李榮龍 ，王連軍

（1.湖南工程學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，湖南湘潭 411104；2.東莞德永佳紡織制衣有限公司，廣東東莞 523130）

隨著人們生活水平的提高，服裝消費(fèi)者除對(duì)面料內(nèi)在指標(biāo)的要求更加嚴(yán)格，對(duì)外觀質(zhì)量也提出了更細(xì)的要求，布面質(zhì)量除顏色要均勻外，光澤、紋路、平整度、手感等方面也提出了不同要求。棉或棉混紡織物使用一段時(shí)間后，會(huì)發(fā)灰、起絨毛；因?yàn)槊蘩w維上有許多微原纖，在織造和整理過程中，微原纖被暫時(shí)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、油跡等，使織物失去原有的色澤而變灰暗；再經(jīng)過一段時(shí)間的摩擦，服裝表面會(huì)出現(xiàn)球粒，服裝外觀變舊。

在實(shí)際生產(chǎn)過程中，影響毛羽的因素較多，對(duì)毛羽的控制也較難。纖維素酶是一種用纖維素酶改善纖維素纖維制品表面光潔程度的處理工藝，經(jīng)過該工藝處理的織物能達(dá)到抗起毛起球的效果，織物的光潔度和柔軟度也能得到顯著提升。生物拋光酶的作用是顯著降低纖維分解的活化能，加快纖維素分解的速率，弱化微纖基端，然后靠機(jī)械沖擊力的作用使細(xì)微纖維與織物分離，生物拋光給予織物持久的整理效果，使用的酶劑是天然蛋白質(zhì)，具有可完全生物降解、對(duì)環(huán)境污染小的特點(diǎn)。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)分析，影響纖維素酶拋光效果的因素包括纖維素酶活度、纖維素酶用量、拋光溫度、拋光時(shí)間、浴比、織物厚度等，通過研究中型纖維素酶Z-11的最佳使用工藝，建立纖維素酶質(zhì)量濃度輸出模型，規(guī)范纖維素酶的用量標(biāo)準(zhǔn)。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 材料

織物：20S/1 精棉環(huán)錠紡平紋布，30S/1 精棉環(huán)錠紡平紋布，40S/1精棉環(huán)錠紡平紋布。助劑：中性纖維素拋光酶Z-11。

設(shè)備：立信ALLFIT10高溫高壓溢流噴射染色機(jī)。

1.2 實(shí)驗(yàn)流程

研究各影響因素與纖維素拋光酶質(zhì)量濃度的數(shù)學(xué)關(guān)系→建立獨(dú)立纖維素拋光酶質(zhì)量濃度輸出數(shù)學(xué)模型→驗(yàn)證數(shù)學(xué)模型。

1.3 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)織物表面毛羽的長短濃密程度，設(shè)立評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如圖1所示。1級(jí)：長短毛濃密；2級(jí)：長毛稀疏，短毛濃密；3級(jí)：長短毛稀疏；4級(jí)：長毛無，短毛稀疏；5級(jí)：表面光潔無毛。長毛為長度大于或等于2 mm 的纖維茸毛；短毛為長度小于2 mm的纖維茸毛。

2 結(jié)果與討論

2.1 溫度、纖維素酶質(zhì)量濃度與時(shí)間的關(guān)系

纖維素酶為生物蛋白酶，只在一定范圍的溫度、pH 條件下具有活性，分解纖維素纖維，達(dá)到拋光效果，本實(shí)驗(yàn)所用纖維素酶的最適pH 為6～7，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)及毛羽等級(jí)差見表1。

表1 不同溫度、纖維素酶質(zhì)量濃度對(duì)毛羽的改善等級(jí)

由表1可知，在40 ℃、纖維素酶質(zhì)量濃度相同時(shí)，隨著加工時(shí)間的延長，毛羽逐漸變好；相同的加工時(shí)間，隨著纖維素酶用量的增加，毛羽改善明顯；但質(zhì)量濃度較低時(shí)，毛羽改善提升較小，且質(zhì)量濃度達(dá)到一定水平時(shí)，毛羽雖有更大的改善，但改善不明顯。在50 ℃時(shí)，隨著加工時(shí)間的延長，毛羽改善仍然很明顯；在相同加工條件下，隨著纖維素酶用量的增加，毛羽改善明顯，用量大到一定程度時(shí)，改善程度不明顯。在60 ℃時(shí)，毛羽的改善趨勢(shì)基本與50 ℃條件下相同，但相同用量及相同加工時(shí)間會(huì)好于50 ℃。

2.2 拋光浴比對(duì)毛羽的影響

由于在實(shí)際生產(chǎn)中，經(jīng)常會(huì)因生產(chǎn)設(shè)備不同或載量不同等原因，浴比有較大的波動(dòng)，因此，需要研究浴比在纖維素酶拋光整理中的影響。由表2可知，由序號(hào)1、序號(hào)2和序號(hào)4得出，當(dāng)纖維素酶質(zhì)量濃度不變時(shí)，隨著浴比的增大，纖維素酶對(duì)纖維的作用效果越好；由序號(hào)1和序號(hào)3可知，當(dāng)按織物質(zhì)量計(jì)算纖維素酶的用量時(shí)，隨著浴比的增大，拋光效果會(huì)變差。

表2 不同浴比對(duì)毛羽的影響

2.3 不同支數(shù)對(duì)毛羽的影響

由于大貨生產(chǎn)是服務(wù)于客戶，客戶的需求千變?nèi)f化、多種多樣，因此，在實(shí)際生產(chǎn)中有各種支數(shù)的紗線在生產(chǎn)，纖維素酶對(duì)不同支數(shù)紗線的拋光效果也需要考慮。由表3可知，在相同質(zhì)量濃度纖維素酶的作用下，隨著紗線支數(shù)變大，毛羽級(jí)別差越來越大，說明隨著紗線變細(xì)，纖維素酶的拋光作用越明顯。

表3 不同支數(shù)對(duì)毛羽的影響

2.4 回歸分析

根據(jù)以上數(shù)據(jù)，用電腦EXCEL進(jìn)行回歸分析，得出數(shù)據(jù)見表4。查表得：F0.01（5，56）＝3.119，因?yàn)镕＞F0.01（5，56），所建立的回歸方程是高度顯著?；貧w方程為：C質(zhì)量濃度=-0.028 32×支數(shù)-0.063 07×浴比-0.033 55×溫度-0.604 51×?xí)r間+0.620 681×毛羽級(jí)別差+3.454 898。

表4 回歸分析數(shù)據(jù)

2.5 纖維素拋光酶輸出模型驗(yàn)證

為驗(yàn)證纖維素酶質(zhì)量濃度輸出模型的準(zhǔn)確性，從工廠隨機(jī)抽取需做拋光的訂單，評(píng)價(jià)煮布后毛羽等級(jí)與客戶來樣毛羽等級(jí)，用纖維素酶質(zhì)量濃度輸出公式計(jì)算質(zhì)量濃度，結(jié)果見表5。由表5可知，按照纖維素酶質(zhì)量濃度輸出公式計(jì)算的質(zhì)量濃度應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)，成品能夠達(dá)到客戶要求，部分布類有0.5級(jí)偏差，可接受。

表5 纖維素酶質(zhì)量濃度輸出驗(yàn)證

3 結(jié)論

經(jīng)過對(duì)影響纖維素酶拋光效果的各因素進(jìn)行研究，最終得出纖維素酶質(zhì)量濃度輸出公式，經(jīng)過驗(yàn)證，此公式基本符合實(shí)際生產(chǎn)要求，具有一定的可行性，可指導(dǎo)工場實(shí)際生產(chǎn)。