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生物酶具有高度的专一性以及高效的催化能力并且无环境污染,因而在纺织品的染整加工中具有广泛的应用前景。本文比较了腈纶纤维抗静电整理的传统改性方法和生物酶改性方法,对生物酶在腈纶纤维表面改性中的应用进行研究。 本文首先对腈纶纤维的生物酶表面改性的工艺条件进行了优化。主要优化的工艺参数为:助剂、温度、pH值、时间、摇瓶的转速、酶浓度。检验腈纶纤维表面吸湿性及抗静电性变化的性能参数为:回潮率、体积比电阻、静电压半衰期、接触角以及酸性染料在腈纶纤维上的K/S值。测试表明:经酶处理改性的腈纶纤维上述各项性能指标均有较大的改善。 为提高腈水合酶对腈纶纤维表面氰基的可及度,增强腈纶纤维的生物酶改性效果,本文选用了碱处理和有机溶剂处理两种预处理方法。 碱处理是通过NaOH的水解作用使腈纶纤维上的部分氰基水解成羧基,削弱腈纶大分子链间的作用力,并通过新形成的羧基间的库仑斥力扩大分子链间隙,以提高酶分子和腈纶纤维表面上氰基的接触几率,从而增强酶的催化水解作用。实验结果表明:碱法预处理可以在一定程度上提高酶改性效果,但是该预处理方法存在一定的弊端。首先,高温下腈纶上的氰基在碱性条件下水解释放出的氨会与未被水解的氰基反应生成脒,该基团会使纤维泛黄;其次,碱性条件下腈纶纤维中的第二单体-酯也会发生部分水解,导致腈纶纤维的手感变差;最后,氰基在碱性条件下的水解程度很难控制,如果纤维内部的氰基也发生部分水解可能会导致腈纶纤维某些优异的物理机械性能的降低。 根据“相似者相容”的原理,本文选取了五种溶解度参数与聚丙烯腈相似的有机溶剂对腈纶纤维进行预处理,通过腈纶纤维表面的膨化和塑化作用,增强腈水合酶对纤维表面的氰基的催化水解作用,从而改善腈纶纤维的表面改性效果。实验结果表明:经过溶剂预处理和酶整理后,腈纶纤维的吸湿性和抗静电性均得到很大提高,五种溶剂中苯甲醇对酶改性效果的促进作用最大。本文还对苯甲醇的预处理工艺条件进行了正交优化。经测试:所得预处理及酶处理的腈纶纤维的表面吸湿性及抗静电性等各项性能指标均得到较大幅度的提高。