漆酶-淀粉酶復(fù)配體系在牛仔布退洗一體化中的探討

牛瑞琴，鄒漢濤，吳 倩

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漆酶-淀粉酶復(fù)配體系在牛仔布退洗一體化中的探討

牛瑞琴，鄒漢濤*，吳 倩

(武漢紡織大學(xué) 紡織科學(xué)與工程學(xué)院，湖北 武漢 430200)

針對牛仔布的退漿洗水分步進行的工藝問題，選用靛藍牛仔布做實驗材料，采用漆酶-淀粉酶復(fù)配體系對牛仔布進行退漿、洗水一浴法整理，并研究了漆酶濃度、pH值、溫度、防染粉濃度等對牛仔布洗水整理效果的影響，獲得漆酶-淀粉酶復(fù)配體系牛仔布退洗一體化整理的最佳工藝，即固定淀粉酶濃度為1g/l，漆酶濃度為0.5g/L，洗水溫度為54℃，pH值為5.0，防染粉濃度為0.75g/l，處理時間為30min。并經(jīng)掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過漆酶-淀粉酶退洗處理后的牛仔布纖維表面光滑，含有較少的染料顆粒，退漿及仿舊效果較好，為今后的牛仔布水洗后整理工藝提供必要的參考價值。

淀粉酶；漆酶；牛仔布；表觀形態(tài)；力學(xué)性能

牛仔布織物因具有耐磨、挺括、穿著舒適的獨特的魅力，一直是市場上的流行面料[1]。主要原因之一是其特殊的“仿舊感”的外觀[2]。牛仔布服裝在劇烈的機械摩擦的作用與化學(xué)試劑的作用下，其皺痕、邊緣與縫接處會產(chǎn)生局部的不規(guī)則磨白外觀，從而整體上呈現(xiàn)“仿舊感”的風(fēng)格[3]。傳統(tǒng)的牛仔洗水方法主要采用酸堿洗水、浮石、化學(xué)剝色劑以及洗滌劑[4]。但是，在石磨洗水的過程中，服裝易發(fā)生脫線、磨損等損傷，并且浮石易破碎，產(chǎn)生碎片粉屑，對洗液造成污染，藍色或雜色的經(jīng)紗易產(chǎn)生暈污而變成灰色，不僅如此，浮石還會阻塞設(shè)備管道，損壞洗水設(shè)備[5]。而采用含多種酶制劑的酶洗對牛仔服裝進行洗水整理，不僅能提升牛仔布服裝的檔次，而且對環(huán)境無污染[6]。紡織生產(chǎn)中常用的酶有果膠酶，脂肪酶，漆酶，蛋白酶，纖維素酶，以及過氧化氫酶等，主要應(yīng)用于退漿，精煉，漂白，染色以及洗水等后整理工序[7]。在酶洗的過程中，漆酶對織物上的靛藍染料進行水解[8]。但是一些脫落的染料，又會重新附在牛仔布布上,這就造成了返染，降低布的價值[9-10]。

目前在牛仔布服裝的仿舊整理工藝中，利用生物酶對牛仔布進行退漿、洗水、返染處理等是分步操作的，即首先是預(yù)水洗并采用淀粉酶進行退漿，然后采用漆酶進行牛仔布服仿舊整理，最后將牛仔布服裝進行柔軟處理并烘干。換言之，目前對牛仔布的生物酶整理的研究，主要還停留在退漿和洗水處理分步進行，不僅浪費了大量的人力與資源，還會對牛仔布服裝造成較大的損傷。牛仔布的后整理工藝中，退漿和洗水是最關(guān)鍵、耗時的兩步。鑒于此，采用生物酶一浴法對牛仔布布料進行退漿、洗水整理，即將退漿和洗水兩步結(jié)合，將大大節(jié)省工藝時間，提高生產(chǎn)效率，降低成本，而且節(jié)能節(jié)水、減少環(huán)境污染，較相應(yīng)作用的化學(xué)品整理更具吸引力。本文采用漆酶-淀粉酶復(fù)配體系對牛仔布進行退漿、洗水一浴法整理，研究漆酶濃度，pH值，防染粉濃度，溫度等對牛仔布洗水整理的影響，獲得漆酶-淀粉酶復(fù)配體系牛仔布退洗一體化整理的最佳工藝。

1 實驗部分

1.1 實驗藥品及儀器

本實驗的材料及儀器見表1和表2。

表1 實驗材料

表2 實驗儀器

1.2 實驗方法

剪取5×20 CM的牛仔布條若干條，烘干至恒重待用，配置不同Ph溶液，并按浴比1:30，配置不同濃度的漆酶和淀粉酶復(fù)配液，加入一定量的防染粉，在不同溫度下處理一定的時間，測試織物的力學(xué)性能及表觀形態(tài)。

1.3 工藝流程

工藝流程如圖1所示，仿舊洗水工藝如圖2.

