CN115821590B - 一种速干织物的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种速干织物的制备方法，包括先将棉织物浸轧改造后的纤维素酶的酶液，在室温条件下堆置1.5‑3小时，然后进行热水水洗、烘干；将处理后的棉织物浸轧含有聚乙烯乳液、渗透剂和硫酸的第一整理液，在50‑65℃堆置3‑5小时，然后进行水洗、烘干；再将处理后的棉织物浸轧包含亲水柔软剂的第二整理液，并进行烘干。根据本发明提供的制备方法得到的织物具有优良的吸湿速干性能，并且具有柔软、亲肤的使用感。此外，该制备方法反应条件温和，工艺简单、易于操作，具有良好的应用前景。

Description

一种速干织物的制备方法
技术领域
本发明涉及纺织品技术领域，具体涉及一种速干织物的制备方法。
背景技术
“衣食住行”中的“衣”从古至今都是人们关注的重点。当今社会，随着人民生活水平的提高，消费者对生活品质的追求不断提高，对服装的要求也不仅仅局限于服装的原始功能如保暖、防护、耐用以及美观等，对纺织品功能性和舒适性的要求也逐渐提升。
近年来，从事户外活动的运动者越来越多，运动爱好者们倾向于天然纤维衣物，尤其是纯棉织物，柔软舒适、天然环保、护理简单、持久耐用，备受青睐。然而，当人体排汗量较大时，棉纤维会因吸湿而膨胀，纤维截面增大40 50％，织物变得紧密、气孔阻塞，妨碍皮肤与服装间的微气候与外界环境间的热交换与湿交换，且棉纤维吸水和保水率大，汗液、汗汽很难迅速排出体外，从而产生闷热感。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种速干织物的制备方法。
为此，本发明提供一种速干织物的制备方法，其包括：
S1、将棉织物浸轧包含纤维素酶的酶液，在室温条件下堆置1.5-3小时，然后进行热水水洗、烘干；所述纤维素酶具有如SEQ ID NO：2所示的氨基酸序列；
S2、配制包含聚乙烯乳液、渗透剂和硫酸的第一整理液，将经过步骤S1处理的棉织物浸轧所述第一整理液，在50-65℃堆置3-5小时，然后进行水洗、烘干；
S3、配制包含亲水柔软剂的第二整理液，将经过步骤S2处理的棉织物浸轧所述第二整理液，然后进行烘干。
进一步，步骤S1中，所述纤维素酶的用量为0.01-0.05％(owf)。
进一步，所述纤维素酶的比活力为18371U/μmol。
进一步，步骤S1中，所述酶液的pH值为5.0-6.8。
进一步，步骤S1中，所述浸轧的带液率为90-100％。
进一步，步骤S1中，室温条件为20-35℃，例如20℃、25℃、30℃、35℃等。
根据室温条件的具体温度，可调整堆置的时间。例如，根据季节不同，如工厂堆置处理布的房间温度为20℃时，可选择3小时的堆置时间；如工厂堆置处理布的房间温度为35℃时，可选择1.5小时的堆置时间。
进一步，步骤S1中，热水洗涤的水温为95℃以上。采用95℃以上的热水洗涤，不仅可以将酶液洗去，防止其继续发生酶解反应，对织物强度造成损伤；而且可以将织物上附着的一些其他杂质洗去，有利于后续处理工艺的进行。
进一步，所述第一整理液中，所述聚乙烯乳液的浓度为40-50g/L，所述渗透剂的浓度为0.5-1.5g/L，所述硫酸的浓度为2-5g/L。
在一些实施方式中，所述第一整理液中，所述聚乙烯乳液的浓度可选自40g/L、45g/L、50g/L等；所述渗透剂的浓度可选自0.5g/L、1g/L、1.5g/L等；所述硫酸的浓度可选自2g/L、3g/L、3.5g/L、4g/L、5g/L等。
在一些实施方式中，所述渗透剂选用渗透剂JFC。
进一步，步骤S2中，所述浸轧的带液率为60-70％。
进一步，步骤S2中，堆置的温度可选自50℃、55℃、60℃、65℃等；堆置的时间可选自3小时、4小时、5小时等。
进一步，步骤S2中，烘干的温度为70-90℃。
进一步，所述第二整理液中，所述亲水柔软剂的浓度为30-50g/L；例如30g/L、35g/L、40g/L、45g/L、50g/L等。
在一些实施方式中，所述亲水柔软剂选用EVERSOFT 501。
进一步，步骤S3中，所述浸轧的带液率为60-70％。
进一步，步骤S3中，烘干的温度为130-160℃。
进一步，步骤S1、S2和S3中，所述浸轧均为二浸二轧。
进一步，所述步骤S1之前还包括以下预处理步骤：采用80℃以上的水对棉织物进行浸泡或洗涤。
根据本发明的技术方案，对棉织物进行有控制的纤维素酶处理，可使表面变得光滑，棉织物获得蓬松、柔软的手感，同时增大棉织物中纤维素的无定形区。纤维素酶的应用，不仅起到生物抛光的作用，由于其可作用于纤维素多糖链，产生不同长度的寡糖和新链的末端，从而在后续的第一整理中，有利于聚乙烯在棉纤维的无定形区接枝、沉积和聚合，形成疏水结构；之后在第二整理中，经亲水柔软剂处理后能够在该疏水结构上进一步形成亲水表面。通过应用本发明的技术方案，在整理后得到的棉织物具有内部疏水外部亲水的结构，使棉织物不仅具有良好的吸湿作用，还能够保持气孔不因吸湿膨胀而堵塞，从而能够将水汽快速排出，具有良好的速干性能。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：
