纖維素酶應用于棉織物染整工藝的實踐

張健飛 丁正祥 陳 署 丁 桐 周麗華（江蘇悅達眾翔針織印染有限公司，江蘇射陽 224300）

?

纖維素酶應用于棉織物染整工藝的實踐

張健飛 丁正祥 陳 署 丁 桐 周麗華
（江蘇悅達眾翔針織印染有限公司，江蘇射陽 224300）

摘 要纖維素酶現在已經作為一種常用的生物制劑被廣泛采用，相比于其他助劑，其最大的優勢是沒有毒害，呼應了市場對于綠色生產的訴求，應用前景廣闊。

關鍵詞纖維素酶；棉針織物；染整；應用

Cellulase applied to cotton fabric dyeing and finishing process of practice

ZHANG Jian-fei DING Zheng-xiang CHEN Shu ZHOU Li-hua
（Jiangsu Yueda Zhongxiang Knitting Dyeing Co., Ltd., Jiangsu Sheyang 224300,China）

Abstract Cellulases are now commonly widely used as a biological agent, compared to other aids, the biggest advantage is not poisoned, echoing the demands of the market for green production, application prospects.

Key words cellulase； cotton knitted fabric； dyeing and finishing； application

纖維素酶現在已經作為一種常用的生物制劑被廣泛采用，相比于其他助劑，其最大的優勢是沒有毒害，呼應了市場對于綠色生產的訴求，應用前景廣闊。

1 染整工藝中纖維素酶的應用

1.1 去除茸毛，改善印花效果

在印花工藝環節，特別是在需印花面積比較大的面料的時候，印花織物上往往會出現未能印到的白點，一般都因錫網孔被毛絮或雜質堵塞引起，這就需要工人后續點漿彌補，但若白點大且數量多則不太好處理；我們還發現由于織物上后續點上的漿未經焙烘、洗水程序，極易沾污，而那些本來原紗質量差、捻度低、結構舒松的織物印花時還易“塞網”。在生產實踐中，多將印花底布經燒毛或纖維素酶處理，重點處理織物表面的茸毛。燒毛固然可以去除織物茸毛，但可能會燒焦織物，同時也污染環境。相比較而言，采用纖維素酶處理比較合適。經過纖維素酶處理后，短時間后，棉織物茸毛可以大量去除，織物的光澤得到改善，且在染色后色光更為鮮艷。

其處理流程大致為：

原坯→定坯（根據工藝需要）→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。

1.2 減量帶來織物性能改變

實驗：

實驗材料：14.58 tex 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

纖維素酶：采用indiAge Max L纖維素酶55℃處理50min；

實驗過程及結果：在ZWICK/Z005拉力機上測對比彈力，處理前后的彈力變化巨大，織物經纖維素酶處理后，彈力明顯提高，提高率超過了30%。柔軟度和懸垂性指標也得到提高。如表1。

表1　經處理與未處理織物的比較

1.3 起毛起球現象得到抑制

棉織物及棉混紡織物易發灰和起毛、起球。其原因是棉纖維上有許多微原纖，織造和整理環節織物微原纖只是得到暫時壓制，使用或穿著后，微織物上原纖又從織物纖維上向外伸展，同時還裹夾了許多污物粒子，織物因而失去原有色澤，顏色暗淡，繼而因長時間經受摩擦，服裝表面起球，外觀發舊，變得不再富有美感。比較而言，生物拋光是一種能持久改善棉織物起毛、起球現象的較好方案，生物拋光還能使織物具有絲綢般手感，如果在絲光程序后再進行纖維素酶處理將能取得更好效果，這是由于受絲光處理后，棉纖維經過溶脹，變得更為硬挺，之后再經過纖維素酶處理則更容易。纖維素大分子被酸性纖維素酶催化降解，織物表面于是變得光潔、紋路更為清晰，手感及懸垂性更為改良，抑制了起球起球。

為得到更為準確的對比數據，特進行一下實驗。

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 44 L，用量為0.8g/L，54℃處理45min；

使用設備：立信特恩-SYN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：①按統一條件將織物進行煮布；②絲光、燒毛、纖維素酶處理；③測毛效；④已處理的織物作好標記再合染一個顏色；⑤染色完畢后半定成品做拉力、厚度、爆破以及pilling測試。實驗結果具體見下表 2。

