纖維素酶應(yīng)用于棉織物染整工藝的實(shí)踐

張健飛 丁正祥 陳 署 丁 桐 周麗華（江蘇悅達(dá)眾翔針織印染有限公司，江蘇射陽(yáng) 224300）

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纖維素酶應(yīng)用于棉織物染整工藝的實(shí)踐

張健飛 丁正祥 陳 署 丁 桐 周麗華
（江蘇悅達(dá)眾翔針織印染有限公司，江蘇射陽(yáng) 224300）

摘 要纖維素酶現(xiàn)在已經(jīng)作為一種常用的生物制劑被廣泛采用，相比于其他助劑，其最大的優(yōu)勢(shì)是沒(méi)有毒害，呼應(yīng)了市場(chǎng)對(duì)于綠色生產(chǎn)的訴求，應(yīng)用前景廣闊。

關(guān)鍵詞纖維素酶；棉針織物；染整；應(yīng)用

Cellulase applied to cotton fabric dyeing and finishing process of practice

ZHANG Jian-fei DING Zheng-xiang CHEN Shu ZHOU Li-hua
（Jiangsu Yueda Zhongxiang Knitting Dyeing Co., Ltd., Jiangsu Sheyang 224300,China）

Abstract Cellulases are now commonly widely used as a biological agent, compared to other aids, the biggest advantage is not poisoned, echoing the demands of the market for green production, application prospects.

Key words cellulase； cotton knitted fabric； dyeing and finishing； application

纖維素酶現(xiàn)在已經(jīng)作為一種常用的生物制劑被廣泛采用，相比于其他助劑，其最大的優(yōu)勢(shì)是沒(méi)有毒害，呼應(yīng)了市場(chǎng)對(duì)于綠色生產(chǎn)的訴求，應(yīng)用前景廣闊。

1 染整工藝中纖維素酶的應(yīng)用

1.1 去除茸毛，改善印花效果

在印花工藝環(huán)節(jié)，特別是在需印花面積比較大的面料的時(shí)候，印花織物上往往會(huì)出現(xiàn)未能印到的白點(diǎn)，一般都因錫網(wǎng)孔被毛絮或雜質(zhì)堵塞引起，這就需要工人后續(xù)點(diǎn)漿彌補(bǔ)，但若白點(diǎn)大且數(shù)量多則不太好處理；我們還發(fā)現(xiàn)由于織物上后續(xù)點(diǎn)上的漿未經(jīng)焙烘、洗水程序，極易沾污，而那些本來(lái)原紗質(zhì)量差、捻度低、結(jié)構(gòu)舒松的織物印花時(shí)還易“塞網(wǎng)”。在生產(chǎn)實(shí)踐中，多將印花底布經(jīng)燒毛或纖維素酶處理，重點(diǎn)處理織物表面的茸毛。燒毛固然可以去除織物茸毛，但可能會(huì)燒焦織物，同時(shí)也污染環(huán)境。相比較而言，采用纖維素酶處理比較合適。經(jīng)過(guò)纖維素酶處理后，短時(shí)間后，棉織物茸毛可以大量去除，織物的光澤得到改善，且在染色后色光更為鮮艷。

其處理流程大致為：

原坯→定坯（根據(jù)工藝需要）→落缸前處理→纖維素酶酵洗→漂白或染色→脫水干布→除毛塵→半定成品→印花→焙烘→開(kāi)幅洗水→干布→成品定型→成品檢驗(yàn)。

1.2 減量帶來(lái)織物性能改變

實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)材料：14.58 tex compact cotton 織的全棉雙面針織物，針寸數(shù)為：28針86.36cm，規(guī)格為：172.72cm，230g/m2

纖維素酶：采用indiAge Max L纖維素酶55℃處理50min；

實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果：在ZWICK/Z005拉力機(jī)上測(cè)對(duì)比彈力，處理前后的彈力變化巨大，織物經(jīng)纖維素酶處理后，彈力明顯提高，提高率超過(guò)了30%。柔軟度和懸垂性指標(biāo)也得到提高。如表1。

