理論研究和實(shí)際生產(chǎn)都表明牛仔水洗中回染的發(fā)生主要是由于靛蘭染料在纖維素纖維織物上的再沉積造成的。水洗過程中影響兩者結(jié)合的因素有:纖維素酶(酵素)、溫度、pH、水洗時(shí)間、防染劑種類以及整理工藝等。本文主要是探討這些因素對(duì)回染的影響方式和程度,以此指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)過程中的具體操作和對(duì)各個(gè)因素的選擇,盡量減少和避免回染的發(fā)生。
纖維素酶的影響
由于纖維素酶對(duì)特定織物存在不可逆吸附,加速了靛藍(lán)染料向纖維素纖維的再沉積。因此,纖維素酶的存在是牛仔洗水返染的主要原因。這一研究結(jié)論主要考慮的是特定纖維與纖維素酶蛋白間的作用:若纖維結(jié)合的蛋白多,則返染程度深;若纖維結(jié)合的蛋白少,則返染程度淺。實(shí)際上,不同種類的纖維素酶與靛藍(lán)間的作用不同。酶蛋白是否與纖維結(jié)合,決定纖維素酶蛋白和靛藍(lán)間的作用,從而影響返染效果。
從理論上來講,纖維素酶作用于纖維素纖維時(shí),首先是發(fā)生酶跟纖維的化學(xué)結(jié)合;作用之后,由于酶跟纖維之間發(fā)生不可逆的吸附,有部分酶蛋白不會(huì)從纖維上解吸下來,所以加劇了染料跟纖維的結(jié)合,而且這種結(jié)合由于染料跟酶蛋白之間化學(xué)鍵的存在,使得酶蛋白成為染料和纖維之間的堅(jiān)固的橋梁。這種結(jié)合很難用一般的清洗方法去除,所以造成酵洗工序是產(chǎn)生靛藍(lán)返染的最主要的牛仔服裝后整理工序。
從酶種類來看,成衣水洗過程中用到的液體酵素大都是酸性纖維素酶,固體酵素大都是中性纖維素酶。酸性酶中含有很多跟纖維素纖維結(jié)合的極性結(jié)構(gòu),所以能跟棉纖維產(chǎn)生牢固的化學(xué)結(jié)合;中性酶大都經(jīng)過基因改性后,減少了這些極性結(jié)構(gòu),所以中性酶的防染程度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于酸性酶。
從織物種類來看,棉纖維的沾色要比其他化纖類的沾色難去除,這也可以用以上理論解釋。纖維素酶只作用于棉纖維,跟其他纖維之間的結(jié)合力很弱,很容易通過表面活性劑的作用清洗下來,因此通常情況下,棉織物沾色要嚴(yán)重一些。
其他的條件或多或少都是由于影響了靛蘭染料、纖維素酶、纖維三者之間的結(jié)合,從而影響回染程
溫度的影響
通常情況下,溫度對(duì)回染的影響源于溫度的升高增加了染料和纖維分子之間的結(jié)合速率和解吸速率。很多研究表明單純的溫度升高對(duì)回染的影響很小,主要是由于溫度對(duì)回染的影響很容易用防染劑來消除。不過由于上述提到的不可逆吸附的存在,溫度的升高加速了酶跟染料間的結(jié)合,而這種結(jié)合是很難用常規(guī)防染劑消除的。因此在實(shí)際操作過程中,盡量采用較低溫度條件下的酵素是改善回染的手段之一。
在通常的酵素使用溫度(20~60℃)下,當(dāng)達(dá)到同樣的酵磨程度時(shí),靛蘭回染情況基本是一樣的。而我們認(rèn)為的低溫能大大降低回染的觀點(diǎn),忽略了溫度對(duì)酵磨程度的影響。
用低濁點(diǎn)的非離子表面活性劑做為防染劑應(yīng)用時(shí),溫度對(duì)濁點(diǎn)的影響有時(shí)候也會(huì)體現(xiàn)在回染的程度上。
現(xiàn)有的洗水酵素都可以在20~60℃發(fā)揮作用,而且一般都是溫度高時(shí)作用好。通常認(rèn)為的低溫酶在30℃左右要比50℃左右效果好是不對(duì)的。有些酵素被稱為冷水酶的原因主要是由于這類酶在溫度從50℃左右時(shí)降低到30℃時(shí),活力的降低比率要比熱水酶小。因此我們可以在實(shí)際應(yīng)用過程中,通過適當(dāng)?shù)慕档蜏囟葋砀纳苹厝径ㄟ^較長的酵磨時(shí)間彌補(bǔ)起花度的不足。
pH的影響
纖維素酶特殊的空間立體結(jié)構(gòu)保證了其跟纖維之間的結(jié)合和作用。而這種結(jié)構(gòu)是受溫度和pH值影響的。在實(shí)際應(yīng)用中,pH值的影響更大一些。
pH值對(duì)回染的影響主要有兩個(gè)方面。一是改變酶的空間結(jié)構(gòu),影響酶跟染料和纖維的結(jié)合;二是不同pH值條件下,影響了染料、酶和纖維分子的帶電情況。特別是在酸性條件下,pH值對(duì)棉纖維的影響顯著,更能表現(xiàn)出嚴(yán)重的回染。
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