酶洗磨:宽温中性纤维素酶 Y-9401的试验及应用
李剑略
卢妍
佛山市尤兴纺织材料有限公司
2017-12-26

酶洗磨:宽温中性纤维素酶 Y-9401的试验及应用

李剑略,卢妍

(佛山市尤兴纺织材料有限公司  广东佛山  528041)

       摘要:随着时代的发展,人们对依照的要求越来越高,透气、柔软、触感、舒适度、色泽个性化、绿色环保均为普遍要求。而牛仔成衣有僵硬、透气不良、触感不佳、色泽单调等缺点,需要通过后整理:洗水工序来达到褪色,抛光、起花、柔软、怀旧等效果。本文根据优乐酶 宽温中性纤维酶 Y-9401的性能特点,就针织牛仔及梭织牛仔的洗水颜色和风格变化简述酶抛光、酶洗磨的优点。

       关键词:酶洗磨;纤维素酶;快速高效;损伤小;生物降解

 

1.前言

       传统的牛仔布是以靛蓝染色的经纱和本色的纬纱交织而成的,利用靛蓝染料的低湿摩擦牢度的特点,通过特殊的水洗(即石磨洗和酶洗磨)使之均匀脱色或局部脱色而获得“石磨蓝、怀旧感”的外观效果。

       牛仔布的返旧整理通常是在加工成服装之后进行,传统的浮石水洗整理时将牛仔与磨料一起在转鼓洗衣机中进行磨洗,利用浮石与服装之间的摩擦作用使染料脱落;而且在局部棱角和链接处产生磨白作用而产生立体感,使牛仔风格独特,一经问世就受到人们的欢迎。

       然而,该整理对织物强力损伤极大,易造成断纱或者破洞现象,浮石和沙粒会残留在衣服内,造成颜色灰暗,同时易损伤设备,其工艺的适用性也比较窄。

       纤维素酶代替浮石进行水洗整理的原理,是在一定的PH值和温度下,通过纤维素酶对表层纤维素纤维的降解作用,并结合机械力作用,使纤维表面被磨损,部分染料随表层纤维素的脱落而被剥离,露出经纱的白芯,产生水洗石磨的外观,此方法具有加工质量好,生产效率高,对环境污染少,工艺灵活,设备磨损小等特点。

       整理后的织物效果均匀、手感好、织物的柔软性和悬垂性好,同时,还可以对较轻薄的织物和混纺织物进行加工,获得由低到高不同档次且多种不同风格的牛仔服装。另外一种成本较低的方法,就是使用纤维素酶与石头并用,即为酶石洗,其缺点是浮石造成的颜色灰暗和服装上粉尘残留的问题,也是现在基本使用酶洗磨代替酶石洗的关键因素。

2.纤维素酶的特性

       纤维素酶石能对纤维素进行降解,生成葡萄糖的酶总称。是一种生物催化剂,具有专一性,可以在一定的PH值和温度下,对纤维产生降解作用,由于牛仔布染色属于“环染”,应使布面较温和地褪色。其作用机理为:酶催化反应,首先形成酶-底物的络合物,然后络合物转化为产物并释放出酶,酶催化反应如式一,催化原理如图1。

       式一  酶催化反应

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       纤维素酶的水溶液中原酶的分子链比较短,填充物与布面的摩擦力不大,主要用于除毛,而粉剂纤维素酶中的原酶分子链长一些,填充物与布面摩擦力大。在洗水机中,通过纤维素酶、布面、机械壁之间的互相摩擦,使牛仔达到起花效果。当既要除毛,也要起花时,这两者可以配合使用,用量要根据除毛和起花的程度进行产品的配制或者生产前的试验。

       也有工厂将酶洗磨分为酶洗与酶磨,酶洗是指纤维素酶或者纤维素酶的水溶液在较短时间内对成衣进行处理,达到较轻的除毛、起花和骨位效果。而采用用较长时间,较多酶用量对成衣进行处理,从而达到较中的除毛、起花、骨位效果的即为酶磨。

       因为酶具有专一性,就决定了纤维素酶也具有专一性,而牛仔面料的种类在不断地发展,有单一的纯棉牛仔发展到了涤/棉牛仔、棉/氨弹力牛仔、棉/黏牛仔、棉/黏/氨牛仔等。纤维素酶只对棉部分的纤维有作用,但由于洗水机中机械力的作用(摩擦力)时间一长,涤纶等非纤维素纤维则会起毛,而且纤维素酶对其没有去除的作用,所以在生产中,需要提高酶产品的浓度或者增加酶产品的用量,在短时间内完成除毛起花,又防止其他纤维起毛的情况。

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        优乐酶 宽温中性纤维酶 Y-9401是通过特别基因改性而成的粉状纤维素酶,是一种低回染的宽温中性纤维素酶,适用于高级牛仔服后整理加工。本品能赋予牛仔织物高起花,低回染,对比清晰和色变较少的效果,其重现性甚高,更可以在低温和短操作时间下使用。本产品已加缓冲剂及防染剂,可直接使用。其起花原理为:纤维素酶→与牛仔表面的纤维素纤维结合→表面的纤维产生水解→水解产物脱离织物表面→织物上的绒毛和染料借助摩擦和揉搓作用随之脱落→达到褪色起花的效果,如图2。
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3.宽温中性纤维酶(粉剂)的应用试验

