O前言
與傳統(tǒng)堿處理工藝相比,酶精練具有環(huán)保、節(jié)能、省耗等優(yōu)點。然而,酶精練很難將棉籽殼去盡,主要是因為現(xiàn)有酶制劑對棉籽殼的降解力度不夠,這是阻礙棉織物酶精練工藝工業(yè)化的最大問題之一。
棉籽殼結(jié)構(gòu)致密,組分復(fù)雜,用單一酶制劑精練無法達(dá)到理想的降解程度。根據(jù)棉籽殼的結(jié)構(gòu)和組分特點,選擇對棉籽殼主要組分有降解作用的酶制劑,復(fù)配使用,能提高棉籽殼的去除率。
據(jù)CsiszOr報道,纖維素酶、果膠酶和半纖維素酶能夠降解棉籽殼中的半纖維素組分,尤其是與螯合劑EDTA聯(lián)用,能夠大大加速棉籽殼降解。在堿處理前用木聚糖酶對棉籽殼進(jìn)行預(yù)處理,可大大提高堿處理對棉籽殼的降解效果,且有助于提高棉織物白度。最近,Csiszar等人用棉籽殼碎屑為培養(yǎng)基,發(fā)酵生產(chǎn)出一組混合酶制劑并用于棉織物精練,棉籽殼的去除效果雖有較大提高,但仍較低。
多位學(xué)者對棉籽殼進(jìn)行針對性的剖析研究,結(jié)果表明,棉籽殼具有復(fù)雜的表皮層、外色素層、無色層、柵欄層和內(nèi)色素層五層結(jié)構(gòu)(圖1)。
本試驗應(yīng)用傅里葉變換紅外顯微微區(qū)掃描技術(shù),對棉籽殼切片的每層進(jìn)行定點掃描,得到棉籽殼的主要化學(xué)組分及分布;再用正交試驗法,篩選出對棉籽殼降解起主要作用的酶制劑,并分析其降解作用。
1試驗
1.1材料和酶制劑
材料江蘇鹽城地區(qū)2006年產(chǎn)品,棉花品種為泗棉3號,試驗樣品從中隨機選擇。
酶制劑堿性果膠酶和細(xì)菌(真菌)角質(zhì)酶(實驗室自制);堿性木聚糖酶,堿性纖維素酶和堿性脂肪酶(無錫德冠)。
1.2設(shè)備及測試儀器
DELTA 320 pH計,SHA.B恒溫水浴鍋,722S分光光度計,Nicolet 5700 Centaurus紅外顯微鏡,YG 751 B恒溫恒濕箱,LEICA EMUC6超薄切片機。
1.3酶處理條件
浴比20:1,pH值7~12,恒溫55℃處理60 rain,各種酶用量均為1 500 U/L。處理后熱水洗1次,溫水洗2次,烘干。
1.4測試方法
1.4.1棉籽殼的切片
隨取5~7顆棉籽,先用鑷子將棉籽殼表面大部分纖維和絨毛去除,然后用50%、70%和100%無水乙醇依次浸泡15 min,再用100%無水乙醇浸泡15 min,脫水。用LEICA EMUC6超薄切片機切成5~10μm薄片,待用。1.4.2棉籽殼的傅里葉變換紅外顯微微區(qū)掃描
使用Nicolet 5700 Centaurus紅外顯微鏡與傅里葉變換紅外主機,測定范圍4 000~650 cm-1。將棉籽殼超薄切片置于載物臺上,透過KBr晶體得到背景譜圖,透過切片經(jīng)樣品檢測器MCT/A得到樣品譜圖。采集條件:光譜分辨率8 cm-1,速度1.898 8 cm/s,光闌1 000,Triton 10×物鏡,N.A.O.71(Thermal Electron),應(yīng)用軟件OMNIC 7.2進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
1.4.3失重率
將處理好的樣品置于恒溫恒濕箱,于(20±1)℃和相對濕度(65±2)%下平衡24 h后稱重,根據(jù)式(1)計算失重率: