激光洗水與酵素洗對牛仔面料性能影響的對比研究

胡帝 穆紅

（常熟理工學(xué)院，江蘇 蘇州 215500）

激光洗水利用高溫刻蝕織物表面，使染料揮發(fā)，無需任何化學(xué)試劑，不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因此也不會生成對環(huán)境有害的物質(zhì)。而且應(yīng)用激光技術(shù)可以對布料進(jìn)行藝術(shù)整理，在單色面料上加工出深淺不一具有層次感的圖案，風(fēng)格獨特、自然、質(zhì)樸。[1]與激光洗水不同，酵素洗是運用纖維素酶在一定的pH值和溫度下對纖維產(chǎn)生降解作用，從而使牛仔織物的表面產(chǎn)生褪色效果。

選用三種不同的牛仔織物作為研究對象，分別對其進(jìn)行退漿洗、激光洗水、深色酵素洗、中色酵素洗、淺色酵素洗等工藝處理，對比研究牛仔織物在激光洗水與酵素洗處理前后的性能變化。

1 實驗部分

1.1 實驗材料

實驗選用三種面料進(jìn)行實驗，具體成分與規(guī)格見表1。

表1 牛仔面料成分組成

1.2 實驗設(shè)備

下表2為實驗設(shè)備。

表2 實驗設(shè)備

1.3 牛仔面料的洗水方式

將三種不同的牛仔面料剪裁出12塊試樣，送往樂祺紡織集團(tuán)進(jìn)行水洗，具體洗水流程如下：

先將原布放入工業(yè)洗水機(jī)（溫度50℃，水位40 L，枧油100 g，轉(zhuǎn)機(jī)10 min）進(jìn)行退漿，洗滌（溫度25℃，水位50 L，轉(zhuǎn)機(jī)2 min)，加入酵素（溫度40℃，水位40 L，枧油100 g，酵素粉80 g，轉(zhuǎn)機(jī)20 min為深色洗水，轉(zhuǎn)機(jī)25 min為中色洗水，轉(zhuǎn)機(jī)30 min為淺色洗水），洗滌（溫度25℃，水位50 L，轉(zhuǎn)機(jī)2 min）。牛仔面料試樣的深色洗水進(jìn)行過轉(zhuǎn)（溫度25℃，柔軟劑100 g，轉(zhuǎn)機(jī)2 min）；其中中色洗水與淺色洗水進(jìn)行漂洗（溫度50℃，水位50 L，轉(zhuǎn)機(jī)5 min，漂水2 kg為中色洗水，漂水為4 kg，氫氧化鈉80 g），然后中和（溫度25℃，水位40 L，轉(zhuǎn)機(jī)5 min，過氧化氫100 g），再進(jìn)行清洗（溫度25℃，水位50 L，轉(zhuǎn)機(jī)2 min），最后過轉(zhuǎn)（溫度25℃，轉(zhuǎn)機(jī)2 min，柔軟劑100 g）。

以上三種不同褪色效果的洗水均為70℃烘干，時間大約40 min，烘干后冷風(fēng)處理，改善手感與垂感。

激光洗水：將三種不同的面料剪裁出9塊試樣，送往武漢金運激光有限公司生產(chǎn)的E-400型激光雕刻機(jī)進(jìn)行激光洗水，雕刻速度為激光器的移動速度，選擇自動送料和智能雕刻程序，固定長度為1785 mm，雕刻開始延時時間為340μs，結(jié)束延時時間為420μs，加工功率選擇為最大功率的80%，加工速度為10000 mm/min。[2]

1.4 分析與表征

折痕回復(fù)角的測定：按照GB 3819-1997《紡織品 織物折痕回復(fù)性的測定 回復(fù)角法》進(jìn)行測定，于YG541E型全自動激光織物折皺彈性儀采用垂直法測定牛仔面料的折痕回復(fù)角。其中每個樣品裁剪20個試樣（經(jīng)、緯向各10個），實驗測試樣正面，即經(jīng)、緯向正面對折各5個，實驗測兩次，實驗數(shù)據(jù)取各向折痕回復(fù)角的算術(shù)平均值，計算至小數(shù)點后一位，修約至整數(shù)位，總折痕回復(fù)角用經(jīng)、緯向折痕回復(fù)角算術(shù)平均值之和表示。

斷裂伸長率和斷裂強(qiáng)力的測定：按照GB/T 3923《紡織品 織物拉伸性能》第1部分:斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長率的測定(條樣法)，用電子織物強(qiáng)力儀測定牛仔面料的斷裂伸長率和斷裂強(qiáng)力。其中取樣遵循隨機(jī)取樣原則，每個樣品剪取10塊試樣，經(jīng)、緯向各5塊，隔距長度為200 mm，測得實驗數(shù)據(jù)后，分別計算經(jīng)、緯向的斷裂強(qiáng)力平均值（修約至1 N）以及斷裂伸長率平均值（修約至0.5%）。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同洗水方式對牛仔面料折痕回復(fù)角的影響

