木纤维织物的生物酶整理方法.pdf

一种木纤维织物的生物酶整理方法，本发明特点是采用非离子润湿剂前处理，再加入纤维素酶和果胶酶进行酶处理，最后用热水灭活洗涤的整理方法。采用本发明方法使含有木纤维的织物具有滑爽、蓬松的手感，大大改善了其使用性能；进一步提高了织物的吸水性能；纤维素酶和果胶酶作为整理剂，生产中不会带来化学污染，更不会造成织物中有害物残留，排放环境中可自身降解，不会污染环境，属于绿色环保的后整理工艺。经检测，采用本发明处理后的结果：木纤维织物吸水性能提高34％以上，强力损伤在10％之内，悬垂性、白度和柔软性得到显著提高，提高幅度都在30％以上。

1、  一种含有木纤维织物的生物酶整理方法，包括有前处理和酶灭活洗涤的步骤，其特征在于：所述的前处理是采用非离子润湿剂，在水温40～60℃，溶液与织物的浴比为15～10∶1，处理时间10～20分钟；接着加入纤维素酶在pH值5.0～6.0、温度40～50℃条件下降解处理10～15分钟；再加入果胶酶在pH值5.0～6.0、温度45～55℃条件下降解处理25～45分钟；最后用60～80℃水将木纤维织物按20～15∶1的浴比洗涤。

2、  根据权利要求1所述的生物酶整理方法，其特征在于：在所述的前处理完成后，将纤维素酶和果胶酶混合加入，在温度40～50℃条件下降解处理25～60分钟；最后进行酶的灭活洗涤。

