劉興澳 劉國鑫 宋明浩

（遼東學院，遼寧丹東118000）

一、纖維素酶

纖維素酶是酶的一種，在分解纖維素時起生物催化作用。它是可以將纖維素分解成寡糖或單糖的蛋白質，是由各種不同催化特性的酶組成的多組分的酶體系。一般認為，纖維酶主要由CBI、CBHII和葡萄糖苷酶組成的，這些酶在纖維素水解過程中具有協(xié)同作用。纖維素酶廣泛存在于自然界的生物體中。細菌、真菌、動物體內(nèi)等都能產(chǎn)生纖維素酶，纖維素酶正式應用于紡織品化學加工中已有20多年歷史[1][2]。

二、纖維素酶在染整加工中的應用

（一）纖維素酶對棉織物表面的整理工藝

生物拋光是一種用纖維素酶改善棉織物表面光潔度的整理工藝，以達到持久的抗起毛起球并改善織物的光潔度和柔軟度。天然纖維素的結構復雜，結晶度高，在一定酶濃度和時間條件下很難把纖維素完全水解成葡萄糖單體，僅對織物表面或伸出織物表面的茸毛狀短小纖維作用。生物拋光也就是去除從纖維表面伸出的細微纖維，經(jīng)纖維素酶處理后稍經(jīng)機械加工就可以得到表面平滑而茸毛少的織物。生物拋光的主要功效是使服裝和面料長久保持光鮮，手感更柔軟。與傳統(tǒng)的加工方法比，織物表面更光潔無茸毛，織物表面顯得更加均勻，減少起毛起球的趨勢，增加懸垂性并具滑爽手感，處理的織物更具有環(huán)保意義。經(jīng)過生物拋光處理的織物還有諸多優(yōu)點，如穿著洗滌不易起球，色彩鮮艷，保色保新時間長，尤其對印花織物效果更好[3]。

1.去除茸毛，改善印花效果

在印花技術上，尤其是在印花面積比較大的印花面料上，經(jīng)常會出現(xiàn)因錫網(wǎng)孔被毛絮或雜質堵塞的現(xiàn)象，導致印花織物上存在沒有印到的白點，后續(xù)人工處理難度大，尤其紗質量差、低捻度、結構舒松的織物印花時更容易出現(xiàn)“塞網(wǎng)”。目前就是將印花底布經(jīng)過燒毛或纖維素酶處理，將織物表面的茸毛處理掉。使用燒毛方法可以去除織物茸毛，但該方法隱含著燒焦織物的危險，而且還不環(huán)保。采用纖維素酶處理是比較合適的選擇。棉織物經(jīng)過纖維素酶處理后，隨著處理時間的增加，茸毛可以大量去除，從而改善織物的光澤，染色后色光更鮮艷。活性印花底布織物經(jīng)纖維素酶處理的流程如下：原坯→定坯（如需要）→落缸前處理→纖維素酶酵洗→漂白或染色→脫水干布→除毛塵→半定成品→印花→焙烘→開幅洗水→干布→成品定型→成品檢驗。經(jīng)過該流程處理的印花底布，印花時的“塞網(wǎng)”率大大降低。結合使用改良后的氣流機過濾器（已申報實用新型專利）以及特殊的除毛塵工藝，印花因毛絮毛塵造成的“塞網(wǎng)”便可完全解決。

2.纖維減量

纖維素纖維織物用纖維素酶處理都伴隨著纖維的減量或失重，并引起許多性能變化。減量處理主要是改善織物的柔軟度、彈性和懸垂性[4]。經(jīng)過纖維素酶處理后，纖維與纖維之間的孔隙有所擴大，增加了織物的彈性。經(jīng)過纖維素酶處理的織物彈力可提高30%左右。

3.改善起毛起球

棉或棉混紡織物使用不久之后，會變得發(fā)灰和起絨毛，這是因為棉纖維上有許多微原纖，織物在織造和整理過程中將微原纖暫時壓了下去，一經(jīng)使用，微原纖又從纖維上向外伸展，并夾住了許多污物粒子、油跡、石墨等，使得織物失去了原有的色澤而變灰暗。再經(jīng)過一段時間的摩擦，服裝表面會出現(xiàn)球粒，服裝外觀變得不漂亮，看上去發(fā)舊[5]。生物拋光是一種能持久改善織物性能的方法，通過此種方法可改善棉織物的起毛起球現(xiàn)象，使織物具有絲綢感。而經(jīng)過絲光處理再進行纖維素酶處理效果會更好，酸性纖維素酶能夠催化降解纖維素的大分子，使織物表面變得光潔、紋路清晰，手感柔軟，懸垂性好，并可防止起球，預防染色色花，提高產(chǎn)品檔次[6]。

