中国纺织大学纺化系 钱蕾 陈水林

1.引言

人们对织物风格的追求就象对时装款式一样始终怀着热情，染整后处理是改善织物的风格的重要手段，它能使整理后的织物变得柔软、丰满、舒适或飘逸、挺括。常用于改善织物风格的处理方法有酶洗、砂洗、柔软处理和树脂整理等。本文主要讨论前三者的单一或组合整理。

酶处理是改善纤维素织物风格较新颖的方法。纤维素酶是对纤维素具有降解能力的生物制剂。它是一种选择性质很强的催化剂，在温和的条件下，能使纤维素水解反应快速进行。一般市售的纤维酶剂常为混合物，它不同程度地含有几种性质各异的纤维素酶［1］，即：内切型纤维素酶（ｅｎｄｏｃｅｌｌｕｌａｓｅ），外切型纤维素（ｅｘｏｃｅｌｌｕｌａｓｅ）和β-Ｄ-糖苷酶。它们分别以不同的催化作用机理对纤维素起作用。

内切型纤维素酶主要作用是将纤维素分子的长链切断，并形成无规的水解物，如葡萄糖、纤维二糖和纤维三糖。内切型酶能深入纤维晶区，它对处理后纤维强力下降负主要责任。外切型纤维素酶主要作用于无定形区内的非还原性的分子链末端，由末端处逐渐将其水解成葡萄糖［2］。通常，纤维绒毛(原纤化)部分多变为无定形区，而纤维主体多为结晶区，

外切形纤维素酶对纤毛具有溶蚀作用，它能使纤维抛光，而对强力影响甚少。另外，β-Ｄ-糖苷酶主要是将水解产物纤维二糖，进一步水解成葡萄糖。

不同来源的酶整理剂所含的外切型和内切型酶的成份是不同的，其对纤维素织物处理的整体效果也不同［3］。为了使被整理织物的手感有最大程度的改善，以及强度下降尽可能小，有必要对市售的酶制剂作一定的比较和选择。

另一种改善织物风格的方法是砂洗。砂洗是通过织物表面与砂子的机械摩擦作用和砂洗液对纤维的膨化作用，磨去部分纤维和染料，使纤维素分子受到某种程度的损伤，处理后的织物表面产生茸毛，并且手感也变得柔软、丰满。

用柔软剂对织物进行处理也是改善织物风格的方法之一。目前，柔软剂有

非交联型柔软剂，诸如具有脂肪烃长链的季铵盐型柔软剂，是以静电引力或在某种程度上以分子间引力附着在织物纤维表面，以其惰性烃基在纤维表面形成表面能很低的单分子层膜，从而明显地降低纤维间的动态和静态摩擦系数，具有柔软效果。在这种情况下，织物的悬垂性和柔软度都会得到改善。

