引言
如今，棉針織物越來越受到人們的青睞，品種、款式已從單一的內(nèi)衣型向外衣、休閑型，品種多樣化，檔次化方向發(fā)展。因而對(duì)織物的質(zhì)地、風(fēng)格要求也隨之提高，必須具有透氣、光潔、柔軟、吸濕、彈性好等特點(diǎn)。為了達(dá)到上述要求，在染整加工中必須采用燒毛、絲光等生產(chǎn)加工手段來改善和提高織物表面的光潔度以及其它服用性能。然而該種生產(chǎn)方式工藝流程長(zhǎng)、后續(xù)染色難度大、生產(chǎn)成本高、設(shè)備投資多、設(shè)備擁有廠家少，因而難以滿足市場(chǎng)的消費(fèi)需求。
采用纖維素酶生物處理技術(shù)，對(duì)棉針織物進(jìn)行光潔整理，是整理加工工藝的新發(fā)展。經(jīng)纖維素酶光潔整理過的織物，其風(fēng)格有明顯的改善和提高，可以達(dá)到近似于燒毛、絲光的加工風(fēng)格效果，因而受到染整應(yīng)用廠家的歡迎。
1.纖維素酶光潔整理的概念
棉纖維是一種纖維素纖維，纖維素的化學(xué)結(jié)構(gòu)為彼此以1，4甙鍵聯(lián)結(jié)而成的葡萄糖大分子，纖維素酶可以使纖維素1，4β葡萄糖甙鍵水解。由于該酶的分子比水分子大一千倍以上，不易滲入纖維的內(nèi)部，所以水解反應(yīng)主要將纖維表面外露的微細(xì)纖維水解弱化，使它們很容易從纖維上折斷脫落，因而使得纖維比處理前表面光潔、紋路清晰。同時(shí)在光潔整理過程中，纖維產(chǎn)生溶脹、降解、絨毛剝落，從而使纖維表面張力下降、抗彎強(qiáng)度減弱，纖維之間摩擦系數(shù)降低，纖維間無定型區(qū)增大，結(jié)構(gòu)松弛，因而經(jīng)光潔整理過的織物還具有膨松、柔軟、吸濕性提高、抗起毛起球等優(yōu)點(diǎn)。
如何使纖維素酶在棉針織物光潔整理中應(yīng)用既達(dá)到所需的風(fēng)格效果，而纖維強(qiáng)力損失等指標(biāo)又處于允許的范圍之內(nèi)，有必要對(duì)光潔整理中的pH值，溫度，酶用量對(duì)其它助劑是否相互影響等幾個(gè)主要方面進(jìn)行工藝因素分析和試驗(yàn)。
2.實(shí)驗(yàn)
2.1材料
40sTK提花針織布
汽巴精化酸性纖維素酶TinozymGA
2.2設(shè)備
噴射溢流染色機(jī)、小樣機(jī)、脫水機(jī)、烘干機(jī)、定形機(jī)。
2.3處方
TinozymGA0.5-2%，98%HAc0.5-1ml/l
溫度：45-60℃時(shí)間：40-60min<
終止反應(yīng)劑：Na2CO３2g/l
終止反應(yīng)溫度及時(shí)間：80℃×15min
2.4流程
坯布前處理?酶光潔整理?終止反應(yīng)?水洗?染色?后處理?脫水?烘干?定形
3.光潔整理工藝因素分析
3.1前處理工藝的影響
棉針織物前處理工藝一般為雙氧水煮漂一浴法和堿煮、氯漂兩步法二種。將上述二種不同前處理工藝加工過的坯布在同一條件下進(jìn)行纖維素酶光潔整理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，經(jīng)雙氧水前處理過的坯布經(jīng)光潔整理后，纖維絨毛去除率高，布面紋路清晰、光潔達(dá)到了預(yù)定效果。而采用堿煮、氯漂過的坯布經(jīng)光潔整理后，布面無明顯改善。經(jīng)分析，認(rèn)為是坯布上殘留的次氯酸鈉對(duì)纖維素酶的活力起到了相當(dāng)大的抑制作用。所以需做光潔整理的坯布應(yīng)避免接觸次氯酸鈉。
3.2浴液pH值的影響
根據(jù)Tinozym-GA產(chǎn)品資料介紹，該酶pH值活躍范圍為4.5-6.0，在此pH值條件下，酶的活力可充分發(fā)揮。低于此pH值范圍，酶活力處于穩(wěn)定狀態(tài)，而高于此值范圍，酶便面臨失活。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可將酶的活力和pH值之間的相互關(guān)系用曲線表示如圖1。