由表3可得，三種牛仔面料通過不同的洗水方式處理之后折痕回復(fù)角主要呈現(xiàn)下降趨勢，與退漿牛仔面料相比，經(jīng)過洗水工藝的牛仔織物的折痕回復(fù)角下降率在2.6%-11.6%之間，經(jīng)過激光洗水的牛仔織物折痕回復(fù)角的最大下降率在7.7%，其中經(jīng)過淺色酵素洗的牛仔面料的折痕回復(fù)角下降最明顯，下降率達(dá)到11.6%，這是由于淺色酵素洗的纖維素酶反應(yīng)時間是酵素洗中反應(yīng)時間最長的，因此對牛仔面料的回彈性影響最大。激光洗水屬于物理變化，因此對牛仔面料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不會造成損害，而酵素洗是一種生物洗，而纖維素酶是一種生物催化劑，因其對人體的安全性和加工的環(huán)保性，已部分或全部取代浮石對牛仔布進(jìn)行水洗，除了能獲得石磨的那種穿舊感外，還具有手感柔軟、清潔生產(chǎn)等優(yōu)點[3]。

表3 不同洗水方式下牛仔面料的折痕回復(fù)角

2.2 不同洗水方式對牛仔面料斷裂伸長率和斷裂強(qiáng)力的影響

由表4可得，三種牛仔面料經(jīng)過激光洗水的處理之后，斷裂強(qiáng)力均出現(xiàn)下降，斷裂強(qiáng)力下降幅度最大達(dá)到38.1%，使用激光技術(shù)進(jìn)行生態(tài)洗水，是通過高溫蝕刻牛仔面料的表面以達(dá)到褪色的效果，由于激光作用部位主要是牛仔面料的經(jīng)向，所以經(jīng)向的斷裂強(qiáng)力下降幅度大于緯向的下降幅度。

表4 不同洗水方式下牛仔面料的斷裂強(qiáng)力（N）

酵素是一種纖維素酶，通過酶的催化作用使纖維素形成一種纖維素酶——纖維素復(fù)合體，并在復(fù)合體中發(fā)生生化反應(yīng)，使纖維素長鏈水解為可溶性多糖和葡萄糖，纖維素隨之降解，從而導(dǎo)致纖維斷裂，紗線斷裂，紗線斷裂強(qiáng)力下降。[4]經(jīng)過不同褪色效果的酵素洗，由深色酵素洗至淺色酵素洗的斷裂強(qiáng)力出現(xiàn)下降趨勢，這是因為隨著酶洗時間的延長，纖維素酶的反應(yīng)越充分，織物的斷裂強(qiáng)力損失逐漸增加。

由表5可得，經(jīng)過激光洗水處理之后，三種牛仔面料的經(jīng)緯向斷裂伸長率都有所下降，2號面料的緯向斷裂伸長率下降的比例最大，為38.9%，相反在酵素洗處理之后，僅1號面料的緯向和2號面料的經(jīng)向斷裂伸長率有所降低，且下降率分別為22.9%、10.1%，其余的經(jīng)緯向斷裂伸長率均增加，增加的比例最大為187.5%。

表5 不同洗水方式下牛仔面料的斷裂伸長率（%）

3 結(jié)語

（1）經(jīng)過激光洗水與淺色酵素洗工藝處理的牛仔面料的物理性能變化最大，在激光洗水處理之后，3種牛仔面料的斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長率下降最多，下降比例分別為32.4%、12.4%。

（2）經(jīng)過酵素洗的工藝處理，牛仔織物細(xì)膩不發(fā)灰且得到持久的柔軟效果，同時提高了牛仔織物的懸垂性與光澤度，牛仔織物在經(jīng)過激光洗水后，織物的褪色效果良好，光澤度與懸垂性并沒有得到太大的改善，對洗水效果的控制是激光洗水需要解決的問題。

（3）綜上所述，相較于三種不同的褪色效果的酵素洗，實驗所采用的三種牛仔面料經(jīng)激光洗水后褪色效果明顯，織物折皺性的損耗均在可接受范圍之內(nèi)，牛仔的激光洗水加工速度快，生產(chǎn)效率高，整個激光洗水過程處在一個封閉的空間完成，衛(wèi)生狀況良好的環(huán)境保護(hù)了工作人員的健康，是值得推廣的生態(tài)洗水技術(shù)。