CN112941917A - 一种利用纤维素酶湿法进行全棉织物柔软光洁处理的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用纤维素酶湿法进行全棉织物柔软光洁处理的方法，属于面料后整理领域。先在缓冲液中加入纤维素酶、渗透剂配制得到纤维素酶整理液，再将棉织物纤维素酶整理液中，利用两只辊筒挤轧，二浸二轧，控制带液率，将轧后的织物置于机器内，机器不加水仅升温运转，结束后，通入热空气灭酶，然后将织物取出水洗烘干，即可。本发明以纤维素酶湿法对棉织物进行处理，获得永久的柔软效果；湿法中的浸轧工艺大大节约了用水量，减少了废水排放，提高了生产效率；浸轧后再借助机器的机械摩擦作用提升酶的处理效果，使其的水解反应更加彻底，且使毛羽从织物表面脱落，织物变得光洁，获得良好的服用性能。

Description

一种利用纤维素酶湿法进行全棉织物柔软光洁处理的方法
技术领域
本发明涉及一种利用纤维素酶湿法进行全棉织物柔软光洁处理的方法，属于面料后整理领域。
背景技术
棉织物吸湿透气，穿着舒适，优良的服用性能使其成为最常用的面料，广泛用于服装面料，一直被消费者青睐。由于消费者对织物的质地、风格要求越来越高，且纯棉面料也有明显的缺点，比如不够柔软光滑、表面毛羽多、光洁度低，且纺织品在染整过程中，经各种化学剂的湿热处理等作用，会引起手感僵硬和粗糙。因而通过改进棉织物加工的深度和精度来提高产品档次和附加值是必然的发展途径，柔软整理就是弥补这种缺陷使织物手感柔软的加工过程。
传统柔软整理主要有机械法和化学法。其中机械法主要是利用机械方法，在张力状态下，将织物多次揉屈，以降低织物的刚性，使能恢复至适当的柔软度，不过这种整理方法不耐洗。化学法是用柔软剂的作用来降低纤维间的摩擦系数以获得柔软效果，通常是将纺织物在柔软剂溶液中浸渍一定时间，然后脱液、干燥。不过这种整理方法在洗涤后柔软度会下降，且化学试剂会造成污染。
近年来掀起了环保热潮，在纺织工业蓬勃发展的同时，对环境保护的呼声也越来越高，绿色生态染整加工已成为纺织业可持续发展的重要基础，行业内开始使用纤维素酶对棉织物进行处理以提高织物的柔软性。纤维素酶借助于生物降解作用，使纤维素纤维分子的葡萄糖键在短时间内水解，反应削弱了纤维表面的小茸毛与主体纤维之间的结合力，再经过处理过程中的机械摩擦作用，这些小茸毛便从纤维表面脱落下来，织物变得光洁柔软。目前，纤维素酶对织物的柔软整理多采用浸渍的方法进行处理，浴比为1:10-1:30，用水量大，废水排放多，且织物间的摩擦作用较小，处理过程中毛羽无法脱落完全，织物的光洁度较差。
浸轧的方式能够大大减少用水量，但是，当将纤维素酶柔软整理棉织物时存在酶整理液不能充分的渗透浸入织物纤维对其进行水解，在浸轧后可能整理液在织物内分布不均匀会导致水解反应不充分，浸轧法中酶整理液进入织物的可及度没有浸渍法的可及度大，单纯的浸轧织物间没有摩擦作用导致织物表面的毛羽无法脱落等问题，因此，工业上大多采用用水量大的浸渍方式进行。
柔软度是织物手感风格最重要的指标之一，也是评价织物风格最广泛采用的一个指标，对织物的穿着舒适性、悬垂性等都有极大的影响。酶整理后的织物能够获得永久的柔软效果，在加工中减少了化学物品的使用，对人体和环境的损害降低，符合绿色环保的要求。
发明内容
为了克服传统化学柔软整理的织物在经过多次洗涤后柔软度下降，且化学试剂会对环境造成污染，一般的酶整理方式废水排放大且处理后的织物光洁度差的问题，本发明提供了一种利用纤维素酶湿法进行全棉织物柔软光洁处理的方法，该方法提供了相应的工艺及参数，通过仪器观察，整理后的棉织物表面光洁毛羽少，经PhabrOmeter手感评价系统测试柔软度高，综合手感好，且处理过程绿色无污染。
本发明首先提供了一种利用纤维素酶湿法进行全棉织物柔软光洁处理的方法，所述方法包括以下步骤：
先在缓冲液中加入纤维素酶、渗透剂配制得到纤维素酶整理液；再将棉织物浸入纤维素酶整理液中，二浸二轧，控制带液率，将轧后的织物置于机器内，机器升温运转一段时间，结束后，通入热空气灭酶，最后将织物取出水洗烘干，即得柔软度高且表面光洁的全棉织物。