圖1 工藝流程

圖2 仿舊洗水整理工藝

1.4 性能測試

（1）表觀得色深度（K/S值）和白度測試：采用美國Color I7型電腦測色配色儀（美國愛色麗公司）測試洗水處理后牛仔布面料的K/S值及白度，以此來衡量仿舊整理的效果及牛仔布布返染的程度。

（2）斷裂強力測試：參照GB/T 3923.1-1997《紡織品織物拉伸性能第1部分：斷裂強力和斷裂伸長率的測定條樣法》，YG(B)026E電子織物強力測試儀測試整理后牛仔布布的拉伸性能，探討洗水處理對牛仔布布強力的影響，經(jīng)緯各測5次，取平均值。

（3）電子掃描顯微鏡（SEM）測試：采用日本理學(xué)有限公司生產(chǎn)的JSM6510LV 型掃描電子顯微鏡，將退洗處理后牛仔布的樣布粘貼在樣品臺上，噴金鍍膜。制作好的樣品采用SEM觀察織物內(nèi)纖維的縱向形態(tài)結(jié)構(gòu)，放大1000倍觀察。

（4）紅外光譜分析：采用德國布魯克TENSOR-27型傅里葉紅外光譜儀，在室溫條件下，發(fā)射掃描時間為256s，波數(shù)為500-4000/mm-1, 測定紅外光譜。

2 結(jié)果與分析

2.1 漆酶濃度對表觀得色深度及白度的影響

圖3是漆酶濃度對布樣表觀得色深度K/S值和白度的影響，其中漆酶濃度分別選擇為 0g/l，0.5g/l，0.75g/l，1g/l，1.5g/l。由圖3可知，在其它條件不變的情況下，隨著漆酶濃度的增加，牛仔布布樣的K/S值降低，漆酶對靛藍染料開始降解，漆酶濃度在0.5g/l時，織物的K/S值達到最小，此時漆酶已經(jīng)將染料完全降解；隨著漆酶濃度的增加，牛仔布布樣的白度值開始升高，漆酶濃度在0.5g/l時，織物的白度值最高。兩圖中漆酶濃度為0.75g/l時，K/S值略有上升，而白度有所下降，這是由于靛藍染料又重新返染到織物上的原因。因此，漆酶濃度在0.5g/l是牛仔布織物仿舊處理效果最佳。

圖3 漆酶濃度對布樣K/S值及白度的影響

2.2 溫度對洗水性能的影響

圖4反映溫度對布樣表觀得色深度K/S值和白度的影響，其中溫度分別選擇為50℃，52℃，54℃，56℃，58℃。由圖5可知，在其它條件不變的情況下，隨著溫度的增加，牛仔布布樣的K/S值開始下降，當(dāng)溫度在54℃時，K/S值最低，溫度繼續(xù)增加，K/S值維持不變；隨著溫度的增加，白度值開始上升，在54℃時，白度值最高，然后趨于穩(wěn)定。由K/S值和白度的數(shù)據(jù)可知，牛仔布整理用酶的活性受到溫度的影響，溫度低于54℃時，隨溫度增加，酶的活性增大，當(dāng)溫度為54℃，酶的活性達到最大，繼續(xù)增加溫度，酶失活。因此，漆酶-淀粉酶復(fù)配體系的退洗一體化在54℃時洗水整理最好，牛仔布仿舊效果最佳。

圖4 溫度對布樣K/S值及白度的影響

2.3 pH值對洗水性能的影

圖5為復(fù)配體系pH值對牛仔布布樣表觀得色深度K/S值和白度的影響曲線，其中pH值分別選擇為4.6，4.8，5.0，5.2，5.4。由兩圖可知，在其它條件不變的情況下，隨著pH值的增加，牛仔布布樣的K/S值開始下降，白度值上升，pH值為5.0時，K/S值達到最低，白度值最大，繼續(xù)增加pH值，K/S值和白度值維持不變。因此，復(fù)配體系的pH值對酶的活性有一定的影響，在pH值為5.0時，酶的活性最大，復(fù)配體系退洗整理最好，仿舊效果最佳。