本文试图弄清不同的处理方法，也包括不同的柔软剂对织物风格的影响，并以适当的方法组合，观察织物风格的总体变化。

2.实验部分

2.1.材料

牛仔布.7ｓ×7ｓ；府绸.80ｓ×80ｓ；棉／麻织物.55／45；全棉针织物.40ｓ

2.2.化学品

ＳＢＩ酶 上海生物制品研究所

Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ　Ｌ酶 丹麦Ｎｏｖｏ　Ｎｏｒｄｉｓｋ公司

柔软剂Ｓａｐａｒｍｉｎｅ　ＯＣ 国产

柔软剂ＴＣＸ－2117 美国道康宁公司

柔软剂Ｑ2－8797.美国道康宁公司

2.3.处理工艺

① 牛仔布和全棉府绸用ＳＢＩ酶处理程序：

预处理（2－4ｇ／Ｌ洗净剂，沸煮10－15分钟）→ＳＢＩ酶处理→洗涤，ＮａＣＯ3中和→柔软处理（Ｓａｐａｒｍｉｎ　ＯＣ）

② 棉／麻织物用ＳＢＩ酶处理程序：

预处理（5ｇ／ｌ　Ｈ2ＳＯ4，室温5ｍｉｎ）→淋洗至中性→ＳＢＩ酶处理→淋洗，ＮａＣＯ3中和→柔软处理（Ｓａｐａｒｍｉｎ　ＯＣ）。

③ 用Ｃｅｌｌｌｕｓｏｆｔ　Ｌ酶处理时，条件如下：

用量（ｏｗｆ）： 2％

ｐＨ：5

温度：55℃

时间：60ｍｉｎ

④ 用Ｔｃｘ－2117及Ｑ2－8797柔软剂处理，条件如下：

用量（ｏｗｆ）：4％

ｐＨ值： 5

温度：60℃

时间：30ｍｉｎ

柔软剂处

⑤ 用Ｓａｐａｒｍｉｎ　ＯＣ柔软剂处理的条件是：2％ｏｗｆ，室温，5－10ｍｉｎ浸渍，干燥。

经Ｌ—9（34）正交试验得出用ＳＢＩ酶在牛仔布，府绸及棉麻织物上的最佳工艺条件。

牛仔布：

ＳＢＩ酶用量（ｏｗｆ）10％

温度50℃

时间50ｍｉｎ

ｐＨ 4.5

全棉府绸

ＳＢＩ酶用量（ｏｗｆ）10％

温度50℃

时间60ｍｉｎ

ｐＨ4.5

棉／麻织物

ＳＢＩ（ｏｗｆ）4％

温度50℃

时间35ｍｉｎ

ｐＨ4.5

3.结果与讨论

3.1.全棉织物改善手感的整理

本实验用牛仔布和府绸二种不同结构的棉织物作比较，用先酶洗后柔软整理的方法研究织物手感、悬垂性及其他服用性能的改变。

由正交试验得出的牛仔布最佳酶洗条件和丹麦Ｎｏｖｏ　Ｎｏｒｄｉｓｋ公司对Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ　Ｌ酶推荐的用量一致。因此决定采用ＳＢＩ酶的最佳工艺条件，分别用ＳＢＩ酶和Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ　Ｌ酶进行处理，然后再分别用Ｓａｐａｒｍｉｎ　ＯＣ，Ｔｃｘ－2117两种柔软剂进行柔软处理，最后对织物的测定评价结果列于表1。

表1.牛仔布用不同纤维素酶及柔软剂处理后的性能比较

注；手感：（－）差，（＋）好

Ｓａｐａｒｍｉｎ　ＯＣ是非交联型的柔软剂，其结构为：Ｃ17Ｈ35—Ｃ

ＴＣＸ－2117是一种氨基改性的有机硅树脂乳液。其分子结构中含有氨基，在一定温度下，它们能相互交联或与纤维素中的官能团反应，有一定的补强作用。实验结果表明，ＴＣＸ－2117整理后织物由酶处理引起的抗张强度的损失会得到不同程度的缓和，但鉴于织物中弹性膜存在多少限制了纤维间的相对位移故织物悬垂性的改善并不明显。

从表1可以看出，用Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ　Ｌ酶整理的织物失重要大于ＳＢＩ酶，尽管Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ　Ｌ酶的活力比ＳＢＩ酶稍强些，而由Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ　Ｌ酶引起的强力损失却要比ＳＢＩ酶小。这是因为两种酶所含成份之差异所致。这表明，Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ　Ｌ所含（ｅｘｏ）外切型纤维素酶较多，相比之下Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ　Ｌ更有利于织物的抛光，是一种比较理想的棉织物抛光酶处理剂。

将Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ　Ｌ酶处理的织物，分别用于Ｓａｐａｒｍｉｎ　ＯＣ和ＴＣＸ－2117柔软剂，用Ｓａｐａｒｍｉｎ　ＯＣ时织物撕破强度下降要比ＴＣＸ－2117处理的小些。这表明，Ｓａｐａｒｍｉｎ　ＯＣ在纤维间有更好的润滑作用。作为柔软剂，其柔软作用主要是通过润滑作用来实现的。用润滑作用有利于纤维和纱线之间的滑移，并使受到的应力分散，从而部分地补偿了由酶洗引起的撕破强度的下降。相比之下，ＴＣＸ－2117会在纤维之间成膜，这种高分子膜限制了纤维的滑移，所以它的补偿作用就较小。

由Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ　Ｌ酶处理后织物的悬垂性要比ＳＢＩ酶处理的好。这可能是因为，Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ　Ｌ酶使得纱线更光洁，降低了纱线间的静摩擦系数。经Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ　Ｌ酶处理后，又经两种不同的柔软剂处理，织物的悬垂性也不相同。柔软剂ＴＣＸ－2117处理的织物因交联性表面弹性膜的存在，其悬垂性比Ｓａｐａｒｍｉｎ　ＯＣ处理的织物差。

另外，采用Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ　Ｌ和Ｓａｐａｒｍｉｎ　ＯＣ

将织物结构，密度不同的全棉府绸与之作对比。

根据最佳工艺条件，分别采用ＳＢＩ酶和Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ　Ｌ酶以及不同的柔软剂ＯＣ，ＴＣＸ－2117处理，整理物的失重、悬垂性列于表2 。

表2. 府绸用不同纤维纱酶及柔软剂整理后的性能比较

注；手感：（－）差，（＋）好

表2可以看出，就府绸而言，两种纤维素酶处理的织物失重差不多，都比较低，相当于用ＳＢＩ处理牛仔布的水平。Ｓａｐａｒｍｉｎ　ＯＣ和ＴＣＸ－2117二种柔软剂对悬垂性的贡献几乎一样，就织物手感而言，是Ｓａｐａｒｍｉｎ　ＯＣ整理的更好些。所以，对全棉府绸来说，用较便宜的ＳＢＩ酶和Ｓａｐａｒｍｉｎ　ＯＣ柔软剂就足够了。不必使用较贵的进口Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ　Ｌ和ＴＣＸ－2117。牛仔布和府绸上的整理结果不同，这是因为两种织物所用纤维品级不同，其结构、单位面积重量以及表面情况也不同，但整理后的织物电镜照片都显示了织纹变得更清晰，纤维的杂乱度减少。