3、  根据权利要求1或2所述的生物酶整理方法，其特征在于：所述的纤维素酶用量为10万u/L～20万u/L，果胶酶用量为10万u/L～30万u/L。

木纤维织物的生物酶整理方法
技术领域
本发明属于纤维织物后整理技术领域，具体涉及利用纤维素酶和果胶酶改善木纤维织物性能的方法。
背景技术
木纤维，又称木质纤维(Wood Fiber)，其产品是当前国际流行的植物纤维之一，它采用2～3年快速生长期的天然无污染美洲落叶树木桦树(birches)为原料，经粉碎和高温蒸煮成木浆后，再提取纤维制成。木纤维是树木木质部的组成部分，它有很强的支持力，其质地细密度和柔韧性均达到最佳状态，因木质有先天的疏松性及传输性，所以木纤维产品可以自由吸收并蒸发水分，具有极强的吸水性和排油去污能力。特别是吸水透气性优于传统棉织物及其它植物纤维，用它生产的毛巾、浴巾、袜品具有独特的“芯吸”效应。
纯天然木纤维产品，是现代高科技的成果。木纤维经过特殊技术和生产工艺，将木材中的糖和脂份剔除，并采用先进技术根除物质的静电反应。它不含任何化学添加组分，整个纤维织品生产过程中也没有任何化学组分，与棉花一样是100％的绿色产品。由于木纤维不含糖和脂使其具有天然的抗菌保健、清除异味和自清洁功能，不板结变硬，是真正的纯绿色健康产品。
木纤维产品具有比棉纤维优越的吸水性能、透气性能，同时具有天然的抗菌保健、清除异味、自清洁功能等优点。但木纤维针织物相对于棉纤维针织物来说质地较硬，若作为人类日常洗涤、生活用品，与皮肤的接触硬梆梆，触感较差，结果造成这一优质天然纤维产品的使用范围受到限制。
经检索，目前还未见到有把纤维素酶和果胶酶应用于木纤维织物后整理的专利报道和技术报道。
发明内容
针对木纤维织物所存在的缺陷，本发明的目的是提供一种用纤维素酶和果胶酶进行含有木纤维织物的后整理工艺方法，通过此方法处理后不仅能进一步提高木纤维织物的吸水性能，改善其粗硬的质地，使其具有滑爽、蓬松、柔软的手感，并且该方法不会造成有害物残留和环境污染。
本发明提出的含有木纤维织物的生物酶整理方法，包括有前处理、纤维素酶处理、果胶酶处理、酶的灭活洗涤四个步骤，其特征在于：所述的前处理是采用非离子润湿剂(如JFC、或平平加0等)，水温40～60℃，溶液与织物的浴比为15～10∶1，时间10～20分钟；接着加入纤维素酶处理，纤维素酶用量为10万u/L～20万u/L，在pH值5.0～6.0、温度40～50℃条件下降解处理10～15分钟；再加入果胶酶进行处理，果胶酶用量为10万u/L～30万u/L，在pH值5.0～6.0、温度45～55℃条件下降解处理25～45分钟；最后用60～80℃水将木纤维织物按20～15∶1的浴比洗涤，以达到灭活和去除酶制剂的目的。
本发明含有木纤维织物的生物酶整理方法，还可采用前处理、纤维素酶和果胶酶处理、酶的灭活洗涤三个步骤，其特征在于：在所述的前处理完成后，将纤维素酶和果胶酶混合加入处理，在温度40～50℃条件下降解处理25～60分钟；最后进行酶的灭活洗涤。所述的酶用量和pH值与前述相同。
通过两种处理方法的比较，发现四步处理效果较三步法处理的效果好。
本发明中，在浴比相同时处理温度与时间的关系是：温度高，处理时间相对短；温度低，处理时间相对长。而在浴比大时，处理温度就低或处理时间相对短；浴比小时，处理温度就高或处理时间相对长。
所述的含有木纤维的织物可以是纯木纤维织物、或者是木纤维与棉纤维的混纺织物、或者是木纤维与其他纤维的混纺织物。
本发明在木纤维织物的后整理过程采用纤维素酶和果胶酶进行酶处理，主要是利用纤维素酶对木纤维降解和果胶酶对果胶类物质降解的原理。纤维素酶是对能水解纤维素生成纤维二糖和葡萄糖的一类酶的总称，其中含有C₁酶、Cx酶和β-1，4-葡聚糖酶。纤维素酶中C₁酶降解天然纤维素成直链纤维素，直链纤维素和处理过的纤维素被Cx酶降解成纤维二糖，再被β-1，4-葡聚糖酶降解成葡萄糖。本发明正是应用纤维素酶的专一性，使纤维素长链结构降解成短链结构，或者使纤维支链及纤维末端降解，使其物理性能发生变化。因此，经纤维素酶处理后纤维的部分结构发生变化，从而改变了织物性能，使其表面光滑，手感柔软，具有更强的吸水性。同时，木纤维中含有果胶类物质，它的存在影响织物的吸水性能，其含量越高织物的吸水性越差。本发明利用果胶酶对果胶类物质具有降解的专一性特点，用果胶酶对木纤维织物进行处理，充分降解木纤维中的果胶类物质，使其形成溶于水的糖类物质而被去除，从而进一步提高织物的吸水性能。