4.超級柔軟整理

用纖維素酶加工能使織物具有較好的柔軟手感，這種柔軟性不同于一般柔軟劑加工，在穿著過程中，經(jīng)不斷洗滌可長期保持這種柔軟特征。超級柔軟整理作為一種新興的整理加工工藝，其加工產(chǎn)品已經(jīng)受到了廣大消費者的青睞。它是協(xié)同化學、生物、機械等作用，從而使被處理織物具有超級柔軟效果的一種整理方法，其中生物酶整理是該整理中極為重要的一環(huán)[7]。在整理過程中，由于織物首先受到纖維素酶的作用，蓬松柔軟，而后的柔軟劑又降低了纖維的摩擦阻力。這兩種作用使織物硬挺度比單獨用酶或柔軟劑整理的都低，織物的懸垂性能也有所提高。隨著柔軟劑用量的增大，織物強力損失減少。柔軟劑吸附在酶處理產(chǎn)生的纖維裂痕上，不僅提高了其吸附量，而且彌補了由于酶水解使纖維分子間力減弱而造成的強力損失。

5.增強織物吸水性

由于纖維素酶的水解作用，使紗線中的纖維更加松軟，其吸水性不僅不受損害，而且有所提高，經(jīng)處理后的吸水率為原先的1.5倍，吸水速度也有改善?？商幚硪笥辛己梦鼭裥缘膬?nèi)外衣褲和運動服等。

（二）纖維素酶對牛仔布加工

隨著“生物技術”的發(fā)展，許多新的酶種已經(jīng)出現(xiàn)。這些酶已廣泛地應用于織物及服裝加工中。酶對牛仔布水洗是其中之一。用酶對牛仔布水洗較之用浮石有以下優(yōu)點：（1）極好的服裝質量；（2）增加運轉批量；（3）不污染環(huán)境；（4）適用范圍廣；（5）對縫線、邊角、標記損傷少；（6）不需加額外的柔軟劑；（7）設備磨損少；（8）地毯材料及縫紉材料易于加工；（9）不用浮石/陶瓷操作。纖維素酶應用于牛仔褲產(chǎn)品的洗滌加工，代替石洗加工工藝，最早應用在靛藍牛仔服裝的洗滌整理上，以獲得與石磨相同的染料脫色、洗白等褪色仿舊效果。這種加工的原理是，首先將牛仔服裝上的漿料去除，充分發(fā)揮纖維素酶對牛仔服裝表面進行洗滌時易發(fā)生染料脫落的優(yōu)勢，在纖維素酶處理時，牛仔服裝在轉鼓中不斷發(fā)生摩擦，加速服裝表面纖維的脫落，并使吸附在纖維表面的靛藍等染料脫落，產(chǎn)生石磨洗滌的效果，并具有獨特的外觀和柔軟的手感。酶洗或石洗后，牛仔布和口袋又用三種方法水洗以去除反面沾污。試驗結果發(fā)現(xiàn)，隨著處理時間的延長，初始拉伸強力下降，浮石的使用會加劇織物拉伸強力的下降，同時織物的磨損也加重。酸性纖維素酶及與浮石聯(lián)用處理的織物磨損較其它酶洗處理嚴重，目前應用的纖維素酶大多為中性或酸性纖維素酶。為了解決機械摩擦導致的織物表面光潔度和手感差的問題，基于纖維素酶與機械摩擦復合處理織物的優(yōu)點，采用酸性纖維素酶對牛仔布進行水洗。通過正交試驗設計探索了纖維素酶濃度、浸泡溫度、浸泡時間、pH值對織物白度、耐磨性、頂破強力和彎曲性能的影響。結果表明，溫度及pH值對白度的影響顯著，纖維素酶濃度對織物頂破強力的影響大于其他因素。用纖維素酶處理后，針織牛仔的耐磨性增強，白度增大。因此，纖維素酶可使針織牛仔的使用性能得到有效改善。纖維素酶用于牛仔服裝水洗石磨加工，加工后的服裝雪花點多、立體感強、色光好；與傳統(tǒng)的石磨工藝相比，酶洗工藝條件溫和，耗能降低，減少了服裝和設備的磨損，水洗效率高；與傳統(tǒng)的化學助劑整理工藝相比，酶洗工藝大大減少了污水排放，有利于環(huán)境保護。

三、結束語

纖維素酶處理加工方法的不同，使織物具有更多優(yōu)點，比如：織物表面更光潔更均勻，整理效果更持久；增加懸垂性，并具有滑爽的手感；與柔軟劑組合可獲得獨特的柔軟性；更具環(huán)保性。因此，經(jīng)纖維素酶處理或結合其它機械、化學整理，可開發(fā)新功能的面料將會越來越多。