CN102561008B - 一种水洗牛仔替代浮石的环保生物粗花酶制剂及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水洗牛仔替代浮石的环保生物粗花酶制剂及其应用的方法。所述水洗牛仔替代浮石的环保生物粗花酶制剂，其特征在于，由粗粒生物纤维素原酶、pH缓冲剂、防返沾剂和填充剂配制而成，所述环保生物粗花酶制剂的各组分的配比为：粗粒生物纤维素原酶2％～4％、防返沾剂8％～10％、三聚磷酸钠0.18％～0.2％、磷酸二氢钠0.8％～1.1％、己二酸0.8％～1.1％、填充剂83.6％～88.22％。采用本发明的环保生物粗花酶制剂对牛仔进行酵磨水洗，能达到浮石石磨水洗相同甚至更好的效果，而且磨花度粗且清晰、均匀度好，手感柔软，还可以节约成本，并低碳环保。

Description

一种水洗牛仔替代浮石的环保生物粗花酶制剂及其应用

技术领域

本发明涉及牛仔服饰的水洗加工领域，具体涉及牛仔服饰的洗水磨花工艺。

背景技术

为了赋予牛仔服饰一定的花度和怀旧的效果，酵石磨工艺是水洗牛仔行业最常规的工艺之一，通常采用我国新疆及土耳其、印尼等国家含有钙、镁、硅、锰等金属离子的火山风化浮石，经处理后，借助浮石的打击力在牛仔洗水过程中达到磨花的目的。但一方面，此工艺中的火山石含有多种重金属违禁物质，易粘附在服饰表面，同时在撞击过程中浮石吸附各种染料，含染料的浮石灰尘严重污染环境，处理成本也相当高；另一方面，浮石在运输途中运费高，使用过程中生产工人劳动强度大，生产效率低下；再次，由于石头大小不均，在牛仔服饰上磨花粗细不均，易产生破洞，造成产品质量不稳定，影响服饰强力和撕拉力，进而影响其穿用性能。

发明内容

本发明的目的是克服上述酵石磨工艺在牛仔服饰磨花加工过程中的缺陷，提供一种能替代浮石对牛仔服饰磨花的环保生物粗花酶制剂，形成一种新型的牛仔磨花工艺。

本发明解决所述技术问题采用的技术方案是：

一种水洗牛仔替代浮石的环保生物粗花酶制剂，其特征在于，由粗粒生物纤维素原酶、pH缓冲剂、防返沾剂和填充剂配制而成，其中pH缓冲剂包括三聚磷酸钠、磷酸二氢钠和己二酸组成的缓冲体系，所述环保生物粗花酶制剂的各组分的配比如下：粗粒生物纤维素原酶2％～4％、防返沾剂8％～10％、三聚磷酸钠0.18％～0.2％、磷酸二氢钠0.8％～1.1％、己二酸0.8％～1.1％、填充剂83.6％～88.22％。

所述水洗牛仔替代浮石的环保生物粗花酶制剂，其特征在于，所述粗粒生物纤维素原酶在20℃～60℃为生物活性原酶。

所述水洗牛仔替代浮石的环保生物粗花酶制剂，其特征在于，防返沾剂是环保和浓缩型的阴离子型防染剂诺维信ECO防染粉。

所述水洗牛仔替代浮石的环保生物粗花酶制剂，其特征在于，所述填充剂为硫酸钠。

一种水洗牛仔替代浮石的环保生物粗花酶制剂的应用方法包括以下步骤：

(1)配制环保生物粗花酶制剂；

(2)按照以下工艺流程处理靛蓝牛仔织物：淀粉酶退浆——水洗——酵磨——灭活——烘干；

(3)使用所述的环保生物粗花酶制剂酵磨的工艺条件是：温度为20℃～60℃，pH＝6.5～7，所述环保生物粗花酶制剂用量2％～6％(owf)，浴比为1∶6～1∶12。

所述粗粒生物纤维素原酶采用杰能科(中国)生物工程有限公司的纤维素酶A3000，其具有很强活力和专一性，对牛仔(棉织物)消毛(侵蚀)快、磨花(摩擦)作用快，同时温度可适用于20℃～60℃范围，有明显的保底色效果，水洗后织物表面没有明显泛蓝现象。如果添加磷脂酶和蛋白酶，可以达到最大磨花效果，同时起到乳化增白织物、磨花对比度清晰的效果。如牛仔面料中的高档产品真丝牛仔绸，不适于石磨后整理，否则会造成绸面局部摩擦过大，使织物强力下降很大。应用添加磷脂酶和蛋白酶组成的粗粒生物酶制剂对真丝牛仔绸进行处理，能有效达到花度和柔软效果，同时底色变化小。