表2　彈性測試和抗起毛起球測試效果

從表 2中可以看出，織物經過絲光后再進行纖維素酶處理所得效果最佳，pilling達4級，但織物相對彈性、厚度則受到影響，效果不甚理想。測試結果從兩方面來觀察：

（1）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；

（2）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 超級柔軟整理

纖維素酶加工后，能使織物具有較好柔軟度手感，雖經多次洗滌卻仍長久保持。生物酶整理超級柔軟整理工序的關鍵環節，該工藝充分利用了機械、化學、生物等作用原理。如有需要，織物在經纖維素酶處理后，可用化學柔軟劑做后續處理，此時，織物具有了全新的絲質超級柔軟手感?？椢镌诶w維素酶作用下，變得蓬松柔軟，之后柔軟劑又降低了纖維的摩擦阻力。兩者共同作用降低了織物硬挺度，提高了懸垂性能。我們也發現，隨著柔軟劑用量逐漸增大，織物的強降率也會隨之逐漸降低，強力損失也將隨之減少。酶處理使織物產生纖維裂痕，柔軟劑則吸附在此纖維裂痕上，吸附量提高了，還有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。如果再結合手感較好的PIMA棉細紗支，將會獲得更好的手感。

實驗：

材料：18.22texCVC棉滌針織面料，60%棉，40%滌，針寸數為：24針 76.20cm，規格為：160.02cm120g/m2進行超級柔軟整理。

超級柔軟整理流程：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/L54℃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%。

在實踐中還有另外的工藝流程如：①紗線先進行纖維素酶處理，其流程為：原紗準備→紗線酶洗→織造→煮漂→染色→脫水→烘干→超柔軟處理→定型→預縮；②織物織坯后先經過纖維素酶處理后再過軟，同時增加軋光處理，織物手感既柔軟同時光澤度都比較好，具體流程如下：織造→煮漂→生物酶洗→染色→過軟→脫水→開幅→浸軋整理液處理→烘干→軋光→定型和預縮。

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?？商幚硪笥辛己梦鼭裥缘膬韧庖卵澓瓦\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。

實驗：

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：5~10g/Ltm，5-10WF343以及用蘋果酸調節pH值；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，可達到吸水速干的效果。

2 結 語

應用纖維素酶洗，能在很大程度上改善織物外觀和手感：①外觀上能使織物紋路更為清晰，光潔程度完全可可達到燒毛效果；②撫摸則有一種輕薄感、柔軟感，且能永遠保持；③吸水性及保水性有所改良；④能有效抑制起毛起球現象；⑤部分地能夠去除織物表面茸毛，從而織物更為滑爽，同時也具有良好的懸垂性；⑥酶洗后纖維、紗線之間的潤滑得到增強，具有特別的超級柔軟效果。

生態整理技術不斷進步。纖維素酶能使化學反應有效加快，高效、專一，另外反應條件較溫和，因為屬于蛋白質，纖維素酶可完全生物降解，對環境基本沒有污染?？偟膩砜矗谌菊庸ぶ忻柑幚碛芯薮髢瀯荩孩僭跁r間上的優勢大大提高反應速度，節省時間；②僅對特定的底物起作用，對基質損傷小或無損傷；③反應條件溫和；操作安全，易控制；

④可取代強酸、強堿等化學品；⑤無毒、可生物降解；⑥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。

參考文獻：

[1] 無錫市天然紡織實業有限公司.一種水柔棉針織面料的加工方法[P].中國專利.CN101818406 A.申請號201010145393. 7.2010-4-1.

[2] 寧波雅戈爾日中紡織印染有限公司.一種柔軟棉針織面料的加工方法[J].中國專利.CN100497789 C.2006-11-6.

作者簡介：張健飛（1960-），男，天津人。博士，教授，長期從事紡織品染整加工技術、紡織品功能整理、紡織品清潔染整技術、紡織品生物（酶）處理技術、紡織品廢棄物生物處理技術等領域的教學與科研工作。曾擔任天津工業大學教授，現為江蘇悅達眾翔針織印染有限公司副總經理。

文獻標識碼：B

中圖分類號：TS112.8

投稿日期：2015-12-17