纤维素酶应用于棉织物染整工艺的实践

张健飞 丁正祥 陈 署 丁 桐 周丽华（江苏悦达众翔针织印染有限公司，江苏射阳 224300）



纤维素酶应用于棉织物染整工艺的实践

张健飞 丁正祥 陈 署 丁 桐 周丽华
（江苏悦达众翔针织印染有限公司，江苏射阳 224300）

摘 要纤维素酶现在已经作为一种常用的生物制剂被广泛采用，相比于其他助剂，其最大的优势是没有毒害，呼应了市场对于绿色生产的诉求，应用前景广阔。

关键词纤维素酶；棉针织物；染整；应用

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

纤维素酶现在已经作为一种常用的生物制剂被广泛采用，相比于其他助剂，其最大的优势是没有毒害，呼应了市场对于绿色生产的诉求，应用前景广阔。

1 染整工艺中纤维素酶的应用

1.1 去除茸毛，改善印花效果

在印花工艺环节，特别是在需印花面积比较大的面料的时候，印花织物上往往会出现未能印到的白点，一般都因锡网孔被毛絮或杂质堵塞引起，这就需要工人后续点浆弥补，但若白点大且数量多则不太好处理；我们还发现由于织物上后续点上的浆未经焙烘、洗水程序，极易沾污，而那些本来原纱质量差、捻度低、结构舒松的织物印花时还易“塞网”。在生产实践中，多将印花底布经烧毛或纤维素酶处理，重点处理织物表面的茸毛。烧毛固然可以去除织物茸毛，但可能会烧焦织物，同时也污染环境。相比较而言，采用纤维素酶处理比较合适。经过纤维素酶处理后，短时间后，棉织物茸毛可以大量去除，织物的光泽得到改善，且在染色后色光更为鲜艳。

其处理流程大致为：

原坯→定坯（根据工艺需要）→落缸前处理→纤维素酶酵洗→漂白或染色→脱水干布→除毛尘→半定成品→印花→焙烘→开幅洗水→干布→成品定型→成品检验。

1.2 减量带来织物性能改变

实验：

实验材料：14.58 tex compact cotton 织的全棉双面针织物，针寸数为：28针86.36cm，规格为：172.72cm，230g/m2

纤维素酶：采用indiAge Max L纤维素酶55℃处理50min；

实验过程及结果：在ZWICK/Z005拉力机上测对比弹力，处理前后的弹力变化巨大，织物经纤维素酶处理后，弹力明显提高，提高率超过了30%。柔软度和悬垂性指标也得到提高。如表1。

表1　经处理与未处理织物的比较

1.3 起毛起球现象得到抑制

棉织物及棉混纺织物易发灰和起毛、起球。其原因是棉纤维上有许多微原纤，织造和整理环节织物微原纤只是得到暂时压制，使用或穿着后，微织物上原纤又从织物纤维上向外伸展，同时还裹夹了许多污物粒子，织物因而失去原有色泽，颜色暗淡，继而因长时间经受摩擦，服装表面起球，外观发旧，变得不再富有美感。比较而言，生物抛光是一种能持久改善棉织物起毛、起球现象的较好方案，生物抛光还能使织物具有丝绸般手感，如果在丝光程序后再进行纤维素酶处理将能取得更好效果，这是由于受丝光处理后，棉纤维经过溶胀，变得更为硬挺，之后再经过纤维素酶处理则更容易。纤维素大分子被酸性纤维素酶催化降解，织物表面于是变得光洁、纹路更为清晰，手感及悬垂性更为改良，抑制了起球起球。

为得到更为准确的对比数据，特进行一下实验。

实验材料：14.58texFC+2.22tex（20D）spx 弹力平纹针织物，针寸数为：28 针，76.20cm，规格为：14.32cm，220g/m2；

纤维素酶：indiAge 44 L，用量为0.8g/L，54℃处理45min；

使用设备：立信特恩-SYN气流机、起毛起球测试机（型号pillingtester），ZWICK/Z005 拉力机、厚度仪、立信高乐-开幅丝光机等；

实验方案：①按统一条件将织物进行煮布；②丝光、烧毛、纤维素酶处理；③测毛效；④已处理的织物作好标记再合染一个颜色；⑤染色完毕后半定成品做拉力、厚度、爆破以及pilling测试。实验结果具体见下表 2。