3.3浴液溫度的影響
在纖維素酶對(duì)棉針織物光潔整理過程中，溫度對(duì)布面光潔整理效果有著相當(dāng)重要的影響，在設(shè)定的溫度及誤差范圍內(nèi)，坯布能夠保持相對(duì)穩(wěn)定的失重率和強(qiáng)力。溫度與酶活性的關(guān)系如圖2所示。
| |
圖1酶的相對(duì)活力與pH值的關(guān)系 | 圖2酶的相對(duì)活力與溫度的關(guān)系 |
3.4酶濃度、時(shí)間與光潔整理效果的關(guān)系
不同廠家，不同品牌的纖維素酶其活力標(biāo)準(zhǔn)是不一樣的。活力高的纖維素酶在應(yīng)用時(shí)用量相應(yīng)較少。在光潔整理中，提高酶的用量和延長(zhǎng)處理時(shí)間，均可提高光潔整理效果，獲得清晰光潔的布面。但應(yīng)考慮到用量的增加，一會(huì)增加加工成本，二會(huì)造成坯布強(qiáng)力過多損傷，因而必須做好試樣工作。光潔整理時(shí)間應(yīng)控制在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，時(shí)間短，酶催化反應(yīng)不充分，坯布去絨效果差，時(shí)間過長(zhǎng)，纖維強(qiáng)力損傷大，而且也不利于生產(chǎn)效率的提高。
根據(jù)Tinozym-
表1不同用量、時(shí)間對(duì)整理效果的影響
用量owf | 0.5 | 1 | 1.5 | 2 | 0.5 | 1 | 1.5 | 2 |
時(shí)間min | 40 | 40 | 40 | 40 | 60 | 60 | 60 | 60 |
失重% | 1 | 1.4 | 2.7 | 3.6 | 1.5 | 3.2 | 4.4 | 5.8 |
強(qiáng)力N | 342 | 336 | 313 | 296 | 322 | 308 | 284 | 252 |
失重率＝（處理前重量一處理后重量）/處理前重量×１００％
強(qiáng)力：按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)在頂破強(qiáng)力儀上測(cè)試
4.3光潔整理對(duì)織物吸濕性及手感的影響
將已經(jīng)氧漂處理未經(jīng)染色的坯布進(jìn)行光潔整理，然后采樣和未經(jīng)光潔整理同缸取樣的氧漂坯布同時(shí)自然晾干，然后進(jìn)行毛效測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如下：
表2毛效對(duì)比一覽表
編號(hào) | 品種 | 毛效cm/30min |
1 | 未經(jīng)整理布 | 10.5 |
2 | 光潔整理布 | 11.1 |
備注；光潔整理工藝：溫度50℃、時(shí)間：60min、pH=5、酶用量2%
測(cè)試結(jié)果表明，經(jīng)光潔整理過的坯布吸濕性較整理前有所提高?？椢锶彳浶Ч侨佑谌彳泟┨幚碇?，采用觸摸法判斷，布面柔軟光潔，手感好。
4.光潔整理放在哪一步進(jìn)行
纖維酶對(duì)棉針織物進(jìn)行光潔整理放在哪一步做綜合效果最佳呢?通過以下幾種試驗(yàn)方案的生產(chǎn)對(duì)比，可選擇出最佳的生產(chǎn)應(yīng)用方案。
4.1漂白之后染色之前
該加工方案操作起來簡(jiǎn)單易行，可在固定的機(jī)臺(tái)中進(jìn)行光潔整理，特別對(duì)噴射溢流染色機(jī)器少的廠家尤其適宜，同時(shí)由于纖維素酶成本較高而生產(chǎn)應(yīng)用時(shí)酶本身只起催化作用，并不消耗。所以光潔整理完畢后，可將坯布出機(jī)，另行終止反應(yīng)過程，機(jī)內(nèi)腳水可繼續(xù)套用生產(chǎn)，由此可減少纖維素酶投入量的2030%，具有相當(dāng)好的經(jīng)濟(jì)性和可操作性。
4.2與染色同?。?/span>