       3.1 试验材料与试验步骤

       3.1.1 材料,染化料药剂和仪器

       3.1.1.1 材料

       梭织牛仔布。

       3.1.1.2 染化料药剂

       优乐酶 宽温中性纤维酶 Y-9401;优乐酶 宽温淀粉酶Y-9620。

       3.1.1.3 仪器设备

       水洗机、电子台秤、烧杯(250ml、500ml)、量筒(100ml)、温度计(100℃)、刻度吸管(10ml)、吸球、角匙、玻璃棒等。

       3.1.2 试验方案

       3.1.2.1 试验工艺

       酶洗磨→酶灭活→洗水→烘干。

       3.1.2.2 试验条件

       优乐酶 宽温中性纤维酶 Y-9401,用量:0.5~2.0%(o.w.f)。

       浴比      1∶10~15

       时间      30~90min

       温度      40~55℃

       PH        5.5~6.5

       3.1.2.3 酶灭活方法

       加温至80~90℃保温10~20min,或者加入纯碱1~3g/L。

       3.2 试验步骤

       3.2.1 将试验用的牛仔布缝制为裤筒形状,并在裤筒内部贴缝全棉内称布。并标注A:传统工艺与B:酶洗磨工艺。

       3.2.2 将试验用牛仔裤(A:传统工艺,B:酶洗磨工艺)筒进行退浆处理

       加入退浆酶,防染枧油,温度40℃,运行15min。

       3.2.3 将试验用牛仔裤筒(A:传统工艺)进行浮石洗磨处理

       时间      30min

       温度      90℃

       3.2.4 将试验用牛仔裤筒(B:酶洗磨工艺)进行酶洗磨处理

       用量      0.5 %(o.w.f)

       浴比      1∶10

       时间      30min

       温度      40℃,50℃,60℃,70℃

       PH        6.5

       3.2.5 将3.2.4进行酶灭活:加温至90℃保温10min。

       3.2.6 将3.2.3及3.2.5进行过水、过软、烘干。

       3.3 试验数据

       3.3.1 传统工艺及酶洗磨(50℃)工艺效果对比,图3。

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       3.3.2 返沾色(回沾)

       在纤维素酶处理靛蓝织物时,洗脱掉的染料会再沉积在织物的表面、口袋以及白色的纬纱部分,这种现象称为返沾色。返沾色在服装的白色部分表现最明显,如白色的纬纱和白色的口袋布等。试验中返沾色情况,详见图3中贴称口袋棉布部分,酶洗磨(50℃)工艺(右)的返沾程度明显比传统工艺(左)的返沾程度轻微许多。

       3.3.3 摩擦对比度

       指在靛蓝染色的牛仔布中蓝色的经纱和白色的纬纱之间的颜色差异或者对比度。高对比度和低背面沾色使衡量牛仔服装质量档次的关键指标之一。试验中摩擦对比度情况,详见图3中中间牛仔布底面位置,酶洗磨(50℃)工艺(右)比传统工艺(左)的对比度更高,且有非常低的背面沾色情况。

       3.3.4 起花效果

       起花是衡量牛仔布质量较关键因素之一,牛仔布酶洗磨的目的是为了获得均匀的“雪花”效果,如果处理不适当,也会出现布面起花不均匀且有不规则的条痕,立体感差且模糊等问题。试验中起花效果,详见图3中最下方牛仔原布位置,酶洗磨(50℃)工艺(右)的起花效果立体感强,纹路清晰均匀且无条痕。

       3.3.5 摩擦色光

       即处理的织物所带色光。试验中两个工艺摩擦色光均偏蓝色色光,传统工艺(左)的布面由于浮石洗磨,造成布面存在不清晰的灰色色光。

       3.3.6 优乐酶 宽温中性纤维酶 Y-9401优良的宽温应用效果

       图4是酶洗磨(40℃,50℃,60℃,70℃)工艺效果对比。

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       3.4 结论

       经过酶洗磨的牛仔布对比度较强,手感柔软,织物损伤小,设备磨损程度小,对人体和自然环境不构成危害,即粉剂纤维素酶也称为“生物浮石”。由于酶产品可以减少浮石的用量,且只对纤维素起作用,不会降解浆料,可去除纤维素表面的绒毛,从而产生抛光的效果,使牛仔呈现庄重、典雅的视觉。

 

参考文献:

[1]蔡苏英.染整技术实验[M].中国纺织出版社.

[2]张红霞.纺织品检测实务[M].中国纺织出版社.

[3]陶乃杰.染整工程[M].中国纺织出版社.

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[5]张国文.生物化学品生产技术[M].江西科学技术出版社.

[6]段毅力.酶制剂应用技术问答[M].中国轻工业出版社.

[7]阎克路.染整工艺与原理[M].中国纺织出版社.

[8]索尔维公司.漂白手册[M].中国纺织出版社.

[9]何瑾鑫.染料化学[M].中国纺织出版社.

[10]李国锋.牛仔成衣洗水实用技术[M].中国纺织出版社.

[11]刘瑞明.实用牛仔产品染整技术[M].中国纺织出版社.

 

 

作者简介:

①李剑略,2007年毕业于广东纺织职业技术学院染整工程系,从事印染、洗水后整工作9年,拥有两项发明专利,目前主要负责纺织染整助剂应用及市场开发,擅长产品推广,市场营销。

手  机:18925948880

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②卢妍,2006年毕业于广东纺织职业技术学院,2016年毕业于西安工程大学。从事纺织品检测及纺织染整助剂工作10年,擅长体系认证,项目申报,致力于纺织染整助剂的开发应用,专利撰写及贯标认证,展会策划。

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