǎng)率為4. 23%、分裂度為1 072 Nm。與傳統(tǒng)煮漂效果相比,超臨界CO₂煮漂工藝仍存在一定差距,需進(jìn)一步提高。 

【文章來源】：紡織學(xué)報(bào). 2020,41(07)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

Y=f(x2,x4)的響應(yīng)面圖

在超臨界CO2煮漂亞麻粗紗實(shí)驗(yàn)過程中，該系統(tǒng)濕度包括:純度為99.9%CO2中含水量;纖維的回潮率;生物酶溶液。其中:前2部分含水量很少，對(duì)生物酶活性的影響可以忽略;第3部分生物酶溶液中含水量對(duì)生物酶活性影響較大，從而間接影響了亞麻粗紗白度。圖1示出加水量對(duì)復(fù)配生物酶活性和粗紗白度的影響�？梢钥闯�:隨著水量的增加，生物酶的活性逐漸增大，粗紗白度逐漸增加;當(dāng)在亞麻粗紗煮漂系統(tǒng)環(huán)境中加水量增加到30 m L時(shí)，生物酶的活性值較高，表明此時(shí)系統(tǒng)中的濕度適中，能使生物酶的活性中心與纖維的大分子更好地相結(jié)合[10]，利于降解纖維中非纖維素等物質(zhì)，從而提高了亞麻粗紗的白度;若繼續(xù)增加含水量，會(huì)引起生物酶活性中心內(nèi)部水簇的生成，降低了蛋白質(zhì)大分子帶電性或與極性氨基酸之間的相互作用，改變了生物酶活性中心的結(jié)構(gòu)，降低了生物酶的活性[11]，導(dǎo)致粗紗白度降低。為了保持生物酶的活性，在煮漂劑中加水量為30 m L時(shí)，可以使超臨界CO2煮漂系統(tǒng)內(nèi)具有適當(dāng)?shù)臐穸�，因此，�?fù)配生物酶溶液中溶劑相對(duì)用量(加水量)選為30 m L。2.2 回歸方程的建立與顯著性檢驗(yàn)

由圖2、5可看出:隨著復(fù)配生物酶質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，亞麻粗紗的白度逐漸增加;當(dāng)酶質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加到3%時(shí)，亞麻粗紗白度可達(dá)到41.1%;之后再繼續(xù)增加復(fù)配生物酶質(zhì)量分?jǐn)?shù)到4%時(shí)，粗紗白度值僅增加到41.3%，相對(duì)比較而言，其增長(zhǎng)幅度較小。這主要是由于在超臨界CO2流體中，隨著生物酶質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，增加了CO2中攜帶的生物酶分子數(shù)量，增大了生物酶分子與纖維表面及雜質(zhì)的接觸。在接觸過程中，木聚糖酶主要作用于木聚糖主鏈的內(nèi)側(cè)糖苷鍵，使之降解成低聚木糖和少量的木糖、阿拉伯糖等小分子物質(zhì)[15];同時(shí)，木聚糖酶可以斷裂木質(zhì)素-碳水化合物復(fù)合體的部分連接鍵，使部分大分子木質(zhì)素被隨之小分子化，然而這部分小分子木質(zhì)素并不能去除，只會(huì)被暴露在纖維表面，形成脫木質(zhì)素或有利于脫木質(zhì)素的狀態(tài)，為下一步木質(zhì)素的去除提供有利條件[16]。通過靜電吸附效應(yīng)，纖維素酶吸附在木質(zhì)素表面，可以催化β—O—4醚鍵斷裂，使木質(zhì)素大分子降解為愈創(chuàng)木酚基小分子單體[17]。這些單體物質(zhì)由超臨界CO2的循環(huán)運(yùn)動(dòng)帶入分離釜去除。由于未考察更廣的復(fù)配生物酶含量范圍內(nèi)的白度變化，所以在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)酶質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%是最好的，不排除繼續(xù)增加復(fù)配生物酶含量可獲得更好的增白效果。2.3.2 煮漂溫度對(duì)白度的影響

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]亞麻粗紗超臨界二氧化碳無水煮漂技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 張娟,高世會(huì),施楣梧,鄭來久,熊小慶,閆俊.  紡織學(xué)報(bào). 2017(05)
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[3]內(nèi)切纖維素酶預(yù)處理對(duì)漂白馬尾松纖維形態(tài)和結(jié)構(gòu)的影響[J]. 王轉(zhuǎn),李新平,杜敏,王志杰,陳立紅.  中國(guó)造紙. 2015(03)
[4]基于響應(yīng)面分析法的超聲波洗滌羽毛纖維工藝條件優(yōu)化[J]. 趙玉萍,張娟,郭雅琳,趙明.  紡織學(xué)報(bào). 2012(07)
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[6]超臨界CO2介質(zhì)的苧麻酶法脫膠研究初探[J]. 彭源德,劉正初,唐守偉,楊喜愛,嚴(yán)理,劉昭鐵,熊和平.  紡織學(xué)報(bào). 2006(08)

碩士論文
[1]亞麻粗紗生物酶與化學(xué)聯(lián)合煮漂工藝研究[D]. 易春鋒.東華大學(xué) 2017



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