酶在弱酸性或中性条件下，作用效果最强，在中性条件下的保底色效果最明显，为了维持pH的稳定性，本发明的pH缓冲剂包括三种物质组成的缓冲体系，即己二酸(C₆H₁₀O₄)、磷酸二氢钠(NaH₂PO₄)、三聚磷酸钠(Na₅P₃O₁₀)，使pH值维持在6.5～7之间。

为了充分利用原酶的有效含量，填充剂选用硫酸钠，与使用硅藻土作填充剂相比，不仅能利用硫酸钠的促染作用，还能克服硅藻土不保底色的缺陷。

由于靛蓝牛仔织物染色的过程中为环染，在酵洗、酵磨的过程中，容易使布面、袋布、车缝线等部位返沾染料，必须选择防染效果很强的防染剂，而阴离子型的防返沾剂，可保护色光，防止染料的还原破坏，防止染料渗化和沾污白色的地方，优选符合要求的ECO防染粉。其他如金德盟公司的防染粉KDM-A32，虽然环保，但非浓缩型，用量需添加到20％～60％不等，又如丹尼金生物酶公司的超强型防染粉MEGA-P2200，属于环保浓缩型，但因对涤棉缝纫线有沾污现象，不适合品牌产品风格。

所述的替代浮石的环保生物粗花酶制剂，其配方详见表1：

表1  环保生物粗花酶制剂配方表

本发明的有益效果是：

(1)采用本发明的技术方案，既有较高生产效率，又降低工人劳动强度；

(2)原料直接成本可节约60％以上；

(3)本发明的产品低碳环保，使用后不会产生破坏环境的淤泥，减少了处理费用和对环境的压力；

(4)采用本发明的技术方案所洗牛仔织物，不仅可以达到和浮石石磨相同的效果，而且磨花度粗且清晰、均匀度好，手感柔软且品质稳定；

(5)符合绿色环保理念的同时，又满足时尚元素要求。

具体实施方式

试验物料：

A、天然水洗浮石(可选用：产地印尼，规格：2～3cm的浮石)；

B、淀粉酶(可选用：佛山隆丰公司的退浆酶LF-3603)；

C、环保生物粗花酶制剂。

试验方法：

对具有相同条件的两组纯棉靛蓝牛仔织物，分别使用环保生物粗花酶制剂和使用天然浮石对牛仔织物进行水洗磨花，在一定的工艺条件下，以使用天然浮石石磨处理的效果为基准，当环保生物粗花酶制剂水洗效果与天然浮石石磨的水洗效果达到一致时，即停止水洗，记录酵磨时间，并对比两种方法水洗的成本。

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明不受下述实施例的限定。

实施例1

选定两组340g/m²的纯棉靛蓝牛仔60条(50kg)，投入630磅工业洗衣机中，分别以浮石石磨磨花工艺和使用本发明的环保生物粗花酶制剂的酵磨磨花工艺处理作对比试验，处理步骤分别为：

(1)石磨工艺处理：

①工艺流程：淀粉酶退浆——水洗——石磨——水洗——烘干

②天然水洗浮石100kg，在表2所示的工艺条件下进行石磨处理。

表2石磨工艺条件

工艺条件	温度	浴比	pH	时间
					石磨	45℃	1∶2	6.5～7	30min

(2)环保生物粗花酶制剂的酵磨工艺处理：

①环保生物粗花酶制剂的配方：粗粒生物纤维素原酶2％、防返沾剂ECO10％、三聚磷酸钠0.2％、磷酸二氢钠1％、己二酸1％、硫酸钠85.8％；

②工艺流程：淀粉酶退浆——水洗——酵磨——灭活——烘干

③环保生物粗花酶制剂用量6％(owf)，在表3所示的工艺条件下进行环保生物粗花酶制剂酵磨工艺处理(owf：以织物的重量为基准)，达到与石磨的水洗效果时，处理时间为45min。

表3环保生物粗花酶制剂的酵磨工艺条件

工艺条件	温度	浴比	pH
				本发明	45℃	1∶12	6.5～7

(3)成本比较：

浮石成本100kg×1.31元/kg＝131元

环保生物粗花酶制剂成本：3kg×11元/kg＝33元

使用本发明的环保生物粗花酶制剂，原料成本即可节约75％。

(4)结论：使用本配方的环保生物粗花酶制剂，原料成本可节约75％，为达到天然浮石石磨的同等磨花效果，环保生物粗花酶制剂所用时间延长了1/2，不影响牛仔服饰工艺处理的风格和磨花效果，但长时间的洗水存在诸如磨烂成衣等很多潜在风险，故粗粒生物纤维素原酶使用量高于2％为佳。

实施例2

选定两组340g/m²的纯棉靛蓝牛仔60条(50kg)，投入630磅工业洗衣机中，分别以浮石石磨磨花工艺和使用本发明的环保生物粗花酶制剂的酵磨磨花工艺处理作对比试验，处理步骤分别为：