由上述可以看出，本发明具有以下优点：本发明使织物具有滑爽、蓬松的手感，大大改善了其使用性能；进一步提高了织物的吸水性能；纤维素酶和果胶酶作为整理剂，这两种酶制剂是安全微生物的代谢产物，生产中不会带来化学污染，更不会造成织物中有害物残留，排放环境中可自身降解，不会污染环境，完全属于绿色环保的后整理工艺。经检测，采用本发明处理后的结果：木纤维织物吸水性能提高34％以上，强力损伤在10％之内，悬垂性、白度和柔软性得到显著提高，提高幅度都在30％以上。
具体实施方式
以下用具体实例对本发明做进一步说明。实例中所用试剂，纤维素酶为无锡杰能科生物工程公司生产的弱酸性纤维素酶，规格2万u/g；果胶酶为天津利华酶制剂技术公司生产的果胶酶，规格10万u/g。
实例1、木纤维毛巾规格：26×26cm²
将10kg的上述织物置入工业洗衣机，加入0.2kg润湿剂JFC溶液于50℃，浴比12∶1，运行15分钟；接着加入0.9kg纤维素酶进行处理，温度45℃，用醋酸-醋酸钠调pH值至5.5，时间为12min；再加入0.24kg果胶酶进行处理，温度50℃，调pH值至5.5，时间为35min。最后用热水洗涤，温度为70℃，时间为20min，浴比18∶1，出缸，脱水，烘干。
结果：处理样断裂强力为218.4N(对照231.6N)，悬垂系数35.29％(对照55.83％)，毛效14.6cm/30min(对照9.6cm/30min)，白度68％(对照44％)，弯曲系数1.41％(对照2.37％)。
由测试结果来看，毛效反映吸水性能，吸水性能和白度分别提高了52％和54％；弯曲系数反映柔软性能，弯曲系数和悬垂系数越小越好，悬垂性能和柔软性分别提高了37％和41％；强力稍微有点下降，但不影响产品的使用性能。
实例2、木纤维毛巾规格：26×26cm²
将10kg的上述织物置入工业洗衣机，加入0.2kg润湿剂JFC溶液于50℃，浴比13∶1，运行15分钟；加入0.9kg纤维素酶和0.24kg果胶酶进行处理，温度50℃，用醋酸-醋酸钠调pH值至5.5，时间为45min；最后用热水洗涤，温度为70℃，时间为20min，浴比18∶1，出缸，脱水，烘干。
结果：处理样断裂强力为218.5N(对照230.8N)，悬垂系数38.89％(对照55.83％)，毛效13.1cm/30min(对照9.8cm/30min)，白度58％(对照44％)，弯曲系数1.52％(对照2.34％)。
由测试结果来看，毛效反映吸水性能，吸水性能和白度分别提高了34％和32％；弯曲系数反映柔软性能，弯曲系数和悬垂系数越小越好，悬垂性能和柔软性分别提高了30％和35％；强力稍微有点下降，但不影响产品的使用性能。
由实例1和实例2可以看出，酶处理条件基本相同的条件下，采用四步处理方法效果较采用三步处理方法效果好，特别是吸水性和白度特别明显。
实例3、木纤维毛巾规格：30×60cm²
将10kg的上述织物置入工业洗衣机，加入0.1kg润湿剂平平加0溶液于40℃，浴比10∶1，运行10分钟；接着加入0.5kg纤维素酶进行处理，温度40℃，用醋酸-醋酸钠调pH值至5.0，时间为10min；再加入0.45kg果胶酶进行处理，温度45℃，调pH值至5.0，时间为25min；最后用热水洗涤，温度为60℃，时间为15min，浴比15∶1，出缸，脱水，烘干。
结果：处理样断裂强力为205.4N(对照218.6N)，悬垂系数30.48％(对照47.45％)，毛效13.9cm/30min(对照9.8cm/30min)，白度63％(对照42％)，弯曲系数1.54％(对照2.39％)。
由测试结果来看，毛效反映吸水性能，吸水性能和白度分别提高了42％和50％；弯曲系数反映柔软性能，弯曲系数和悬垂系数越小越好，悬垂性能和柔软性分别提高了36％和36％；强力稍微有点下降，但不影响产品的使用性能。
实例4、木纤维织物规格：织物组织为平纹
将10kg的上述织物置入工业洗衣机，加入0.45kg润湿剂JFC溶液于60℃，浴比15∶1，运行20分钟；接着加入1.50kg纤维素酶进行处理，温度50℃，用醋酸-醋酸钠调pH值至6.0，时间为15min；再加入0.1kg果胶酶进行处理温度55℃，调pH值至6.0，时间为45min；最后用热水洗涤，温度为80℃，时间为25min，浴比20∶1，出缸，脱水，烘干。
结果：处理样断裂强力为272.9N(对照289.5N)，悬垂系数40.49％(对照58.83％)，毛效13.5cm/30min(对照9.9cm/30mi n)，白度46％(对照69％)，弯曲系数1.63％(对照2.41％)。
由测试结果来看，毛效反映吸水性能，吸水性能和白度分别提高了36％和33％；弯曲系数反映柔软性能，弯曲系数和悬垂系数越小越好，悬垂性能和柔软性分别提高了31％和32％；强力稍微有点下降，但不影响产品的服用性能。同时可以看出由于机织物结构紧密处理效果相对于针织物效果稍差。