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酶处理安徽聚酯纤维的效果

发布日期:2011-5-31 0:00:00 来源:http://ah.czleade.cn/news371066.html

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佐藤用一种分支孢子菌的酶,处理聚酯长丝和薄膜,研究有关处理后的纤维表面状态变化和机械性质的变化。通过用电子显微镜观察比较纤维表面状态的照片发现,用这种菌的酶处理过的纤维,表面产生了许多裂缝和空隙。

    在Mee—YoungYoon等人的实验中,将低取向、低结晶的安徽聚酯纤维XLD204分别用缓冲液和加有聚酯酶的缓冲液在pH值为8.6,温度为40℃的条件下处理30天,通过SEM观察,可看到XLD204纤维经聚酯酶处理后的显著变化:在纤维表面产生大面积的鳞状体。Mee—YoungYoon认为这种鳞状体显然不同于经NaOH处理后纤维表面产生的典型孔洞,而且XLD204纤维经聚酯酶处理后失去光泽。

    2、物理机械性能的变化

    Mee—YoungYoon等人的实验结果表明,经聚酯酶处理后,聚酯织物的断裂强度和断裂延伸度明显降低(P<0.05),并有4%的减量。

    日本京都工艺纤维大学的小田耕平发现,用聚酯降解菌处理聚酯纤维55天后,能使聚酯纤维的强度最多降低50%。

    3、亲水性与吸湿性的提高

    纤维吸湿能力取决于纤维的化学结构及其超分子结构。纤维吸湿前,水分子必须靠近纤维外表面,当水分子与纤维外表面距离小于分子间相互作用半径时,水分子才能被吸附在纤维外表面上。这些性质不仅与纤维表面电荷量和电性有关,也与外表面积的大小和性质有关。聚酯纤维不含极性基团,其表面电荷仅与纤维表面吸附并定位了的偶极水分子有关。这样,聚酯纤维具有较高的表面电位,阻碍水分子充分接近纤维表面。聚酯纤维被酶催化水解后产生的羟基和羧基,能有效降低纤维表面电位,使水分子有效靠近纤维表面,并被纤维活化中心吸附。

    另外,吸湿中心也是影响吸湿性的关键因素。纤维吸湿时要有一定的活化中心,水分子是被吸附在这些活化中心上的。当水分子与纤维表面分子间附着力大于水分子相互间的凝聚力时,水分子就被吸附在纤维表面的活化中心上。而聚酯纤维基本链节的化学结构、聚合度、结晶部分与无定形部分比例、取向度等都能影响活化中心的形成。经酶催化水解后,在纤维表面产生大量亲水的羟基和羧基,它们与水分子除以氢键和范德华作用力结合外,更多以离子及配价键形式结合。由于增加表面活化中心而且提高了活化中心强度,这种作用力就比较强了。

    Mee—YoungYoon等人用聚酯酶对纯聚酯纤维织物Dacron54和Dacron64进行处理后,发现它们与水的接触角明显变小,这说明聚酯酶处理后的Dacron54和Dacron64织物的亲水性均有所提高。

    You—LoHsieh和LisaA.Cram用ICN公司的脂肪酶处理PET织物后,织物与水的接触角降为43.2°,用Genencor公司的脂肪酶处理PET织物后,织物与水的接触角降为57.4°,而未处理的PET织物与水的接触角是75.8°。

    4、染色性能的改善

    聚酯纤维的分子结构中缺少安徽纤维素纤维或蛋白质纤维那样能与染料相结合的活性基团,因此可以用来染纤维素纤维或蛋白质纤维的染料不能用于聚酯纤维的染色,目前聚酯纤维多用分散染料染色。
但是聚酯纤维分子排列紧密,即使用分子结构较小的分散染料染色也是比较困难的。另外,它的疏水性和化学钝性的表面也是其染色性能差的主要原因。

    聚酯纤维被酶催化水解后产生羧基,这就提高了纤维与染料的亲和力。Mee—YoungYoon等人通过总色差值的测定,得出了所有经聚酯酶处理的聚酯织物试样与阳离子染料的结合均有显著增加的结论。实验结果表明经聚酯酶处理的Dacron54、Dacron64和Corterra织物试样比对照样均显示出更深的颜色。经聚酯酶处理后的Dacron64织物对阳离子染料的结合尤为得到改善。这一结果有力地证明了聚酯酶处理后聚酯表面羧基增多,从而促进了其与阳离子物质的结合。

    5、导电性能的增大

    经测试,在相同条件下,纤维产生静电的次序是涤纶>维纶>锦纶>安徽腈纶>蚕丝>羊毛>粘胶>棉。可见涤纶是最易产生静电的纤维,也容易吸附尘埃和沾上油污。这是因为聚酯纤维的质量比电阻为1O的13-14次方Ω·g/cm2,几乎是纤维中最高的。涤纶导电能力很差,静电现象十分严重,给生产和服用造成极大的不便。

    日本科研人员用脂肪酶处理白布后,用奥尼斯特式静电测试仪H—O11O(西西特静电气有限公司)测它的带电特性。用织物和针织物的带电性实验方法(JISL1094A法)在相对湿度6.5%情况下进行测定。结果表明,用从一种酵母菌中提取的酶处理后,织物导电性增加最大。

    

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