在本发明的一种实施方式中，所述纤维素酶整理液中纤维素酶用量为10g/L-30g/L。
在本发明的一种实施方式中，所述纤维素酶整理液的pH为4-6。
在本发明的一种实施方式中，所述纤维素酶整理液中渗透剂用量为0-6g/L。
在本发明的一种实施方式中，所述渗透剂包括非离子表面活性剂或者阴离子表面活性剂(例如，JFC渗透剂或TS高效渗透剂)。
在本发明的一种实施方式中，所述缓冲液为20mM-125mM的磷酸盐缓冲液。
在本发明的一种实施方式中，所述带液率为80％-120％。
在本发明的一种实施方式中，所述机器包括工业洗衣机、溢流染色机、气流染色机、喷射染色机的任一种。
在本发明的一种实施方式中，所述机器升温运转过程中不加水。
在本发明的一种实施方式中，所述升温运转的温度为30-50℃，处理时间为30-60min。
在本发明的一种实施方式中，所述热空气的温度为80～100℃，处理10～20min。
在本发明的一种实施方式中，所述烘干是指80-105℃温度下烘干。
本发明还提供了上述方法制备得到的全棉织物以及包含该全棉织物的衣物。
本发明提供了上述方法在纺织领域的应用。
本发明制备得到利用纤维素酶湿法进行柔软光洁处理的棉织物并提高了织物的柔软度且表面光洁手感好。
与传统的柔软整理方法相比，本发明的优点和效果：
(1)柔软效果好：本发明通过利用纤维素酶处理棉织物，这种方法通过纤维素酶对织物的水解减量作用来实现永久性的柔软效果，并去除了织物表面大部分的毛羽，整理后织物手感柔软、结构活络、表面光洁、品质高。
(2)经济环保：本发明以纤维素酶为主要材料，利用纤维素酶对纤维素纤维的水解作用，使纤维刚度下降，在提高织物柔软性能的同时，节约了能源、催化效率高、使用方便，减少了化学物品的使用，对人体和环境的损害降低。由于采用了浸轧的方法，与当下的酶整理方式相比，节约了10％～20％的用水量，减轻污水处理的负担，有利于生态环境保护，并且生产效率高、劳动强度低。
附图说明
图1柔软处理得到的棉织物上的绒毛照片，其中，(a)对比例1的表面毛羽图；(b)实施例1的表面毛羽图。
具体实施方式
下面结合实例本发明作进一步说明，但是本发明要求保护的范围并不局限于实例表示的范围。
纤维素酶生产厂家：杰能科生物工程有限公司；型号：Genecor Primafast Power11L。
一种利用纤维素酶湿法进行全棉织物柔软光洁处理的工艺，具体实施方式如下：
实施例1：
利用纤维素酶处理织物，首先配置好酶整理液，然后将棉织物浸泡在充满了酶整理液的浸轧机槽内，待处理液将织物浸透后，二浸二轧，控制织物的带液率，然后将轧过的织物置于工业洗衣机内，工业洗衣机内无需加水只需升温运转，借助工业洗衣机的机械摩擦作用使酶处理更加彻底。最后通入90℃的热空气进行灭酶处理，之后取出织物，水洗烘干即可。具体工艺参数为：酶整理液中纤维素酶20g/L、pH＝6、渗透剂JFC 2g/L，带液率120％、升温运转温度40℃、处理时间60min。
按本工艺处理得到的棉织物，织物在处理工艺前后在105℃下烘干1小时，在放入干燥器中冷却30分钟后称重，按照公式：失重率＝[(酶处理前布样重-酶处理后布样重)÷酶处理前布样重]×100％，测得织物的失重率为2.46％。根据AATCC TM 202:2014纺织品相对手感值的评定仪器法测得处理后的织物的各个风格指标为：硬挺度14.29，柔软度77.60，光滑度78.13，悬垂系数7.93，折皱回复率71.30％。
实施例2：
利用纤维素酶处理织物，首先配置好酶整理液，然后将棉织物浸泡在充满了酶整理液的浸轧机槽内，待处理液将织物浸透后，二浸二轧，控制织物的带液率，然后将轧过的织物置于工业洗衣机内，工业洗衣机内无需加水只需升温运转，借助工业洗衣机的机械摩擦作用使酶处理更加彻底。最后通入90℃的热空气进行灭酶处理，之后取出织物，水洗烘干即可。具体工艺参数为：酶整理液中纤维素酶30g/L、pH＝6、渗透剂JFC 2g/L，带液率120％、升温运转温度40℃、处理时间60min。