(1)石磨工艺处理：

①工艺流程：淀粉酶退浆——水洗——石磨——水洗——烘干

②天然水洗浮石100kg，在表2所示的工艺条件下进行石磨处理。

(2)环保生物粗花酶制剂的酵磨工艺处理：

①环保生物粗花酶制剂的配方：粗粒生物纤维素原酶4％、防返沾剂ECO10％、0.2％三聚磷酸钠、磷酸二氢钠1％、己二酸1％、硫酸钠83.8％；

②工艺流程：淀粉酶退浆——水洗——酵磨——灭活——烘干

③环保生物粗花酶制剂用量6％(owf)，在表4所示的工艺条件下进行环保生物粗花酶制剂酵磨工艺处理(owf：以织物的质量为基准)，达到与石磨的水洗效果时，处理时间为18min。

表4环保生物粗花酶制剂的酵磨工艺条件

工艺条件	温度	浴比	pH
				本发明	45℃	1∶12	6.5～7

(3)成本比较：

浮石成本100kg×1.31元/kg＝131元

环保生物粗花酶制剂成本：3kg×19元/kg＝57元

使用本发明的环保生物粗花酶制剂，原料成本即可节约56％。

(4)结论：使用本配方的环保生物粗花酶制剂，原料成本可节约56％，为达到天然浮石石磨的同等磨花效果，酵磨时间缩短。但在实际操作中，由于时间太短，磨花速度快，同时对织物的损伤程度也大，不易控制，故原酶使用应控制在4％以内。

实施例3

选定两组340g/m²的纯棉靛蓝牛仔60条(50kg)，投入630磅工业洗衣机中，分别以浮石石磨磨花工艺和使用本发明的环保生物粗花酶制剂的酵磨磨花工艺处理作对比试验，处理步骤分别为：

(1)石磨工艺处理：

①工艺流程：淀粉酶退浆——水洗——石磨——水洗——烘干

②天然水洗浮石100kg，在表2所示的工艺条件下进行石磨处理。

(2)环保生物粗花酶制剂的酵磨工艺处理：

①环保生物粗花酶制剂的配方：粗粒生物纤维素原酶3％、防返沾剂ECO10％、三聚磷酸钠0.2％、磷酸二氢钠1％、己二酸1％、硫酸钠84.8％；

②工艺流程：淀粉酶退浆——水洗——酵磨——灭活——烘干

③环保生物粗花酶制剂用量6％(owf)，在表5所示的工艺条件下进行环保生物粗花酶制剂酵磨工艺处理(owf：以织物的质量为基准)，达到与石磨的水洗效果时，处理时间为30min。

表5环保生物粗花酶制剂的酵磨工艺条件

工艺条件	温度	浴比	pH
				本发明	45℃	1∶12	6.5～7

(3)成本比较：

浮石成本100kg×1.31元/kg＝131元

环保生物粗花酶制剂成本：3kg×15元/kg＝45元

使用本发明的环保生物粗花酶制剂，原料成本即可节约65.6％。

(4)结论：使用本配方的环保生物粗花酶制剂，原料成本可节约65.6％，为达到天然浮石石磨的同等磨花效果，处理时间也与天然浮石石磨的处理时间接近，在取代天然浮石使用上有较高的性价比，此配方效果较佳。

Claims (4)

1.一种水洗牛仔替代浮石的环保生物粗花酶制剂，其特征在于，由粗粒生物纤维素原酶、pH缓冲剂、防返沾剂和填充剂配制而成，其中pH缓冲剂包括三聚磷酸钠、磷酸二氢钠和己二酸组成的缓冲体系，所述环保生物粗花酶制剂的各组分的质量百分比配比如下：粗粒生物纤维素原酶2%～4%、防返沾剂8%～10%、三聚磷酸钠0.18%～0.2%、磷酸二氢钠0.8%～1.1%、己二酸0.8%～1.1%、填充剂83.6%～88.22%，所述粗粒生物纤维素原酶采用杰能科（中国）生物工程有限公司的纤维素酶A3000，所述防返沾剂是环保和浓缩型的阴离子型防染剂诺维信ECO防染粉。 

2.根据权利要求1所述的水洗牛仔替代浮石的环保生物粗花酶制剂，其特征在于，所述粗粒生物纤维素原酶在20℃～60℃为生物活性原酶。 

3.根据权利要求1所述的水洗牛仔替代浮石的环保生物粗花酶制剂，其特征在于，所述填充剂为硫酸钠。 

4.一种水洗牛仔替代浮石的环保生物粗花酶制剂的应用方法，包括以下步骤： 

（1）配制如权利要求1所述的环保生物粗花酶制剂； 

（2）按照以下工艺流程处理靛蓝牛仔织物：淀粉酶退浆——水洗——酵磨——灭活——烘干； 

（3）使用所述的环保生物粗花酶制剂酵磨的工艺条件是：温度为20℃～60℃，pH=6.5～7，所述环保生物粗花酶制剂用量2%～6%owf，浴比为1:6～1:12。