表1　經(jīng)處理與未處理織物的比較

1.3 起毛起球現(xiàn)象得到抑制

棉織物及棉混紡織物易發(fā)灰和起毛、起球。其原因是棉纖維上有許多微原纖，織造和整理環(huán)節(jié)織物微原纖只是得到暫時(shí)壓制，使用或穿著后，微織物上原纖又從織物纖維上向外伸展，同時(shí)還裹夾了許多污物粒子，織物因而失去原有色澤，顏色暗淡，繼而因長(zhǎng)時(shí)間經(jīng)受摩擦，服裝表面起球，外觀發(fā)舊，變得不再富有美感。比較而言，生物拋光是一種能持久改善棉織物起毛、起球現(xiàn)象的較好方案，生物拋光還能使織物具有絲綢般手感，如果在絲光程序后再進(jìn)行纖維素酶處理將能取得更好效果，這是由于受絲光處理后，棉纖維經(jīng)過(guò)溶脹，變得更為硬挺，之后再經(jīng)過(guò)纖維素酶處理則更容易。纖維素大分子被酸性纖維素酶催化降解，織物表面于是變得光潔、紋路更為清晰，手感及懸垂性更為改良，抑制了起球起球。

為得到更為準(zhǔn)確的對(duì)比數(shù)據(jù)，特進(jìn)行一下實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)材料：14.58texFC+2.22tex（20D）spx 彈力平紋針織物，針寸數(shù)為：28 針，76.20cm，規(guī)格為：14.32cm，220g/m2；

纖維素酶：indiAge 44 L，用量為0.8g/L，54℃處理45min；

使用設(shè)備：立信特恩-SYN氣流機(jī)、起毛起球測(cè)試機(jī)（型號(hào)pillingtester），ZWICK/Z005 拉力機(jī)、厚度儀、立信高樂(lè)-開(kāi)幅絲光機(jī)等；

實(shí)驗(yàn)方案：①按統(tǒng)一條件將織物進(jìn)行煮布；②絲光、燒毛、纖維素酶處理；③測(cè)毛效；④已處理的織物作好標(biāo)記再合染一個(gè)顏色；⑤染色完畢后半定成品做拉力、厚度、爆破以及pilling測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果具體見(jiàn)下表 2。

表2　彈性測(cè)試和抗起毛起球測(cè)試效果

從表 2中可以看出，織物經(jīng)過(guò)絲光后再進(jìn)行纖維素酶處理所得效果最佳，pilling達(dá)4級(jí)，但織物相對(duì)彈性、厚度則受到影響，效果不甚理想。測(cè)試結(jié)果從兩方面來(lái)觀察：

（1）pilling 效果：煮布絲光纖維素處理>煮布后纖維素處理>煮布絲光燒毛>煮布燒毛>煮布絲光以及正常煮布；

（2）手感：煮布纖維素處理>正常煮布>煮布后燒毛>煮布絲光纖維素處理>煮布絲光燒毛>煮布后絲光。

1.4 超級(jí)柔軟整理

纖維素酶加工后，能使織物具有較好柔軟度手感，雖經(jīng)多次洗滌卻仍長(zhǎng)久保持。生物酶整理超級(jí)柔軟整理工序的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，該工藝充分利用了機(jī)械、化學(xué)、生物等作用原理。如有需要，織物在經(jīng)纖維素酶處理后，可用化學(xué)柔軟劑做后續(xù)處理，此時(shí)，織物具有了全新的絲質(zhì)超級(jí)柔軟手感?？椢镌诶w維素酶作用下，變得蓬松柔軟，之后柔軟劑又降低了纖維的摩擦阻力。兩者共同作用降低了織物硬挺度，提高了懸垂性能。我們也發(fā)現(xiàn)，隨著柔軟劑用量逐漸增大，織物的強(qiáng)降率也會(huì)隨之逐漸降低，強(qiáng)力損失也將隨之減少。酶處理使織物產(chǎn)生纖維裂痕，柔軟劑則吸附在此纖維裂痕上，吸附量提高了，還有彌補(bǔ)了由于酶水解使纖維分子間力減弱而造成的強(qiáng)力損失。如果再結(jié)合手感較好的PIMA棉細(xì)紗支，將會(huì)獲得更好的手感。

實(shí)驗(yàn)：

材料：18.22texCVC棉滌針織面料，60%棉，40%滌，針寸數(shù)為：24針 76.20cm，規(guī)格為：160.02cm120g/m2進(jìn)行超級(jí)柔軟整理。

超級(jí)柔軟整理流程：原坯→落缸前處理→纖維素酶酵洗→漂白或染色→脫水干布→成品定型（加柔軟劑）→成品檢驗(yàn)；

纖維素酶：indiAge 44L用量為0.8g/L54℃處理45min；

柔然劑漿方：10~20g/LVST（平滑劑），70-80g/ LS150，0.3-0.5g/L蘋(píng)果酸，條件：130℃×10s，軋余率：80%。

在實(shí)踐中還有另外的工藝流程如：①紗線先進(jìn)行纖維素酶處理，其流程為：原紗準(zhǔn)備→紗線酶洗→織造→煮漂→染色→脫水→烘干→超柔軟處理→定型→預(yù)縮；②織物織坯后先經(jīng)過(guò)纖維素酶處理后再過(guò)軟，同時(shí)增加軋光處理，織物手感既柔軟同時(shí)光澤度都比較好，具體流程如下：織造→煮漂→生物酶洗→染色→過(guò)軟→脫水→開(kāi)幅→浸軋整理液處理→烘干→軋光→定型和預(yù)縮。