按本工艺处理得到的棉织物，织物在处理工艺前后在105℃下烘干1小时，在放入干燥器中冷却30分钟后称重，按照公式：失重率＝[(酶处理前布样重-酶处理后布样重)÷酶处理前布样重]×100％，测得织物的失重率为2.63％。根据AATCC TM 202:2014纺织品相对手感值的评定仪器法测得处理后的织物的各个风格指标为：硬挺度14.95，柔软度74.35，光滑度77.24，悬垂系数8.40，折皱回复率67.62％。
实施例3：
利用纤维素酶处理织物，首先配置好酶整理液，然后将棉织物浸泡在充满了酶整理液的浸轧机槽内，待处理液将织物浸透后，二浸二轧，控制织物的带液率，然后将轧过的织物置于工业洗衣机内，工业洗衣机内无需加水只需升温运转，借助工业洗衣机的机械摩擦作用使酶处理更加彻底。最后通入90℃的热空气进行灭酶处理，之后取出织物，水洗烘干即可。具体工艺参数为：酶整理液中纤维素酶10g/L、pH＝6、渗透剂JFC 2g/L、带液率120％、升温运转温度40℃、处理时间60min。
按本工艺处理得到的棉织物，织物在处理工艺前后在105℃下烘干1小时，在放入干燥器中冷却30分钟后称重，按照公式：失重率＝[(酶处理前布样重-酶处理后布样重)÷酶处理前布样重]×100％，测得织物的失重率为1.97％。根据AATCC TM 202:2014纺织品相对手感值的评定仪器法测得处理后的织物的各个风格指标为：硬挺度15.21，柔软度73.81，光滑度77.54，悬垂系数8.05，折皱回复率60.30％。
实施例4：
利用纤维素酶处理织物，首先配置好酶整理液，然后将棉织物浸泡在充满了酶整理液的浸轧机槽内，待处理液将织物浸透后，二浸二轧，控制织物的带液率，然后将轧过的织物置于气流染色机内，气流染色机内无需加水只需升温运转，借助气流染色机的机械摩擦作用使酶处理更加彻底。最后通入90℃的热空气进行灭酶处理，之后取出织物，水洗烘干即可。具体工艺参数为：酶整理液中纤维素酶20g/L、pH＝5、渗透剂JFC 4g/L，带液率100％、温度50℃、升温运转处理时间60min。
按本工艺处理得到的棉织物，织物在处理工艺前后在105℃下烘干1小时，在放入干燥器中冷却30分钟后称重，按照公式：失重率＝[(酶处理前布样重-酶处理后布样重)÷酶处理前布样重]×100％，测得织物的失重率为2.04％。根据AATCC TM 202:2014纺织品相对手感值的评定仪器法测得处理后的织物的各个风格指标为：硬挺度16.38，柔软度71.78，光滑度78.96，悬垂系数9.92，折皱回复率64.55％。
实施例5：
利用纤维素酶处理织物，首先配置好酶整理液，然后将棉织物浸泡在充满了酶整理液的浸轧机槽内，待处理液将织物浸透后，二浸二轧，控制织物的带液率，然后将轧过的织物置于工业洗衣机内，工业洗衣机内无需加水只需升温运转，借助工业洗衣机的机械摩擦作用使酶处理更加彻底。最后通入90℃的热空气进行灭酶处理，之后取出织物，水洗烘干即可。具体工艺参数为：酶整理液中纤维素酶20g/L、pH＝4、TS高效渗透剂4g/L，带液率100％、升温运转温度30℃、处理时间60min。
按本工艺处理得到的棉织物，织物在处理工艺前后在105℃下烘干1小时，在放入干燥器中冷却30分钟后称重，按照公式：失重率＝[(酶处理前布样重-酶处理后布样重)÷酶处理前布样重]×100％，测得织物的失重率为1.89％。根据AATCC TM 202:2014纺织品相对手感值的评定仪器法测得处理后的织物的各个风格指标为：硬挺度15.23，柔软度75.29，光滑度75.69，悬垂系数9.51，折皱回复率61.24％。
实施例6：
利用纤维素酶处理织物，首先配置好酶整理液，然后将棉织物浸泡在充满了酶整理液的浸轧机槽内，待处理液将织物浸透后，二浸二轧，控制织物的带液率，然后将轧过的织物置于气流染色机内，气流染色机内无需加水只需升温运转，借助气流染色机的机械摩擦作用使酶处理更加彻底。最后通入90℃的热空气进行灭酶处理，之后取出织物，水洗烘干即可。具体工艺参数为：酶整理液中纤维素酶20g/L、pH＝6、渗透剂JFC 4g/L，带液率80％、升温运转温度40℃、处理时间30min。
