中國紡織大學(xué)紡化系 錢蕾 陳水林
1.引言
人們對織物風(fēng)格的追求就象對時裝款式一樣始終懷著熱情，染整后處理是改善織物的風(fēng)格的重要手段，它能使整理后的織物變得柔軟、豐滿、舒適或飄逸、挺括。常用于改善織物風(fēng)格的處理方法有酶洗、砂洗、柔軟處理和樹脂整理等。本文主要討論前三者的單一或組合整理。
酶處理是改善纖維素織物風(fēng)格較新穎的方法。纖維素酶是對纖維素具有降解能力的生物制劑。它是一種選擇性質(zhì)很強的催化劑，在溫和的條件下，能使纖維素水解反應(yīng)快速進行。一般市售的纖維酶劑常為混合物，它不同程度地含有幾種性質(zhì)各異的纖維素酶［1］，即：內(nèi)切型纖維素酶（ｅｎｄｏｃｅｌｌｕｌａｓｅ），外切型纖維素（ｅｘｏｃｅｌｌｕｌａｓｅ）和β-Ｄ-糖苷酶。它們分別以不同的催化作用機理對纖維素起作用。
內(nèi)切型纖維素酶主要作用是將纖維素分子的長鏈切斷，并形成無規(guī)的水解物，如葡萄糖、纖維二糖和纖維三糖。內(nèi)切型酶能深入纖維晶區(qū)，它對處理后纖維強力下降負主要責(zé)任。外切型纖維素酶主要作用于無定形區(qū)內(nèi)的非還原性的分子鏈末端，由末端處逐漸將其水解成葡萄糖［2］。通常，纖維絨毛(原纖化)部分多變?yōu)闊o定形區(qū)，而纖維主體多為結(jié)晶區(qū)，
外切形纖維素酶對纖毛具有溶蝕作用，它能使纖維拋光，而對強力影響甚少。另外，β-Ｄ-糖苷酶主要是將水解產(chǎn)物纖維二糖，進一步水解成葡萄糖。
不同來源的酶整理劑所含的外切型和內(nèi)切型酶的成份是不同的，其對纖維素織物處理的整體效果也不同［3］。為了使被整理織物的手感有最大程度的改善，以及強度下降盡可能小，有必要對市售的酶制劑作一定的比較和選擇。
另一種改善織物風(fēng)格的方法是砂洗。砂洗是通過織物表面與砂子的機械摩擦作用和砂洗液對纖維的膨化作用，磨去部分纖維和染料，使纖維素分子受到某種程度的損傷，處理后的織物表面產(chǎn)生茸毛，并且手感也變得柔軟、豐滿。
用柔軟劑對織物進行處理也是改善織物風(fēng)格的方法之一。目前，柔軟劑有
非交聯(lián)型柔軟劑，諸如具有脂肪烴長鏈的季銨鹽型柔軟劑，是以靜電引力或在某種程度上以分子間引力附著在織物纖維表面，以其惰性烴基在纖維表面形成表面能很低的單分子層膜，從而明顯地降低纖維間的動態(tài)和靜態(tài)摩擦系數(shù)，具有柔軟效果。在這種情況下，織物的懸垂性和柔軟度都會得到改善。
本文試圖弄清不同的處理方法，也包括不同的柔軟劑對織物風(fēng)格的影響，并以適當?shù)姆椒ńM合，觀察織物風(fēng)格的總體變化。
2.實驗部分
2.1.材料
牛仔布.7ｓ×7ｓ；府綢.80ｓ×80ｓ；棉／麻織物.55／45；全棉針織物.40ｓ
2.2.化學(xué)品
ＳＢＩ酶 上海生物制品研究所
Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ Ｌ酶 丹麥Ｎｏｖｏ?。危铮颍洌椋螅牍?/p>
柔軟劑Ｓａｐａｒｍｉｎｅ?。希?國產(chǎn)
柔軟劑ＴＣＸ－2117 美國道康寧公司
柔軟劑Ｑ2－8797.美國道康寧公司
2.3.處理工藝
① 牛仔布和全棉府綢用ＳＢＩ酶處理程序：
預(yù)處理（2－4ｇ／Ｌ洗凈劑，沸煮10－15分鐘）→ＳＢＩ酶處理→洗滌，ＮａＣＯ3中和→柔軟處理（Ｓａｐａｒｍｉｎ?。希茫?/p>
② 棉／麻織物用ＳＢＩ酶處理程序：
預(yù)處理（5ｇ／ｌ?。?ＳＯ4，室溫5ｍｉｎ）→淋洗至中性→ＳＢＩ酶處理→淋洗，ＮａＣＯ3中和→柔軟處理（Ｓａｐａｒｍｉｎ?。希茫?/p>
③ 用Ｃｅｌｌｌｕｓｏｆｔ?。堂柑幚頃r，條件如下：
用量（ｏｗｆ）： 2％
ｐＨ：5
溫度：55℃
時間：60ｍｉｎ
④ 用Ｔｃｘ－2117及Ｑ2－8797柔軟劑處理，條件如下：
用量（ｏｗｆ）：4％
ｐＨ值： 5
溫度：60℃
時間：30ｍｉｎ
柔軟劑處
⑤ 用Ｓａｐａｒｍｉｎ?。希萌彳泟┨幚淼臈l件是：2％ｏｗｆ，室溫，5－10ｍｉｎ浸漬，干燥。
經(jīng)Ｌ—9（34）正交試驗得出用ＳＢＩ酶在牛仔布，府綢及棉麻織物上的最佳工藝條件。
牛仔布：
ＳＢＩ酶用量（ｏｗｆ）10％
溫度50℃
時間50ｍｉｎ
ｐＨ 4.5
全棉府綢
ＳＢＩ酶用量（ｏｗｆ）10％
溫度50℃
時間60ｍｉｎ
ｐＨ4.5
棉／麻織物
ＳＢＩ（ｏｗｆ）4％
溫度50℃
時間35ｍｉｎ
ｐＨ4.5
3.結(jié)果與討論