(1)本发明提供了一种速干织物的制备方法，制备得到的织物具有优良的吸湿速干性能，并且具有柔软、亲肤的使用感。
(2)本发明提供的制备方法反应条件温和，利用现有的织物整理设备即可完成，工艺简单、易于操作，具有良好的应用前景。
具体实施方式
下面将详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
以下具体实施方式中未明确指出的，均采用本领域常规实验步骤和可商购获得的试剂。用于速干整理的棉织物参数：2/1斜纹/涤棉织物，(T55/C45，14.6tex)×(T65/C35，19.4tex)，590/10cm×425/10cm，160cm，白色(水洗后半成品)。
实施例1
对里氏木霉QM6a的纤维素酶(氨基酸序列如SEQ ID NO：1所示)进行突变改造以提高其酶活力。对该纤维素酶的纤维素结合结构域进行结构模拟和突变改造，并通过筛选得到改造后的纤维素酶，命名为纤维素酶M3a，其具有SEQ ID NO：2所示的氨基酸序列。
构建表达菌株：全基因合成纤维素酶M3a的编码区序列(SEQ ID NO：3)，对该序列进行PCR扩增，通过扩增在其上游和下游分别引入SnaB1和Not1酶切位点，得到基因片段。对质粒载体pPIC9和该基因片段分别进行SnaB1和Not1的双酶切，电泳回收后在DNA连接酶的作用下进行连接，然后转化至大肠杆菌Trans1感受态。挑取筛选平板上的转化子进行酶切验证和测序，得到含有正确重组质粒pPIC9-m3a的转化子。将含有重组质粒的转化子进行液体培养后提取质粒并转化毕赤酵母GS115菌株，筛选得到成功表达M3a的阳性转化子。
制备重组纤维素酶：将筛选得到成功表达M3a的转化子，接种于300mL BMGY液体培养基中，30℃，220rpm摇床振荡培养48小时；5000rpm离心5min，轻柔弃上清，再加入100mL含有0.5％甲醇的BMMY液体培养基(2％蛋白胨，1％酵母粉，121℃灭菌20min，冷却后加入相应体积滤灭的10×YNB(13.4mg/mL)和1000×生物素(0.4mg/mL)和0.5％甲醇)，30℃，220rpm诱导培养72h。诱导培养期间，间隔24h补加一次甲醇溶液，使甲醇浓度保持在0.5％左右。诱导培养结束后，离心收集上清发酵液，通过10kDa膜进行浓缩，同时用低盐缓冲液置换其中的培养基，然后用10kDa超滤管进一步的浓缩，再通过离子交换层析进行纯化，对收集的洗脱液进行蛋白浓度的测定并检测酶活性。
纤维素酶活测定：采用溶胀性纤维素(PASC)作为底物进行测定。将10g的微晶纤维素Avicel加入到250mL的85％ H3PO4溶液中，于4℃搅拌1小时，然后加入4L预冷水中，在4℃静置30min；倾斜倒入离心管中，去除大块的沉淀，于4℃条件下进行离心，弃去上清；用1％NaHCO3的溶液重悬，然后离心弃上清，再用100mL的含0.05％苯甲酸钠的柠檬酸-磷酸氢二钠缓冲液(0.05M、pH5.0)悬浮，制备得到反应底物溶液。在各试管中加入1mL该反应底物溶液，于50℃进行水浴平衡，然后加入已稀释为相同浓度的酶液0.5mL(分组分别加入改造前的纤维素酶、纤维素酶M3a，每组3个平行)，混合均匀。50℃水浴保温60min，迅速冷却。向各试管中加入1.5mL DNS试剂，再向空白中加酶液0.1mL，混合均匀。在沸水中煮10min，迅速冷却。以空白对照作为参比，测定540nm的吸光度。1μmol的液体酶，在50℃、pH5.0的条件下，每小时水解产生1μmol还原糖(以葡萄糖计)所需要的酶量定义为一个酶活力单位(U)。统计检测结果并计算平均值，酶活测定结果见表1所示。
表1纤维素酶水解PASC的比活力检测结果
根据表1的实验结果，本发明提供的改造后的纤维素酶的酶活力显著提高，而且可以通过发酵酵母菌的方法制备得到，具有环境友好的优点，具有良好的应用前景。
实施例2
(1)将棉织物二浸二轧纤维素酶M3a的溶液(pH5.5)中，纤维素酶的用量为0.01％(owf)，浸轧的带液率为100％，打卷，在室温(25℃)下堆置2小时，然后用95℃热水水洗2次，烘干。
(2)配制第一整理液，其组成为：聚乙烯乳液40g/L、渗透剂JFC 1g/L、硫酸2g/L，溶剂为水；将步骤(1)处理后的棉织物二浸二轧第一整理液，带液率65％，打卷，在55℃堆置4小时，然后进行冷水水洗、烘干。
(3)配制浓度为30g/L的亲水柔软剂EVERSOFT 501水溶液，作为第二整理液；将步骤(2)处理后的棉织物二浸二轧第二整理液，带液率70％，然后于140℃进行烘干，即制备得到速干织物。
实施例3
(1)将棉织物二浸二轧纤维素酶M3a的溶液(pH5.5)中，纤维素酶的用量为0.02％(owf)，浸轧的带液率为100％，打卷，在室温(25℃)下堆置2.5小时，然后用95℃热水水洗2次，烘干。
(2)配制第一整理液，其组成为：聚乙烯乳液45g/L、渗透剂JFC 1.5g/L、硫酸3g/L，溶剂为水；将步骤(1)处理后的棉织物二浸二轧第一整理液，带液率60％，打卷，在50℃堆置5小时，然后进行冷水水洗、烘干。
(3)配制浓度为35g/L的亲水柔软剂EVERSOFT 501水溶液，作为第二整理液；将步骤(2)处理后的棉织物二浸二轧第二整理液，带液率60％，然后于130℃进行烘干，即制备得到速干织物。