按本工艺处理得到的棉织物，织物在处理工艺前后在105℃下烘干1小时，在放入干燥器中冷却30分钟后称重，按照公式：失重率＝[(酶处理前布样重-酶处理后布样重)÷酶处理前布样重]×100％，测得织物的失重率为1.75％。根据AATCC TM 202:2014纺织品相对手感值的评定仪器法测得处理后的织物的各个风格指标为：硬挺度16.10，柔软度72.42，光滑度75.91，悬垂系数10.16，折皱回复率60.57％。
实施例7：
利用纤维素酶处理织物，首先配置好酶整理液，然后将棉织物浸泡在充满了酶整理液的浸轧机槽内，待处理液将织物浸透后，二浸二轧，控制织物的带液率，然后将轧过的织物置于工业洗衣机内，工业洗衣机内无需加水只需升温运转，借助工业洗衣机的机械摩擦作用使酶处理更加彻底。最后通入90℃的热空气进行灭酶处理，之后取出织物，水洗烘干即可。具体工艺参数为：酶整理液中纤维素酶20g/L、pH＝6、TS高效渗透剂4g/L，带液率80％、升温运转温度40℃、处理时间45min。
按本工艺处理得到的棉织物，织物在处理工艺前后在105℃下烘干1小时，在放入干燥器中冷却30分钟后称重，按照公式：失重率＝[(酶处理前布样重-酶处理后布样重)÷酶处理前布样重]×100％，测得织物的失重率为1.81％。根据AATCC TM 202:2014纺织品相对手感值的评定仪器法测得处理后的织物的各个风格指标为：硬挺度15.28，柔软度72.39，光滑度75.27，悬垂系数10.28，折皱回复率67.55％。
对比例1：用原纤维素酶整理工艺处理
利用纤维素酶处理织物，配置处理液的浴比为1:10，温度40℃，pH、酶用量及渗透剂用量与实施例1相同，配置好处理液后，将处理液置于工业洗衣机内，升温至40℃后将织物置入运转机器，反应60min，结束后，升温至90℃使酶失活，水洗烘干。
按本工艺处理得到的棉织物，织物在处理工艺前后在105℃下烘干1小时，在放入干燥器中冷却30分钟后称重，按照公式：失重率＝[(酶处理前布样重-酶处理后布样重)÷酶处理前布样重]×100％，测得织物的失重率为2.18％。根据AATCC TM 202:2014纺织品相对手感值的评定仪器法测得各个风格指标为：硬挺度17.93，柔软度68.96，光滑度72.26，悬垂系数11.15，折皱回复率57.13％。
对比例2：用原纤维素酶整理工艺处理
利用纤维素酶处理织物，配置处理液的浴比为1:30，温度40℃，pH、酶用量及渗透剂用量与实施例1相同，其余步骤与对比例1相同
按本工艺处理得到的棉织物，织物在处理工艺前后在105℃下烘干1小时，在放入干燥器中冷却30分钟后称重，按照公式：失重率＝[(酶处理前布样重-酶处理后布样重)÷酶处理前布样重]×100％，测得织物的失重率为1.84％。根据AATCC TM 202:2014纺织品相对手感值的评定仪器法测得各个风格指标为：硬挺度18.34，柔软度68.18，光滑度71.28，悬垂系数11.49，折皱回复率58.05％。
对比例3：酶用量为5g/L
利用纤维素酶处理织物，配置处理液的酶用量为5g/L，其余步骤与条件实施例1相同，
按本工艺处理得到的棉织物，织物在处理工艺前后在105℃下烘干1小时，在放入干燥器中冷却30分钟后称重，按照公式：失重率＝[(酶处理前布样重-酶处理后布样重)÷酶处理前布样重]×100％，测得织物的失重率为1.03％。根据AATCC TM 202:2014纺织品相对手感值的评定仪器法测得各个风格指标为：硬挺度18.64，柔软度67.05，光滑度71.12，悬垂系数12.03，折皱回复率55.76％。
对比例4：酶用量为40g/L
利用纤维素酶处理织物，配置处理液的酶用量为40g/L，其余步骤与条件实施例1相同，
按本工艺处理得到的棉织物，织物在处理工艺前后在105℃下烘干1小时，在放入干燥器中冷却30分钟后称重，按照公式：失重率＝[(酶处理前布样重-酶处理后布样重)÷酶处理前布样重]×100％，测得织物的失重率为3.12％。根据AATCC TM 202:2014纺织品相对手感值的评定仪器法测得各个风格指标为：硬挺度17.35，柔软度68.86，光滑度71.26，悬垂系数11.28，折皱回复率56.39％。
对比例5：仅进行浸轧工艺
