纤维素酶处理对针织牛仔性能的影响

魏赛男,胡雅宁

(河北科技大学纺织服装学院，河北石家庄 050018)

纤维素酶处理对针织牛仔性能的影响

魏赛男,胡雅宁

(河北科技大学纺织服装学院，河北石家庄 050018)

为了解决机械摩擦导致的织物表面光洁度和手感差的问题，基于纤维素酶与机械摩擦复合处理织物的优点，采用酸性纤维素酶对牛仔布进行水洗，通过正交试验设计，探索了纤维素酶浓度、浸泡温度、浸泡时间、pH值对织物白度、耐磨性、顶破强力和弯曲性能的影响。结果表明，温度及pH值对白度的影响显著，纤维素酶浓度对织物顶破强力的影响大于其他因素。用纤维素酶处理后，针织牛仔的耐磨性增强，白度增大。因此，纤维素酶可使针织牛仔的使用性能得到有效改善。

化学纤维纺织；纤维素酶；针织牛仔；耐磨性；正交试验

针织牛仔具有弹性好、手感柔软、穿着舒适等特性，广受消费者的青睐。其加工过程一般采用石磨方式，通过浮石及机械摩擦使织物蓬松，表面绒毛脱落。由于仅靠机械摩擦，因而织物表面的光洁度和手感较差，同时存在石磨均匀性差、研磨过程中洒落的石粉易污染环境等缺点。采用纤维素酶与机械摩擦复合处理可使部分纤维水解，有利于绒毛脱落，提高织物表面的光洁度、均匀度和手感，并且具有生产效率高、加工质量好、对织物损伤小、对环境污染轻等优点[1-6]。

本文采用酸性纤维素酶对牛仔布进行水洗，探索处理工艺对织物白度、耐磨性、顶破强力、弯曲性能的影响关系。

1 实验部分

1.1 主要制品及试剂

针织牛仔织物，常州市长恒纺织品有限公司提供；酸性纤维素酶989，次氯酸钠，氢氧化钠，三乙醇胺，甲酸等，分析纯级试剂，石家庄美施达生物化工有限公司提供。

YG026B型电子织物强力仪，南通三思机电科技有限公司提供；LLY-01型电子硬挺度仪，莱州市电子仪器有限公司提供；Color i5-D测色配色仪，美国Datacolor公司提供；YG(B)522型织物耐磨仪，南通三思机电科技有限公司提供；WSB-Ⅱd/o白度仪，温州仪器仪表有限公司提供；XH-KG68型高温染色机，上海一派印染技术有限公司提供；电子天平，工业洗衣机，离心脱水机，热风烘干机，广州番禺骏业宏达洗染机械公司提供。

1.2 实验步骤

1)制取样布，每块布质量为20 g，共取样布9块；2)配制工作液，将不同浓度的989纤维素酶与水以浴比1∶50配制成所需要的工作液，将其搅拌均匀，以备使用；3)浸泡；4)取出；5)轧干；6)室温晾干。

1.3 测试方法

参照GB/T 17644—2008《纺织纤维白度色度试验方法》[7]测试5次织物白度，求取平均值。

参照GB/T 21196.1—2007《纺织品马丁代尔法织物耐磨性的测定》[8]，测试3次织物耐磨性，求取平均值。

参照GB/T 7742.1—2005《纺织品织物胀破性能第1部分：胀破强力和胀破扩张度的测定 液压法》[9]，测试3次强力，求取平均值。

参照ZB/W 04003—1987《织物硬挺度实验方法 斜面悬臂法》[10]，测试3次织物沿经向的弯曲长度(BL)，求取平均值。

2 结果分析

2.1 原样分析

克重：320 g/m2；白度：17.38；顶破强力：553.75 N；BL值：2.07 cm；耐磨失重率：0.15%。

2.2 结果与分析

正交试验设计结果见表1，织物性能测试结果见表2。

表1 正交试验设计结果

表2 织物性能测试结果

由表1和表2可以看出，酸性纤维素酶质量浓度、浸泡温度、浸泡时间、pH值对针织牛仔的白度、耐磨失重率(ΔW)、顶破强力、刚柔性的影响较大。耐磨失重率用来评价浆料去除的多少，ΔW越高，浆料去除的越多；强力指标用来评价织物强力的损伤大小；弯曲长度BL用来描述织物的柔软情况，弯曲长度越小，表明织物越柔软；酶洗时间太长，会使织物过度磨损；强力降低过大，会影响织物的穿着效果，而且还会导致严重的返沾色现象。在相同的水洗条件下，酸性纤维素酶比中性纤维素酶的活力要高，对纤维素纤维有更高的侵蚀作用，在短时间内即能完成有效的化学磨损，但织物的强力损失也大。对牛仔布要求性能既要达到较好的水洗返旧效果，又要能保证织物的强度损伤在 20%的范围内。根据正交试验设计[11]，对退浆后织物的性能指标结果进行直观分析，各因素对不同指标的影响如表3和表4所示。

