布艺之家讯：随着纺织品市场竞争的激化.利用新技术.开发新产品已成为在竞争中制胜的手段。用生物整理剂对棉、麻织物进行洗涤加工就是一种可称之为高科技加工的工艺技术。它采用生物酶对纤维素纤维进行降解处理.以改善织物性能。
本文就利用这项技术对棉及棉麻混纺织物所进行的初步试验情况及试验过程中涉及到的问题进行初步探讨。
1.问题的提出
棉织物涂料染色.因色谱齐全.工艺简便.成本低廉.为印染厂广泛采用。但因其是靠粘合剂将涂料牢固地粘在织物表面上而固着的因而有手感硬.悬垂性差等缺点。
麻织物凉爽、挺括、吸湿、散热快.愈来愈受到人们的喜爱。但由于麻纤维的结晶度、取向度高.无定型区少.纤维粗；单根纤维的弯曲刚性指数和最大抗弯力都较大.纤维间的抱合力又差.因此也存在着不容忽视的缺点.如手感粗糙、刺痒感等。如何改善涂料染色织物及含麻织物的服用性能.是当前急待解决的问题。为此.我们选择了用纤维素酶对棉及麻织物进行酶洗处理的工艺。
2.纤维素酶的性能和作用
棉麻织物的基本组成物质都是纤维素。纤维素是由β－Ｄ葡萄糖剩基彼此以1.4甙键联结而成的天然高分子物。纤维素酶是对纤维素具有催化降解能力的酶。在它的作用下.纤维素大分子中的1.4甙键可水解成可溶性短链多糖化合物和葡萄糖。
降解反应首先发生在纤维素纤维的无定形区.因为纤维素纤维的结晶区分子排列比较紧密.纤维素酶大分子很难进入这一区域参与化学反应。在无定形区内.分子的排列松散.纤维素酶容易进入这一区域.将大分子链随机切断。
3.影响纤维素酶活性的因素
纤维素酶通常依据其达到较高活性时的ｐＨ值范围分成酸性稳定、中性稳定和碱性稳定的纤维素酶三类。中性稳定的纤维素酶在ｐＨ为6～7.5的范围内活性较高.温度为55℃时活性最大。酸性稳定的纤维素酶在ｐＨ为4.5～5.5的范围内活性较高.达到最大活性时的温度为50℃。目前.工业上可供选用的纤维素酶主要是酸性稳定的纤维素酶。中性稳定的和碱性稳定的纤维素酶均不常见。本试验采用的也是酸性稳定的纤维素酶。
3.1.ｐＨ值及温度对酸性稳定的纤维素酶的影响如下图所示：
3.2.化学试剂对纤素酶的影响：
影响纤维素酶活力的因素除了ｐＨ值及温度外.还有化学试剂的作用。据资料介绍：某些有机盐及铁、镁、锌离子等.有的能形成酶活性物质.有的能形成酶抑制物质。当所形成的酶抑制物质不能再可逆复活时称为酶中毒。染整加工中经常使用的氯漂剂ＮａＣｌＯ及磷酸三钠、甲醛多酚固色剂等都可能造成酶中毒、失活。
4.试验方法及过程
4.1试验设备和材料：
4.1.1.试验设备：恒温水浴锅、皂洗试验机、滚筒式洗衣机、溢流染色机
4.1.2.材料：10ｓ×7ｓ纯棉纱卡.密度338×169根／10ｃｍ。10ｓ×10ｓ纯棉平布.密度315×161根／10ｃｍ。100ｓ／2×100ｓ／2纯棉府绸.密度610×299根／10ｃｍ。11ｓ×11ｓ棉麻混纺色织布.密度187×177根／10ｃｍ。
4.2.工艺流程及条件：
4.2.1.工艺流程：
棉织物前处理→涂料染色→生物整理→后处理
棉麻混纺色织布前处理→生物整理→后处理
4.2.2.工艺条件：
生物整理工艺分反应阶段和终止阶段。在反应阶段.生物酶对纤维素进行催化水解。在终止阶段.需对纤维素酶进行脱活处理.可以采用增高ｐＨ值或升高温度的方法使酶失活。
反应阶段：纤维素酶：2－5％（ｏｗｆ）.浴比：1∶10.温度：50℃.时间：1小时终止阶段：温度：80℃.时间：15分。
4.3.测试及评定方法：
4.3.1.失重测试方法：
将生物整理前后的两块布样放入烘箱.于105℃下烘至恒重.取出放入干燥器中冷却.分别称重.计算失重率：