3.2.棉／麻织物的风格整理

未经整理的棉／麻织物手感粗糙，这是因为麻纤维结晶度较高，纤维中结节较多，而且纤维刚性大，抱合力低，在纺织过程中容易使僵硬的纤维尾端暴露在织物表面造成刺痒感。棉／麻织物后整理的主要目的是减少刺痒感，并使手感得到改善。

采用最佳工艺条件，用不同的酶、柔软剂，以及不同的工艺步骤进行处理，整理后的测定结果列于表3。

表3. 棉／麻织物经不同后处理工艺的性能比较

注；Ｐ－1为酶洗工艺；Ｐ－2为酶洗—砂洗工艺；Ｐ－3为砂洗—酶洗工艺；手感：（－）差，（＋）好

表3中ＳＢＩ酶的三个不同的工艺步骤得出的失重数据是织物只经酶处理的失重。若先经酶处理，再经柔软剂ＴＣＸ－2117处理后，织物的总失重的变化则说明了酶洗后织物对柔软剂的吸附能力，见表4。

表4. 柔软剂整理前后的酶洗（棉／麻）织物失重之比较

注；Ｐ－1为酶洗工艺；Ｐ－2为酶洗—砂洗工艺；Ｐ－3为砂洗—酶洗工艺

表4数据表明，未经砂洗的整理物吸收柔软剂较少，而经砂洗后织物能吸收更多的柔软剂。将先酶洗后砂洗（Ｐ－

经砂洗后，织物的抗拉强力下降。就悬垂度而言，单酶洗的织物（Ｐ－1）要好于酶洗加砂洗的织物。这可能是因为，砂洗后织物表面的绒毛增加，即静摩擦系数提高了，导致悬垂性下降。与之相反，砂洗后织物的手感要软些。

在使用Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ　Ｌ酶的情况下，织物的失重要比ＳＢＩ酶时小得多，柔软剂ＴＣＸ－2117在拉伸强力损失、撕破强度损失方面好于ＴＣＸ－2117，刺痒感也明显减少，但Ｓａｐａｒｍｉｎ　ＯＣ整理后的织物手感较ＴＣＸ－2117更柔软。值得注意的是，ＳＢＩ酶和Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ　Ｌ酶以及柔软剂Ｓａｐａｒｍｉｎ　ＯＣ、ＴＣＸ－2117在牛仔布与棉／麻织物的作用不完全一致，棉／麻织物纤维组成更为复杂。其中，麻纤维的结晶度比棉纤维高。

3.3.提高全棉针织物回弹性及延伸度的整理

分别用柔软剂Ｓａｐａｒｍｉｎ　ＯＣ及Ｑ2－8797处理针织物。织物性能的测定结果列于表5。柔软剂Ｑ2－8797也属氨基改性的有机硅树脂，性能与ＴＣＸ－2117差不多。只是不易泛黄，适合于白色和浅色调织物之柔软处理。

表5. 针织物经不同后整理工艺之性能比较

注；1＃.织物未经酶处理，未经柔软处理；

2＃.织物未经酶处理，但经Ｑ2－8797（4％）柔软处理；

3＃.织物经Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ　Ｌ酶处理，未柔软处理；

4＃.织物经Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ　Ｌ酶处理，又经Ｑ2－8797（4％）处理；

手感：（－）差，（＋）好

从表5中1＃号与2＃号样品比较可知，柔软剂Ｑ2－8797能提高织物的回弹角（Ｗ＋Ｆ）25度。因为Ｑ2－8797是弹性的交联成膜柔软剂，处理后针织物的弹性提高了，线圈变形后容易恢复。令人惊奇的是，柔软剂Ｑ2－8797不仅补偿了由酶洗引起的撕破强度的下降，而且还使撕破强度大大提高至原来的32.77％，撕破强度也是针织物的一个重要的服用指标，所以，Ｑ2－8797对针织物的处理特别有效。

比较3＃号与4＃号整理样品，酶洗后再用Ｑ

4.结论

4.1.牛仔布用Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ　Ｌ酶及柔软剂Ｓａｐａｒｍｉｎ　ＯＣ处理后，能获得很好的手感，悬垂性得到提高。对全棉府绸织物，ＳＢＩ和Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ　Ｌ二种酶的差别不十分明显。此外，牛仔布用Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ　Ｌ酶处理及柔软剂ＴＣＸ－2117能获得外观挺括感觉柔软的特殊风格。

4.2.在棉／麻织物上，Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ　Ｌ酶引起的失重要明显小于ＳＢＩ酶，除了手感以外，Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ　Ｌ酶处理加上ＴＣＸ－2117处理，织物在拉伸强力损失，撕破强力损失和悬垂性方面是最好的，而且织物刺痒感也大大减少。

4.3.对于全棉针织品，Ｃｅｌｌｕｓｏｆｔ　Ｌ酶处理后再Ｑ2－8797柔软处理能使织物获得很好的手感和弹性，撕破强度有大幅地提高。Ｑ2－8797柔软处理能赋予针织物外观挺括但感觉柔软的效果。