3.1.全棉織物改善手感的整理
本實驗用牛仔布和府綢二種不同結(jié)構(gòu)的棉織物作比較，用先酶洗后柔軟整理的方法研究織物手感、懸垂性及其他服用性能的改變。
由正交試驗得出的牛仔布最佳酶洗條件和丹麥Ｎｏｖｏ?。危铮颍洌椋螅牍緦Γ茫澹欤欤酰螅铮妫簟。堂竿扑]的用量一致。因此決定采用ＳＢＩ酶的最佳工藝條件，分別用ＳＢＩ酶和Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ?。堂高M行處理，然后再分別用Ｓａｐａｒｍｉｎ?。希茫裕悖?117兩種柔軟劑進行柔軟處理，最后對織物的測定評價結(jié)果列于表1。
表1.牛仔布用不同纖維素酶及柔軟劑處理后的性能比較
| 織物性能 | 未處理 | ＳＢΙ酶 | Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ?。堂?/p> | |||
| 酶處理 | 酶＋ＯＣ | 酶處理 | 酶＋ＯＣ | 酶＋Ｔｃｘ | ||
| 失重（％） | 0 | 2.43 | — | 9.55 | — | — |
| 拉伸強力損失％） | 0 | — | 35.22 | — | 22.36 | 6.41 |
| 撕破強力損失％） | 0 | — | — | — | 7.28 | 18.60 |
| 懸垂性（％） | 89.0 | — | 84.00 | — | 72.50 | 78.50 |
| 手感（％） | － | — | ＋ | — | ＋＋ | ＋＋ |
注；手感：（－）差，（＋）好
Ｓａｐａｒｍｉｎ?。希檬欠墙宦?lián)型的柔軟劑，其結(jié)構(gòu)為：Ｃ17Ｈ35—Ｃ
ＴＣＸ－2117是一種氨基改性的有機硅樹脂乳液。其分子結(jié)構(gòu)中含有氨基，在一定溫度下，它們能相互交聯(lián)或與纖維素中的官能團反應(yīng)，有一定的補強作用。實驗結(jié)果表明，ＴＣＸ－2117整理后織物由酶處理引起的抗張強度的損失會得到不同程度的緩和，但鑒于織物中彈性膜存在多少限制了纖維間的相對位移故織物懸垂性的改善并不明顯。
從表1可以看出，用Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ?。堂刚淼目椢锸е匾笥冢樱拢擅福M管Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ?。堂傅幕盍Ρ龋樱拢擅干詮娦?，而由Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ Ｌ酶引起的強力損失卻要比ＳＢＩ酶小。這是因為兩種酶所含成份之差異所致。這表明，Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ Ｌ所含（ｅｘｏ）外切型纖維素酶較多，相比之下Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ?。谈欣诳椢锏膾伖?，是一種比較理想的棉織物拋光酶處理劑。
將Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ?。堂柑幚淼目椢?，分別用于Ｓａｐａｒｍｉｎ?。希煤停裕茫兀?117柔軟劑，用Ｓａｐａｒｍｉｎ?。希脮r織物撕破強度下降要比ＴＣＸ－2117處理的小些。這表明，Ｓａｐａｒｍｉｎ?。希迷诶w維間有更好的潤滑作用。作為柔軟劑，其柔軟作用主要是通過潤滑作用來實現(xiàn)的。用潤滑作用有利于纖維和紗線之間的滑移，并使受到的應(yīng)力分散，從而部分地補償了由酶洗引起的撕破強度的下降。相比之下，ＴＣＸ－2117會在纖維之間成膜，這種高分子膜限制了纖維的滑移，所以它的補償作用就較小。
由Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ Ｌ酶處理后織物的懸垂性要比ＳＢＩ酶處理的好。這可能是因為，Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ?。堂甘沟眉喚€更光潔，降低了紗線間的靜摩擦系數(shù)。經(jīng)Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ Ｌ酶處理后，又經(jīng)兩種不同的柔軟劑處理，織物的懸垂性也不相同。柔軟劑ＴＣＸ－2117處理的織物因交聯(lián)性表面彈性膜的存在，其懸垂性比Ｓａｐａｒｍｉｎ ＯＣ處理的織物差。