1.5 提高了織物的吸水性

由于纖維素酶的水解作用，使紗線中的纖維更加松軟，其吸水性不僅不受損害，而且有所提高，經(jīng)處理后的吸水率為原先的1.5倍，吸水速度也有改善?？商幚硪笥辛己梦鼭裥缘膬?nèi)外衣褲和運(yùn)動(dòng)服等。目前有些吸水面料，如T/C面料，經(jīng)過(guò)纖維素酶處理能夠?qū)γ媪线M(jìn)行拋光，并且能夠增強(qiáng)棉織物的吸水性，再結(jié)合后整理中加入吸水速干漿，可進(jìn)一步增強(qiáng)了織物的吸水吸濕性，吸水在1s內(nèi)，達(dá)到吸水速干的效果，增加了織物的服用性能。

實(shí)驗(yàn)：

材料：14.58texFC+82.5dtex72F POLY+14.58tex氨綸滌棉針織物，62%棉，33%PET，5%氨綸；

生產(chǎn)流程：原坯→定坯→落缸前處理→纖維素酶酵洗→漂白或染色→脫水干布→軋整理吸水漿→成品定型→成品檢驗(yàn)；

纖維素酶 ：indiAge 44L用量為0.8g/l，54℃處理45min；

吸水漿為：5~10g/Ltm，5-10WF343以及用蘋(píng)果酸調(diào)節(jié)pH值；定型軋漿條件：130℃×10min，軋余率：80%；經(jīng)過(guò)該處理后織物達(dá)到1s內(nèi)吸水，毛效在16cm以上，可達(dá)到吸水速干的效果。

2 結(jié) 語(yǔ)

應(yīng)用纖維素酶洗，能在很大程度上改善織物外觀和手感：①外觀上能使織物紋路更為清晰，光潔程度完全可可達(dá)到燒毛效果；②撫摸則有一種輕薄感、柔軟感，且能永遠(yuǎn)保持；③吸水性及保水性有所改良；④能有效抑制起毛起球現(xiàn)象；⑤部分地能夠去除織物表面茸毛，從而織物更為滑爽，同時(shí)也具有良好的懸垂性；⑥酶洗后纖維、紗線之間的潤(rùn)滑得到增強(qiáng)，具有特別的超級(jí)柔軟效果。

生態(tài)整理技術(shù)不斷進(jìn)步。纖維素酶能使化學(xué)反應(yīng)有效加快，高效、專(zhuān)一，另外反應(yīng)條件較溫和，因?yàn)閷儆诘鞍踪|(zhì)，纖維素酶可完全生物降解，對(duì)環(huán)境基本沒(méi)有污染。總的來(lái)看，在染整加工中酶處理有巨大優(yōu)勢(shì)：①在時(shí)間上的優(yōu)勢(shì)大大提高反應(yīng)速度，節(jié)省時(shí)間；②僅對(duì)特定的底物起作用，對(duì)基質(zhì)損傷小或無(wú)損傷；③反應(yīng)條件溫和；操作安全，易控制；

④可取代強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等化學(xué)品；⑤無(wú)毒、可生物降解；⑥降低水以及能源的消耗。所以纖維素酶在染整加工的應(yīng)用中不斷擴(kuò)大。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 寧波雅戈?duì)柸罩屑徔椨∪居邢薰?一種柔軟棉針織面料的加工方法[J].中國(guó)專(zhuān)利.CN100497789 C.2006-11-6.

作者簡(jiǎn)介：張健飛（1960-），男，天津人。博士，教授，長(zhǎng)期從事紡織品染整加工技術(shù)、紡織品功能整理、紡織品清潔染整技術(shù)、紡織品生物（酶）處理技術(shù)、紡織品廢棄物生物處理技術(shù)等領(lǐng)域的教學(xué)與科研工作。曾擔(dān)任天津工業(yè)大學(xué)教授，現(xiàn)為江蘇悅達(dá)眾翔針織印染有限公司副總經(jīng)理。

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

中圖分類(lèi)號(hào)：TS112.8

投稿日期：2015-12-17