利用纤维素酶处理织物，首先配置好酶整理液，然后将棉织物浸泡在充满了酶整理液的浸轧机槽内，待处理液将织物浸透后，二浸二轧，控制织物的带液率，然后将织物保温堆置一段时间后，热水洗使酶失活，水洗烘干。具体工艺参数为：酶整理液中纤维素酶20g/L、pH＝6、渗透剂JFC 2g/L，带液率120％、温度40℃、处理时间60min。
按本工艺处理得到的棉织物，织物在处理工艺前后在105℃下烘干1小时，在放入干燥器中冷却30分钟后称重，按照公式：失重率＝[(酶处理前布样重-酶处理后布样重)÷酶处理前布样重]×100％，测得织物的失重率为1.16％。根据AATCC TM 202:2014纺织品相对手感值的评定仪器法测得处理后的织物的各个风格指标为：硬挺度18.46，柔软度67.13，光滑度70.87，悬垂系数11.94，折皱回复率54.83％。
实施例1～7和对比例1～5的工艺参数和织物的测定结果分别见表1和表2。
表1本发明中实施例/对比例的工艺对比
Figure BDA0002931250830000071
Figure BDA0002931250830000081
表2本发明中实施例/对比例的柔软整理效果
Figure BDA0002931250830000082
由表2可知，本发明开发了一种利用纤维素酶浸轧法进行全棉织物柔软光洁处理的方法，根据AATCC TM 202:2014测得织物的柔软度提升了9.2％-18.1％，硬挺度降低了15.2％-28.3％，光滑度提升8％-13.3％，悬垂性与折皱回复性也得到改善，通过仪器观察织物表面毛羽明显减少，手感有较大的提升，织物获得了柔软且光洁的处理效果。
此外，本发明方法不但能够提升织物的柔软度、光滑度，降低了硬挺度，还改善了织物的悬垂性与折皱回复性。且本发明过程能够大大减少水的用量。单从实施例1和对比例2相比，本发明实施例1的用水量仅为对比例2的70％左右，可见，本发明方法柔软效果突出且能够大大降低生产成本，具有广阔的应用场景。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种利用纤维素酶湿法进行全棉织物柔软光洁处理的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
先在缓冲液中加入纤维素酶、渗透剂配制得到纤维素酶整理液；再将棉织物浸入纤维素酶整理液中，二浸二轧，控制带液率，将轧后的织物置于机器内，机器升温运转一段时间，结束后，通入热空气灭酶，最后将织物取出水洗烘干，即得柔软度高且表面光洁的全棉织物。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纤维素酶整理液中纤维素酶用量为10g/L-30g/L，渗透剂用量为0-6g/L。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述纤维素酶整理液的pH为4-6。
4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，所述渗透剂包括非离子表面活性剂或者阴离子表面活性剂。
5.根据权利要求1～4任一项所述的方法，其特征在于，所述带液率为80％-120％。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述机器包括工业洗衣机、溢流染色机、气流染色机、喷射染色机的任一种。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述机器升温运转过程中不加水，所述升温运转的温度为30-50℃，处理时间为30-60min。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述热空气的温度为80～100℃，处理10～20min。
9.根据权利要求1～8任一项所述的方法制备得到的全棉织物。
10.权利要求1～8任一项所述的方法在纺织领域的应用。
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