另外，采用Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ?。毯停樱幔穑幔颍恚椋睢。希?/div>
將織物結(jié)構(gòu)，密度不同的全棉府綢與之作對比。
根據(jù)最佳工藝條件，分別采用ＳＢＩ酶和Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ Ｌ酶以及不同的柔軟劑ＯＣ，ＴＣＸ－2117處理，整理物的失重、懸垂性列于表2 。
表2. 府綢用不同纖維紗酶及柔軟劑整理后的性能比較
| 織物性能 | 未處理 | ＳＢＩ酶 | Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ?。?/p> | |||
| 酶處理 | 酶＋ＯＣ | 酶處理 | 酶＋ＯＣ | 酶＋ＴＣＸ | ||
| 失重（％） | 0 | 2.67 | — | 2.59 | — | — |
| 懸垂性（％） | 52 | — | 46，25 | — | 48 | 49.5 |
| 手感 | － | — | ＋ | — | ＋＋＋ | ＋＋ |
注；手感：（－）差，（＋）好
表2可以看出，就府綢而言，兩種纖維素酶處理的織物失重差不多，都比較低，相當于用ＳＢＩ處理牛仔布的水平。Ｓａｐａｒｍｉｎ?。希煤停裕茫兀?117二種柔軟劑對懸垂性的貢獻幾乎一樣，就織物手感而言，是Ｓａｐａｒｍｉｎ?。希谜淼母眯?。所以，對全棉府綢來說，用較便宜的ＳＢＩ酶和Ｓａｐａｒｍｉｎ?。希萌彳泟┚妥銐蛄?。不必使用較貴的進口Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ Ｌ和ＴＣＸ－2117。牛仔布和府綢上的整理結(jié)果不同，這是因為兩種織物所用纖維品級不同，其結(jié)構(gòu)、單位面積重量以及表面情況也不同，但整理后的織物電鏡照片都顯示了織紋變得更清晰，纖維的雜亂度減少。
3.2.棉／麻織物的風(fēng)格整理
未經(jīng)整理的棉／麻織物手感粗糙，這是因為麻纖維結(jié)晶度較高，纖維中結(jié)節(jié)較多，而且纖維剛性大，抱合力低，在紡織過程中容易使僵硬的纖維尾端暴露在織物表面造成刺癢感。棉／麻織物后整理的主要目的是減少刺癢感，并使手感得到改善。
采用最佳工藝條件，用不同的酶、柔軟劑，以及不同的工藝步驟進行處理，整理后的測定結(jié)果列于表3。
表3. 棉／麻織物經(jīng)不同后處理工藝的性能比較
| 織物性能 | 未處理 | ＳＢＩ | Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ?。堂?/p> | ||||
| Ｐ1 | Ｐ2 | Ｐ3 | 酶處理 | 酶＋ＯＣ | 酶＋ＴＣＸ | ||
| 失重（％） | 0 | 3.94 | 4.50 | 3.97 | 1.55 | — | — |
| 拉伸強力損失（％） | 0 | 36.47 | 42.41 | 41.56 | — | 45.32 | 36.47 |
| 撕破強力損失（％） | 0 | — | — | — | — | 16.92 | 14.10 |
| 懸垂性 （％） | 67.0 | 60.25 | 61.50 | 63.00 | — | < 62.00 | |
| 手感 | － | ＋ | ＋＋ | ＋＋ | ＋＋＋ | ＋＋ |
注；Ｐ－1為酶洗工藝；Ｐ－2為酶洗—砂洗工藝；Ｐ－3為砂洗—酶洗工藝；手感：（－）差，（＋）好
表3中ＳＢＩ酶的三個不同的工藝步驟得出的失重數(shù)據(jù)是織物只經(jīng)酶處理的失重。若先經(jīng)酶處理，再經(jīng)柔軟劑ＴＣＸ－2117處理后，織物的總失重的變化則說明了酶洗后織物對柔軟劑的吸附能力，見表4。
表4. 柔軟劑整理前后的酶洗（棉／麻）織物失重之比較
| 處理方法 | 未經(jīng)柔軟劑處理 | 柔軟劑(ＴＣＸ－2117)處理后 |
| Ｐ－1 | 3.94％ | 3.8％ |
| Ｐ－2 | 4.50％ | －1.8％ |
| Ｐ－3 | 3.97％ | －1.0％ |
注；Ｐ－1為酶洗工藝；Ｐ－2為酶洗—砂洗工藝；Ｐ－3為砂洗—酶洗工藝
表4數(shù)據(jù)表明，未經(jīng)砂洗的整理物吸收柔軟劑較少，而經(jīng)砂洗后織物能吸收更多的柔軟劑。將先酶洗后砂洗（Ｐ－
