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行業新聞

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纖維素酶在染整中的應用研究
時間:2023-05-26
      纖維素酶作為一種生物制劑,無毒、無害,它的開發應用順應了綠色生產加工和可持續發展的要求,具有廣闊的應用前景。纖維素纖維織物經酶洗后,其外觀和手感獲得較大改善。織物紋路清晰,達到燒毛的光潔程度;觸摸起來有一種輕薄感,獲得永 久性的柔軟手感;吸水性及保水性有所提高;起毛起球性獲得提高;表面茸毛的去除,增添了織物的滑爽感和良好的懸垂性;由于酶洗后纖維孔隙和毛細管有所擴大,柔軟處理時,柔軟劑分子可進入這些孔隙和毛細管中,從而增強了纖維、紗線之間的潤滑,具有柔軟效果。
      隨著高新技術的發展和環境的要求,生態整理技術在不斷涌現。而纖維素酶整理則屬于生態整理技術中的一種。由于酶能加快化學反應速率,具有高 效、專一和反應條件溫和的特性,它的化學本質是蛋白質,因而可生物降解,其對環境友好。酶在染整加工中的應用之所以不斷擴大,得益于酶處理所具有的下列優勢:
      大大提高反應速度,節省時間;
      僅對特定的底物起作用,對基質損傷小或無損傷;
      反應條件溫和;
      操作安 全,易控制;
      可取代強酸、強堿等化學品;
      無毒、可生物降解;
      降低水以及能源的消耗。