表3 酸性纤维素酶989质量浓度和pH值对织物指标的影响

表4 温度和时间对织物指标的影响

从表3和表4可以看出：pH值对织物处理后的白度影响显著，影响白度的因素依次为pH值>温度>酸性纤维素酶989质量浓度>时间，实验的最优水平组合为pH值5.5，温度40 ℃，酸性纤维素酶989质量浓度1 g/L，时间30 min；酸性纤维素酶989质量浓度对织物耐磨性的影响显著，影响耐磨性的因素依次为酸性纤维素酶989质量浓度>时间>pH值>温度，实验的最优水平组合为pH值4.5，温度40 ℃，酸性纤维素酶989质量浓度1 g/L，时间50 min；纤维素酶989质量浓度对织物顶破强力的影响显著，影响耐磨性的因素依次为酸性纤维素酶989质量浓度>时间>pH值>温度，实验的最优水平组合为酸性纤维素酶989质量浓度1 g/L，时间50 min，pH值4.5，温度40 ℃；影响顶破强力的因素依次为pH值>温度>酸性纤维素酶989质量浓度>时间，实验的最优水平组合为pH值4.5，温度40 ℃，酸性纤维素酶989质量浓度2 g/L，时间40 min；温度对织物弯曲长度的影响显著，影响弯曲长度的因素依次为温度>时间>酸性纤维素酶989质量浓度>pH值，实验的最优水平组合为pH值5.0，温度40 ℃，酸性纤维素酶989质量浓度1 g/L，时间50 min[12-19]。

3 结 论

1)影响织物性能指标的4个因素中，只有温度及pH值对白度值的影响显著；纤维素酶质量浓度、pH值及处理时间对耐磨失重率的影响非常显著；pH值对针织牛仔顶破强力的影响十分显著，温度对针织牛仔顶破强力的影响较为显著，其他因素对顶破强力并无较大影响；纤维素酶质量浓度、温度和处理时间对针织牛仔的弯曲性能影响十分显著。

2)在纤维素酶与机械摩擦复合处理的方法中，不仅要考虑纤维素酶浓度的影响，还要结合pH值、处理时间和温度等因素，使处理后的织物性能达到最佳效果。

3)在大批量生产时，处理织物的最优条件还需要考虑其他因素。

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[8] GB/T 21196.1—2007，纺织品马丁代尔法织物耐磨性的测定[S].

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Effect of cellulase treatment on the properties of knitted denim

WEI Sainan，HU Yaning

(School of Textile and Garment， Hebei University of Science and Technology， Shijiazhuang， Hebei 050018， China)

In order to solve the problems of poor surface finish and poor hand feeling of the fabric caused by mechanical friction, the denim is washed by acidic cellulose based on the advantages of cellulase and mechanical friction composite processing of fabrics. Through orthogonal experiment design, the effects of cellulose enzyme concentration, soaking temperature, soaking time and pH value on the fabric whiteness, abrasion resistance, bursting strength and bending properties are explored. The results show that temperature and pH value have significantly influence on whiteness, and the influence of cellulose enzyme concentration on the fabric bursting strength is greater than that of the other factors. The wear resistance and whiteness of the knitted denim treated with cellulose are increased. The tests proves that cellulose enzyme can effectively improve the performance of usability of the knitting denim.

chemical fiber textile； cellulase； knitting denim； wear resistance； orthogonal test

1008-1534(2017)01-0041-04

2016-11-14;

2016-12-09；责任编辑：张士莹

河北省科技支撑计划项目(15272615D)

魏赛男(1981—)，女，河北保定人，副教授，博士，主要从事纺织品开发方面的研究。

E-mail：wsn1009@sina.com

TS181

A

10.7535/hbgykj.2017yx01008

魏赛男,胡雅宁.纤维素酶处理对针织牛仔性能的影响[J].河北工业科技,2017,34(1):41-44. WEI Sainan，HU Yaning.Effect of cellulase treatment on the properties of knitted denim[J].Hebei Journal of Industrial Science and Technology,2017,34(1):41-44.