經(jīng)砂洗后，織物的抗拉強力下降。就懸垂度而言，單酶洗的織物（Ｐ－1）要好于酶洗加砂洗的織物。這可能是因為，砂洗后織物表面的絨毛增加，即靜摩擦系數(shù)提高了，導(dǎo)致懸垂性下降。與之相反，砂洗后織物的手感要軟些。
在使用Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ?。堂傅那闆r下，織物的失重要比ＳＢＩ酶時小得多，柔軟劑ＴＣＸ－2117在拉伸強力損失、撕破強度損失方面好于ＴＣＸ－2117，刺癢感也明顯減少，但Ｓａｐａｒｍｉｎ?。希谜砗蟮目椢锸指休^ＴＣＸ－2117更柔軟。值得注意的是，ＳＢＩ酶和Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ?。堂敢约叭彳泟樱幔穑幔颍恚椋睢。希谩ⅲ裕茫兀?117在牛仔布與棉／麻織物的作用不完全一致，棉／麻織物纖維組成更為復(fù)雜。其中，麻纖維的結(jié)晶度比棉纖維高。
3.3.提高全棉針織物回彈性及延伸度的整理
分別用柔軟劑Ｓａｐａｒｍｉｎ?。希眉埃?－8797處理針織物?？椢镄阅艿臏y定結(jié)果列于表5。柔軟劑Ｑ2－8797也屬氨基改性的有機硅樹脂，性能與ＴＣＸ－2117差不多。只是不易泛黃，適合于白色和淺色調(diào)織物之柔軟處理。
表5. 針織物經(jīng)不同后整理工藝之性能比較
| 樣品編號 | 失重（％） | 撕破強度損失（％） | 懸垂性（％） | 回彈角Ｓ＋Ｆ（°） | 手感 |
| 1＃ | 0 | 0 | 31.5 | 226 | － |
| 2＃ | — | －32.77 | — | 251 | ＋ |
| 3＃ | — | 8.80 | — | — | ＋ |
| 4＃ | －1.75 | 39.15 | 35.5 | 257 | ＋＋＋ |
注；1＃.織物未經(jīng)酶處理，未經(jīng)柔軟處理；
2＃.織物未經(jīng)酶處理，但經(jīng)Ｑ2－8797（4％）柔軟處理；
3＃.織物經(jīng)Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ?。堂柑幚?，未柔軟處理；
4＃.織物經(jīng)Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ?。堂柑幚恚纸?jīng)Ｑ2－8797（4％）處理；
手感：（－）差，（＋）好
從表5中1＃號與2＃號樣品比較可知，柔軟劑Ｑ2－8797能提高織物的回彈角（Ｗ＋Ｆ）25度。因為Ｑ2－8797是彈性的交聯(lián)成膜柔軟劑，處理后針織物的彈性提高了，線圈變形后容易恢復(fù)。令人驚奇的是，柔軟劑Ｑ2－8797不僅補償了由酶洗引起的撕破強度的下降，而且還使撕破強度大大提高至原來的32.77％，撕破強度也是針織物的一個重要的服用指標，所以，Ｑ2－8797對針織物的處理特別有效。
比較3＃號與4＃號整理樣品，酶洗后再用Ｑ
4.結(jié)論
4.1.牛仔布用Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ?。堂讣叭彳泟樱幔穑幔颍恚椋睢。希锰幚砗螅塬@得很好的手感，懸垂性得到提高。對全棉府綢織物，ＳＢＩ和Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ?。潭N酶的差別不十分明顯。此外，牛仔布用Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ Ｌ酶處理及柔軟劑ＴＣＸ－2117能獲得外觀挺括感覺柔軟的特殊風(fēng)格。
4.2.在棉／麻織物上，Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ?。堂敢鸬氖е匾黠@小于ＳＢＩ酶，除了手感以外，Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ Ｌ酶處理加上ＴＣＸ－2117處理，織物在拉伸強力損失，撕破強力損失和懸垂性方面是最好的，而且織物刺癢感也大大減少。
4.3.對于全棉針織品，Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ?。堂柑幚砗笤伲?－8797柔軟處理能使織物獲得很好的手感和彈性，撕破強度有大幅地提高。Ｑ2－8797柔軟處理能賦予針織物外觀挺括但感覺柔軟的效果。
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