失重率＝（处理前布样重－处理后布样重）/处理前布样重×100％
4.3.2.强力测试方法：
按照国家标准.在断裂伸长强力机上进行强力测定.计算强力下降率。
强力损失率＝（处理前布样强力－处理后布样强力）/处理前布样强力×100％
4.3.3.外观评定：
凭经验目测观察试样的布面光洁度、纹路清晰度.脱色均匀度。
4.3.4.手感评定：
凭经验以手触摸评定
5.试验结果及分析：
5.1.机械作用对生物整理效果的影响
生物整理只有在同较强烈的机械作用相结合的情况下才能达到较理想的效果。利用滚筒式洗衣机及溢流染色机.靠机械磨擦作用和流体剪切作用来进行生物整理是适宜的。
5.2.酶浓度的选择：
5.2.1.小样整理：
生物整理剂的用量是影响产品整理效果、产品内在质量、加工成本的重要因素.生物整理剂的用量越大.纤维素水解反应的速度越快.织物的减量越多.强力下降越大。酶浓度的确定应当在力求产品质量合格整理效果好的前提下将浓度控制在最低限。因此酶的用量确定为3ｇ／ｌ。
5.2.2.大样整理：
设备：溢流染色机
ＮＳＡ酶用量：3ｇ／ｌ（酶产地；北京纺织科学研究所）
生物整理后棉织物重量及强力变化
注；棉／麻织物的生物整理选用了辽宁省纺织科学研究院生产的ＬＭＣ生物整理剂。
生物整理后棉／麻织物重量及强力变化
生物整理后织物的外观
生物整理后织物的品质之所以得到改善是由于：① 棉麻织物经过生物整理后.由于纤维素酶的催化降解作用.结晶区之间的“空隙”增大。当纤维受到外力作用时.结晶区之间容易产生相对运动.纤维的刚度降低.抗弯力降低.因此.织物的手感变得柔软.悬垂性得到改善。② 织物表面的小茸毛纤维.在纤维素酶及机械摩擦和流体剪切作用之下.这些竖在布表面的微纤维脱离了织物表面.使得织物表面变得光洁.纹路变得清晰.织物的粗糙感、刺痒感随之消失。③ 积聚在纤维素纤维无定形区的涂料.由于织物结构变得膨松而随之脱落.使织物产生褪色现象呈现出现磨洗的风格。
6.存在的问题及建议：
6.1.在生物整理过程中.织物柔软性、光洁性的提高是以牺牲强力为代价的.尤其是麻织物.对纤维素酶非常敏感。若一味追求外观质量而忽视了强力的下降会得不偿失。
6.2.生物整理时的酸性条件对棉麻织物强力的影响不可低估。建议生物工程领域大力开发碱性稳定的及中性稳定的纤维素酶。
6.3.目前.工业上可供选择的纤维素酶活力小.效率低.酶的耗用量大.成本高。因此在应用上受到限制。怎样才能最大限度地发挥纤维素酶的作用及纤维素酶能否再生的问题尚待进一步研究。
7.结论
经生物整理后的棉及棉麻混纺织物.无论从手感到风格都发生了非常明显的变化.产生了意想不到的效果。消除了织物原有的许多缺点.织物的品质得到改善。由此看来.生物整理的推广应用是很有实用价值的。
8.参考文献
1.薛迪庚.“纤维素酶在纺织品上开发应用的探讨”《印染》1994.3
2.费云山等.“酶洗中纤维素酶的作用方式与途径的探讨”《印染》1994.9
3.宋桂经等.“纤维素酶及其在纺织工业上的应用”《印染助剂》1995.3
4.大门浩作.“纤维素纤维织物的生物酶光洁整理”《印染助剂》1995.5
5.李维宏等.“牛仔服用ＬＭＣ生物整理剂的生物洗整理”《中国纺织工程学会牛仔布开发应用技术会议论文》1993.10
布艺之家是集布艺,窗帘布艺,布艺杆,窗帘制作的最新新闻资讯，布艺,窗帘布艺,布艺杆,窗帘制作各十大品牌的装修效果图和各类分类信息，敬请登陆布艺之家：http://chuanglian.jc68.com/