表2　弹性测试和抗起毛起球测试效果

从表 2中可以看出，织物经过丝光后再进行纤维素酶处理所得效果最佳，pilling达4级，但织物相对弹性、厚度则受到影响，效果不甚理想。测试结果从两方面来观察：

（1）pilling 效果：煮布丝光纤维素处理>煮布后纤维素处理>煮布丝光烧毛>煮布烧毛>煮布丝光以及正常煮布；

（2）手感：煮布纤维素处理>正常煮布>煮布后烧毛>煮布丝光纤维素处理>煮布丝光烧毛>煮布后丝光。

1.4 超级柔软整理

纤维素酶加工后，能使织物具有较好柔软度手感，虽经多次洗涤却仍长久保持。生物酶整理超级柔软整理工序的关键环节，该工艺充分利用了机械、化学、生物等作用原理。如有需要，织物在经纤维素酶处理后，可用化学柔软剂做后续处理，此时，织物具有了全新的丝质超级柔软手感。织物在纤维素酶作用下，变得蓬松柔软，之后柔软剂又降低了纤维的摩擦阻力。两者共同作用降低了织物硬挺度，提高了悬垂性能。我们也发现，随着柔软剂用量逐渐增大，织物的强降率也会随之逐渐降低，强力损失也将随之减少。酶处理使织物产生纤维裂痕，柔软剂则吸附在此纤维裂痕上，吸附量提高了，还有弥补了由于酶水解使纤维分子间力减弱而造成的强力损失。如果再结合手感较好的PIMA棉细纱支，将会获得更好的手感。

实验：

材料：18.22texCVC棉涤针织面料，60%棉，40%涤，针寸数为：24针 76.20cm，规格为：160.02cm120g/m2进行超级柔软整理。

超级柔软整理流程：原坯→落缸前处理→纤维素酶酵洗→漂白或染色→脱水干布→成品定型（加柔软剂）→成品检验；

纤维素酶：indiAge 44L用量为0.8g/L54℃处理45min；

柔然剂浆方：10~20g/LVST（平滑剂），70-80g/ LS150，0.3-0.5g/L苹果酸，条件：130℃×10s，轧余率：80%。

在实践中还有另外的工艺流程如：①纱线先进行纤维素酶处理，其流程为：原纱准备→纱线酶洗→织造→煮漂→染色→脱水→烘干→超柔软处理→定型→预缩；②织物织坯后先经过纤维素酶处理后再过软，同时增加轧光处理，织物手感既柔软同时光泽度都比较好，具体流程如下：织造→煮漂→生物酶洗→染色→过软→脱水→开幅→浸轧整理液处理→烘干→轧光→定型和预缩。

1.5 提高了织物的吸水性

由于纤维素酶的水解作用，使纱线中的纤维更加松软，其吸水性不仅不受损害，而且有所提高，经处理后的吸水率为原先的1.5倍，吸水速度也有改善。可处理要求有良好吸湿性的内外衣裤和运动服等。目前有些吸水面料，如T/C面料，经过纤维素酶处理能够对面料进行抛光，并且能够增强棉织物的吸水性，再结合后整理中加入吸水速干浆，可进一步增强了织物的吸水吸湿性，吸水在1s内，达到吸水速干的效果，增加了织物的服用性能。

实验：

材料：14.58texFC+82.5dtex72F POLY+14.58tex氨纶涤棉针织物，62%棉，33%PET，5%氨纶；

生产流程：原坯→定坯→落缸前处理→纤维素酶酵洗→漂白或染色→脱水干布→轧整理吸水浆→成品定型→成品检验；

纤维素酶 ：indiAge 44L用量为0.8g/l，54℃处理45min；

吸水浆为：5~10g/Ltm，5-10WF343以及用苹果酸调节pH值；定型轧浆条件：130℃×10min，轧余率：80%；经过该处理后织物达到1s内吸水，毛效在16cm以上，可达到吸水速干的效果。

2 结 语

应用纤维素酶洗，能在很大程度上改善织物外观和手感：①外观上能使织物纹路更为清晰，光洁程度完全可可达到烧毛效果；②抚摸则有一种轻薄感、柔软感，且能永远保持；③吸水性及保水性有所改良；④能有效抑制起毛起球现象；⑤部分地能够去除织物表面茸毛，从而织物更为滑爽，同时也具有良好的悬垂性；⑥酶洗后纤维、纱线之间的润滑得到增强，具有特别的超级柔软效果。

生态整理技术不断进步。纤维素酶能使化学反应有效加快，高效、专一，另外反应条件较温和，因为属于蛋白质，纤维素酶可完全生物降解，对环境基本没有污染。总的来看，在染整加工中酶处理有巨大优势：①在时间上的优势大大提高反应速度，节省时间；②仅对特定的底物起作用，对基质损伤小或无损伤；③反应条件温和；操作安全，易控制；

④可取代强酸、强碱等化学品；⑤无毒、可生物降解；⑥降低水以及能源的消耗。所以纤维素酶在染整加工的应用中不断扩大。

参考文献：

[1] 无锡市天然纺织实业有限公司.一种水柔棉针织面料的加工方法[P].中国专利.CN101818406 A.申请号201010145393. 7.2010-4-1.

[2] 宁波雅戈尔日中纺织印染有限公司.一种柔软棉针织面料的加工方法[J].中国专利.CN100497789 C.2006-11-6.

作者简介：张健飞（1960-），男，天津人。博士，教授，长期从事纺织品染整加工技术、纺织品功能整理、纺织品清洁染整技术、纺织品生物（酶）处理技术、纺织品废弃物生物处理技术等领域的教学与科研工作。曾担任天津工业大学教授，现为江苏悦达众翔针织印染有限公司副总经理。

文献标识码：B

中图分类号：TS112.8

投稿日期：2015-12-17