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1.2 高錳酸鉀預(yù)處理

織物凈洗(絲毛洗滌劑2 g/L,50 ℃,1 h)→高錳酸鉀預(yù)處理[KMnO44%(owf),滲透劑JFC 1 g/L,pH 3~5,40℃,30 min,浴比1∶20]→中和清洗[純堿2%(owf),45 ℃,10 min]→清水沖洗→50 ℃烘干→脫色[NaHSO36%(owf),冰醋酸1%(owf),40 ℃,30 min,浴比1∶20]→水洗→50 ℃烘干、備用.

1.3 阿侖膦酸鈉/MTG 處理

一浴法:羊毛織物經(jīng)溫水潤濕(50 ℃,15 min)→阿侖膦酸鈉/MTG處理(阿侖膦酸鈉10mg/mL,MTG1U/mL,pH 7,37 ℃,浴比1∶20,2 h)→水洗5 次(每次5 min)→50℃烘干.

二浴法:羊毛織物經(jīng)溫水潤濕(50 ℃,15 min)→阿侖膦酸鈉處理(阿侖膦酸鈉50 mg/mL,pH 3,100 ℃,浴比1∶20,3 h)→水洗5 次(每次5 min)→50 ℃烘干→MTG處理(MTG 1 U/mL,pH 4~8,30~60 ℃,浴比1∶20,1~6 h)→水洗5 次(每次5 min)→50 ℃烘干.

1.4 織物磷含量測定

準(zhǔn)確稱取烘干至恒重的羊毛織物0.5 g(精確至0.000 1 g),將其置于凱氏燒瓶中,加入濃硫酸6 mL、濃硝酸2 mL,緩慢加熱至沸,待液體由深褐色變?yōu)闇\黃色后,滴加數(shù)滴濃硝酸,繼續(xù)加熱至液體顏色變澄清為止.冷卻后加入10 mL 去離子水,驅(qū)趕掉過量的硝酸.按照文獻(xiàn)[7]所述的方法,利用分光光度計測定織物上的磷含量.

2結(jié)果與討論

2.1 磷含量-吸光度標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

取6 個25 mL 的容量瓶,分別加入磷酸二氫鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液(2 μg/mL)0、2.5、5、7.5、10、12.5 mL,定容,充分混勻.按照GB 11893-89《水質(zhì)總磷的測定鉬酸銨分光光度法》所述方法測量各溶液吸光度,繪制磷含量-吸光度標(biāo)準(zhǔn)曲線,結(jié)果如圖1 所示.

由圖1 可見,溶液磷含量與吸光度成正比.對其進(jìn)行線性擬合,得到磷含量與吸光度之間的一元線性回歸方程為y=0.565 4 x+0.006,式中:y 為吸光度,x 為磷含量,相關(guān)系數(shù)r2=0.999 7.

2.2 阿侖膦酸鈉/MTG 處理后織物的磷含量

從圖2 可以看出,A 樣與B 樣的磷含量較低.C 樣的磷含量增加,其中二浴法處理的織物磷含量達(dá)到425 μg/g,比一浴法處理樣高很多.原因是二浴法處理時所用的阿侖膦酸鈉濃度較高,較多的阿侖膦酸鈉通過靜電引力、范德華力等作用吸附在羊毛上.與C 樣相比,一浴法處理的D 樣磷含量增加很少,為152 μg/g;二浴法處理的D 樣磷含量有較小增加,為458 μg/g.原因是羊毛纖維表面復(fù)雜的物理結(jié)構(gòu)使得酶很難對羊毛進(jìn)行有效作用,即使吸附在羊毛上的阿侖膦酸鈉含量較高,MTG對催化羊毛固定阿侖膦酸鈉的作用仍較小,從而對磷含量的增加貢獻(xiàn)不大.

羊毛纖維表面覆蓋有結(jié)構(gòu)緊密的鱗片層,另外,與羊毛鱗片表層蛋白相結(jié)合的類脂層具有拒水性[8],嚴(yán)重影響酶對底物的可及性.因此,使用KMnO4處理羊毛,以降低空間位阻,充分發(fā)揮MTG 的轉(zhuǎn)氨基作用,提高阿侖膦酸鈉的固定效率.試驗結(jié)果如圖3 所示.

從圖3 可以看出,A 樣與B 樣的磷含量較低.一浴法處理時,經(jīng)KMnO4預(yù)處理后的D 樣磷含量與C 樣幾乎相同,阿侖膦酸鈉未能有效地與羊毛角蛋白發(fā)生交聯(lián)反應(yīng).原因是一浴法處理時,溶液中阿侖膦酸鈉的濃度較高,會影響酶蛋白的穩(wěn)定性,酶的活性受到抑制,以致不能有效發(fā)揮MTG 的催化作用.二浴法處理時,A 樣與B 樣的磷含量較低,分別為123 μg/g 和127 μg/g,C 樣為509 μg/g,D 樣達(dá)到812 μg/g,明顯高于C 樣.原因是除部分阿侖膦酸鈉通過靜電引力、范德華力等作用吸附在羊毛上外,還有部分阿侖膦酸鈉在MTG 的催化作用下,與羊毛角蛋白發(fā)生了交聯(lián)反應(yīng),從而使織物磷含量獲得提高.

與圖2 中的D 樣相比,圖3 中的D 樣磷含量提高了77%,說明經(jīng)KMnO4預(yù)處理后,羊毛表面的疏水層被破壞,二硫鍵被打開,有利于酶吸附聚集在羊毛纖維蛋白周圍.同時,纖維內(nèi)部更多的谷氨酰胺殘基暴露出來,MTG 可以催化其與阿侖膦酸鈉發(fā)生轉(zhuǎn)氨基反應(yīng),起到“固著”作用,從而保留了較多的阿侖膦酸鈉,表現(xiàn)為織物磷含量的增加.