实施例4
(1)将棉织物二浸二轧纤维素酶M3a的溶液(pH5.5)中，纤维素酶的用量为0.03％(owf)，浸轧的带液率为100％，打卷，在室温(25℃)下堆置2小时，然后用95℃热水水洗2次，烘干。
(2)配制第一整理液，其组成为：聚乙烯乳液50g/L、渗透剂JFC 1g/L、硫酸3.5g/L，溶剂为水；将步骤(1)处理后的棉织物二浸二轧第一整理液，带液率70％，打卷，在60℃堆置3小时，然后进行冷水水洗、烘干。
(3)配制浓度为35g/L的亲水柔软剂EVERSOFT 501水溶液，作为第二整理液；将步骤(2)处理后的棉织物二浸二轧第二整理液，带液率60％，然后于150℃进行烘干，即制备得到速干织物。
对比例1
除不包括步骤(1)以外，同实施例3采取相同的操作，制备得到速干织物。
对比例2
除步骤(1)中采用未改造的纤维素酶以外，同实施例3采取相同的操作，制备得到速干织物。
实验例
对实施例2-4和对比例1-2制备得到的速干织物进行检测，具体方法如下：
毛细管效应：参考FZ/T 01071-2008《纺织品毛细管效应测试方法》测定。
润湿性(水滴铺展时间)：取一块半径为10cm大小的圆形试样，正面向上，平放在镂空的物体上。在温度(20±1)℃、相对湿度(65±2)％的环境下，将1滴水珠在距离布面2cm处滴下，记录织物上水珠从珠状到平铺的时间，测试5个不同位置，取平均值。
快干性：采用测试织物的散湿率来表征织物的快干性。取2.0cm×2.0cm的试样3块，试样表面平整，经纬纱线不能扭曲，置于温度(20±1)℃、相对湿度(65±2)％的环境下平衡24h，称量mo；以滴定管口距从距离试样表面2cm的高处，滴0.05mL水于试样表面，称量ml，30min后称量m2；按下式计算散湿率(快干性)：
散湿率＝(m2-m0)/(ml-m0)×100％。
测试结果如表2所示。
表2速干织物的检测结果
根据表2的检测结果可知，通过采用本发明提供的制备方法，制备得到的速干织物不仅具有良好的吸湿作用，而且具有优良的速干性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种速干织物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将棉织物浸轧包含纤维素酶的酶液，在室温条件下堆置1.5-3小时，然后进行热水水洗、烘干；所述纤维素酶具有如SEQ ID NO：2所示的氨基酸序列；
S2、配制包含聚乙烯乳液、渗透剂和硫酸的第一整理液，将经过步骤S1处理的棉织物浸轧所述第一整理液，在50-65℃堆置3-5小时，然后进行水洗、烘干；
S3、配制包含亲水柔软剂的第二整理液，将经过步骤S2处理的棉织物浸轧所述第二整理液，然后进行烘干。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述纤维素酶的用量为0.01-0.05％owf。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述酶液的pH值为5.0-6.8。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述浸轧的带液率为90-100％。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，热水水洗的水温为95℃以上。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一整理液中，所述聚乙烯乳液的浓度为40-50g/L，所述渗透剂的浓度为0.5-1.5g/L，所述硫酸的浓度为2-5g/L。
7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述浸轧的带液率为60-70％。
8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述烘干的温度为70-90℃。
9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第二整理液中，所述亲水柔软剂的浓度为30-50g/L。
10.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述浸轧的带液率为60-70％。
11.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述烘干的温度为130-160℃。
12.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1、S2和S3中，所述浸轧均为二浸二轧。
13.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，进一步，所述步骤S1之前还包括以下预处理步骤：采用80℃以上的水对棉织物进行浸泡或洗涤。
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