當(dāng)光潔整理配合染色一起進(jìn)行時(shí)，則必須能夠同時(shí)滿足兩種加工所必需之條件。如同雙活性基活性染料同浴使用可縮短整個(gè)加工時(shí)間，降低加工成本，提高產(chǎn)量。具體操作方法如下：
值得注意的是，不是所有的棉用染料都可以和纖維素酶同浴使用，有
4.3與增白加工同浴
目前，常見的棉用增白劑，一般要在中性或堿性條件下對(duì)棉針織物進(jìn)行增白，若在酸性條件下使用，會(huì)造成色光變暗、鮮艷度下降等問題。然而汽巴精化出品的棉用增白劑部分品種可在酸性浴中對(duì)棉織物進(jìn)行增白。這樣就可以滿足增白和光潔整理同浴加工的必備條件。
4.4染色后進(jìn)行光潔整理
理論上講，染色后再進(jìn)行光潔整理是可行的，并可連缸使用。但實(shí)際生產(chǎn)中染料以及織物上絨毛脫落后亦會(huì)對(duì)處理的織物進(jìn)行反沾污。另外，染色品色光的改變，不同顏色織物同缸進(jìn)行處理相互沾污問題，使得染色后面再進(jìn)行光潔整理難以成為現(xiàn)實(shí)。
5.光潔整理對(duì)設(shè)備的要求
5.1濕處理設(shè)備的選擇
試驗(yàn)工作分別在打樣機(jī)中靜置于處理浴中，于浴中上下傳動(dòng)及溢流染色機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。其工藝處方條件相同，然而坯布的失重率卻大不相同。
表3不同處理方式失重率對(duì)照表
設(shè)備 | 樣機(jī)中靜置 | 樣機(jī)中傳動(dòng) | 溢流機(jī)中運(yùn)轉(zhuǎn) |
減量率% | 1.8 | 2.4 | 4.3 |
試驗(yàn)結(jié)果表明，纖維素酶對(duì)棉針織物進(jìn)行光潔整理的作用時(shí)，光靠酶本身的活力是不夠的，而必須依賴于機(jī)械作用以及織物在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的相互摩擦，方可使纖維表面絨毛折斷脫落，所以在生產(chǎn)中最好在噴射溢流染色機(jī)中進(jìn)行光潔整理加工，而且該類機(jī)器浴比小，有利于機(jī)械摩擦作用的產(chǎn)生，升溫、保溫系電腦自動(dòng)控制，精確度高，有利于各批之間處理效果的一致。
5.2烘干設(shè)備的選擇：
坯布經(jīng)脫水后，最好先采用圓網(wǎng)烘干進(jìn)行初烘，然后再放入轉(zhuǎn)籠烘干機(jī)中再烘，這樣可以提高烘干坯布的產(chǎn)量，同時(shí)也使得坯布在轉(zhuǎn)籠烘干過程中進(jìn)行反復(fù)搓揉。搓掉織物表面雖已脫落但仍反沾的織物上的絨毛，同時(shí)也起到對(duì)織物物理柔軟的作用。在轉(zhuǎn)籠烘干過程中，機(jī)械吸風(fēng)裝置也將不斷的對(duì)脫落的絨毛進(jìn)行吸除。因此再經(jīng)最終定形過的織物將呈現(xiàn)表面光潔、條干清晰、花型突出，富有立體感之效果。
6.結(jié)束語<
(2)織物
表面絨毛基本脫落，因而可大大減少起毛起球現(xiàn)象，使之在服用過程中有歷久長(zhǎng)新的效果。
(3)可提高織物的檔次結(jié)構(gòu)，提高產(chǎn)品附加值，因而可取得一定的經(jīng)濟(jì)效益。
(4)纖維素酶本身可被生物降解，因而不會(huì)造成對(duì)環(huán)境的污染。
(5)采用不同支數(shù)的棉針織物進(jìn)行光潔整理，均有明顯效果，但支數(shù)越高，整理效果越佳。但失重率和強(qiáng)力損失也趨于增加，生產(chǎn)時(shí)應(yīng)注意工藝方面的調(diào)整、掌握。
(6)纖維素酶有一定的保存期，因而不可長(zhǎng)期久置，也不可置于高溫等不利環(huán)境中。
參考文獻(xiàn)
1．汽巴精化酸性纖維素酶Tinozym-GA產(chǎn)品技術(shù)資料
2．染化雜志社《纖維素纖維雜整技術(shù)資料集》
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