      所以纖維素酶在染整加工的應用中不斷擴大,現主要從棉針織物的生物減量、柔軟整理、拋光改善起毛起球、改善印花效果等方面結合實例進行介紹。


      纖維素酶在染整加工中的應用
      1.1去除茸毛,改善印花效果
      在印花技術上,尤其是在印花面積比較大的印花面料上,經常會出現因錫網孔被毛絮或雜質堵塞現象,導致印花織物上沒有印到的白點,后續需要工人進行點漿處理,少量的小點還可以彌補,但大點的、數量多的就很難處理,而且點上的漿沒有經過陪烘以及洗水處理,很容易沾污。尤其是紗質量差、低捻度、結構舒松的織物印花時更容易出現“塞網”。目前一般情況就是將印花底布經過燒毛或纖維素酶處理,將織物表面的茸毛進行處理。使用燒毛方法可以去除織物茸毛,但該方法隱含著會燒焦織物的危險,而且還不環保。采用纖維素酶處理是比較合適的選擇。棉織物經過纖維素酶處理后,隨著處理時間的增加,茸毛可以大量去除,從而改善織物的光澤,染色后色光更鮮艷。活性印花底布織物      纖維素酶處理的流程是:
      原坯→定坯(如需要)→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→開幅洗水→干布→成品定型→成品檢驗。經過該流程處理的印花底布,印花的“塞網”率大大降低;結合使用改良后的氣流機過濾器(已申報實用新型專利)以及特殊的除毛塵工藝,印花因毛絮毛塵造成的“塞網”可完全解決。
      1.2減量
      纖維素纖維織物用纖維素酶處理都伴隨著纖維的減量或失重,并引起許多性能變化。減量處理主要是改善織物的柔軟度、彈性和懸垂性[2]。經過纖維素酶處理后,纖維與纖維之間的孔隙有所擴大,增加織物的彈性。我們用indiAge Max L纖維素酶55℃處理50min,織物為14.58tex compact cotton織的全棉雙面針織物,針寸數為:28針86.36cm,規格為:172.72cm 230g/m2。經過在ZWICK/Z005拉力機上測對比彈力,處理后的彈力變。
可得出經過纖維素酶處理與未經過處理的織物彈力可提高30%左右。
      1.3改善起毛起球
      棉或棉混紡織物使用不久之后,會變得發灰和起絨毛,這是因為棉纖維上有許多微原纖,織物在織造和整理過程中微原纖暫時壓了下去,一經使用,微原纖又從纖維上向外伸展,并夾住了許多污物粒子、油跡、石墨等,使得織物失去原有的色澤而變灰暗。再經過一段時間的摩擦,服裝表面會出現球粒,服裝外觀變得不漂亮,看上去發舊[3]。生物拋光是一種能持久改善織物性能的方法,通過此種方法可改善棉織物的起毛起球現象,使織物具有絲綢感。而經過絲光處理再進行纖維素酶處理效果會更好,這是由于受絲光處理后,棉纖維溶脹,更硬挺,再經過纖維素酶處理更容易。而未經燒毛處理的絲光棉針織物表面有一層短茸毛,使織物外觀和手感有所欠缺。同時隨著絲光條件的加強,雖然光澤度有所提高,但手感會越來越硬。酸性纖維素酶能夠催化降解纖維素的大分子,使織物表面變得光潔、紋路清晰,手感柔軟,懸垂性好,并可防止起球,預防染色色花,提高產品檔次。
以下為正常處理、絲光、坯布燒毛處理、普通纖維素酶處理、絲光燒毛處理以及絲光纖維素酶處理的對比實驗數據。
      實驗材料:14.58texFC+2.22tex(20D)spx彈力平紋針織物,針寸數為:28針76.20cm,規格為:14.32cm 220g/m2;
      纖維素酶:indiAge 44L用量為0.8g/L,54℃處理45min;
      使用設備:立信特恩-SYN 50氣流機、起毛起球測試機(型號pillingtester)、ZWICK/Z005拉力機、厚度儀、立信高樂-開幅絲光機等;
      實驗方案:先將織物按統一條件煮布,煮布再分別做其它處理:如絲光、燒毛、纖維素酶處理,經過這些處理后測毛效,并將已處理的織物作好標記再合染一個顏色,染色完畢后半定成品做拉力、厚度、爆破以及pilling測試。
      可以看出,經過絲光后再進行纖維素酶處理所得效果z佳,pilling人4級,但相對彈性以及織物厚度則受到影響。而燒毛會改善,但效果不是z佳;相對單獨做纖維素酶處理的彈性直向彈力增加,而且pilling也有3.5級。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;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柔軟整理
      用纖維素酶加工能使織物具有較好的柔軟手感,這種柔軟性不同于一般柔軟劑加工,在穿著過程中,經不斷洗滌可長期保持這種柔軟特征。柔軟整理作為一種新興的整理加工工藝,其加工產品已經受到了廣大消費者的青睞。它是協同化學、生物、機械等作用,從而使被處理織物具有柔軟效果的一種整理方法,其中生物酶整理是該整理中重要的一環。經過纖維素酶處理后,再用化學柔軟劑進行增量處理,從而使其具有絲一般的柔軟手感,獲得新的織物風格。在整理過程中,由于織物首先受到纖維素酶的作用,蓬松柔軟,而后的柔軟劑又降低了纖維的摩擦阻力。這兩種作用使織物硬挺度,比單獨用酶或柔軟劑整理的都低,織物的懸垂性能也提高。隨著柔軟劑用量的增 大,織物強降率降低,強 力損失減少。柔軟劑吸附在酶處理產生的纖維裂痕上,不僅提高了其吸附量,而且彌補了由于酶水解使纖維分子間力減弱而造成的強 力損失。若再結合手感比較好的PIMA棉細紗支,那樣手感會更好。以下用18.22texCVC棉滌針織面料,60%棉,40%滌,針寸數為:24針76.20cm,規格為:160.02cm 120g/m2進行柔軟整理。
      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;
      纖維素酶:indiAge 44L用量為0.8g/L,54℃處理45min;
      柔然劑漿方:10~20g/LVST(平滑劑),70~80g/LS150,0.3~0.5g/L蘋果酸,條件:130℃×10s,軋余率:80%。
      經過該處理后手感柔軟。
      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,經處理后的吸水率為原先的1.5倍,吸水速度也有改善。可處理要求有良好吸濕性的內外衣褲和運動服等。目前有些吸水面料,如T/C面料,經過纖維素酶處理能夠對面料進行拋光,并且能夠增強棉織物的吸水性,再結合后整理中加入吸水速干漿,可進一步增強了織物的吸水吸濕性,吸水在1s內,達到吸水速干的效果,增加了織物的服用性能。
以14.58texFC+82.5dtex72F POLY+14.58tex氨綸滌棉彈性針織物面料做試驗。
      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;
      纖維素酶:indiAge 44L用量為0.8g/l,54℃處理45min;
      吸水漿為:5~10 g/Ltm,5~10WF343以及用蘋果酸調節pH;
      定型軋漿條件:130℃×10min,軋余率:80%;經過該處理后織物達到1s內吸水,毛效在16cm以上,達到吸水速干的效果。
      2·結語
      隨著人們對服裝高擋化要求的日益增強和對功能性整理織物要求的提高,以及纖維素酶處理加工方法不同的下優點,比如:織物表面更光潔更均勻,整理效果更持久;增加懸垂性,并具有滑爽的手感;與柔軟劑組合可獲得獨特的柔軟性;更具環保性。
      因此經纖維素酶處理或結合其它機械、化學整理,開發新功能面料將會越來越多。
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