圖5 pH值對布樣K/S值及白度的影響

2.4 防染粉濃度對洗水性能的影響

圖6為防染粉濃度對牛仔布布表觀得色深度K/S值和白度的影響，其中防染粉濃度分別選擇為0g/l，0.5g/l，0.75g/l，1g/l，1.5g/l。在其它條件不變的情況下，隨著防染粉濃度的增加，牛仔布布的K/S值開始降低，當(dāng)防染粉濃度為0.75g/l時，K/S值最小, 防染粉濃度繼續(xù)增加，K/S值趨于穩(wěn)定；隨著防染粉濃度的增加，牛仔布布樣的白度開始增加，當(dāng)防染粉濃度為0.75g/l時，白度值最大, 繼續(xù)增加防染粉濃度，白度值不變。由此可知，在防染粉濃度為0.5g/l時，既可以節(jié)約資源，又達到復(fù)配體系最佳的仿舊處理效果。

圖6 防染鹽濃度對布樣K/S值及白度的影響

2.5 酶處理對織物的斷裂強力的影響

圖7為不同淀粉酶濃度的復(fù)配體系對牛仔布布樣斷裂強力的影響，其中淀粉酶濃度選擇為0g/l，0.5g/l，1g/l，1.5g/l，2g/l。由圖7可知，經(jīng)生物酶復(fù)配體系處理后，由于淀粉酶的存在，牛仔布織物的斷裂強力與空白組比較，略有下降，說明淀粉酶在牛仔布洗水整理中對織物的斷裂強力有一定影響。當(dāng)?shù)矸勖笣舛葹?g/l時，斷裂強力下降明顯。這是因為淀粉酶會分解紗線表面的漿料，使得牛仔布布纖維間的抱合力下降，織物斷裂強力下降。當(dāng)?shù)矸勖笣舛壤^續(xù)增加，紗線表面的漿料已經(jīng)被淀粉酶完全分解，織物的斷裂強力保持不變。

圖7 淀粉酶濃度對斷裂強力的影響

2.6 SEM微觀形貌分析

圖8(a)為牛仔布原布的電鏡圖，圖8(b)為漆酶-淀粉酶復(fù)配體系退洗處理后的牛仔布布電鏡圖。由圖可以看出，未經(jīng)退洗一體化處理的牛仔布布樣內(nèi)部，纖維表面含有許多染料顆粒，纖維表面較為粗糙，經(jīng)漆酶-淀粉酶退洗一體化處理后的牛仔布布樣內(nèi)部，纖維表面光滑，染料顆粒較少。因此，可以認為漆酶-淀粉酶復(fù)配體系對纖維素表面的淀粉及染料的去除比較徹底，牛仔布退洗一體化整理效果較好。

（a）牛仔布原布電鏡圖???????（b）復(fù)配體系退洗處理后牛仔布布樣電鏡圖

3 結(jié)論

通過對生物退洗一體化處理后牛仔布布樣的整理效果和性能的綜合分析，可得出以下結(jié)論：

（1）漆酶-淀粉酶復(fù)配體系生物退洗一體化整理可獲得較好的退漿及仿舊效果，退洗整理的最佳工藝參數(shù)為：淀粉酶濃度為1g/l，漆酶濃度為0.5g/l，防染粉濃度為0.75g/l，pH值為5.0，溫度為54℃。

（2）漆酶-淀粉酶復(fù)配體系的洗水過程中，淀粉酶分解牛仔布織物上的淀粉漿料，使得纖維間抱合力下降，織物的拉伸強力減?。欢崦笣舛葘椢锏臄嗔褟娏τ绊懖淮?。

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Research on Laccase-amylase Compound System in Denim Washing Process

NIU Rui-qin , ZOU Han-tao, WU Qian

(School of Textile Science and Engineering, Wuhan Textile University,Wuhan Hubei 430200, China)

For washing denim desizing step-wise process issues, the laccase-amylase compound system was used to the denim finishing with one bath method of desizing and washing in the paper. The influence of the laccase concentration, pH value, temperature and concentration of reverse salt on denim washing was investigated. The optimal technique of the enzyme complex system was obtained with the fixed amylase concentration of 1g/l, laccase concentration of 0.5g/L, washing temperature of 54℃, pH value of 5.0, reverse salt concentration of 0.75g/l, the reactive time was 30min. In comparison with unprocessed denim, the fiber surface of processed denim by enzyme complex system was smooth and some particles of dye were found by scanning electron microscopic. And this research will provide the necessary reference for future washed denim after finishing process.

Amylase; laccase; denim; morphology; mechanical property

TS190.64

A

2095－414X(2015)03－0040－05

鄒漢濤（1976-），女，教授，博士，研究方向：高分子材料改性研究.

國家自然基金項目（DTL201009）.