يزيل الغسيل بإنزيم السيلولاز أطراف الألياف السائبة التي تتحول إلى وبر وحبيبات, حتى يصبح ملمس القطن والفسكوز أكثر نعومة ويقل تحببهما. لا يفعل شيئاً للبوليستر في المزيج. القوة هي الثمن: في دراسة واحدة على القطن, انخفضت مقاومة الانفجار بما يصل إلى 24.7% بينما ظل فقدان الوزن أقل من 1.5%.
تستخدم هذه التدوينة الخاصة بالنساء فساتين, بلوزات, القفاطين وملابس المنتجعات كأمثلة. يغطي ما تزيله الغسلة, لماذا يتغير الملمس, ما يحدث للتوبر, ما يكلفه الغسيل من قوة التحمل, وما يجب تضمينه في المواصفات.
ما الذي يزيله الغسيل الإنزيمي فعلياً من سطح القطن أو الفيسكوز?
يزيل أطراف الألياف والألياف الدقيقة التي تبرز من الخيط, بالإضافة إلى طبقة رقيقة من السليلوز الأكثر سهولة في الوصول إليه. لا شيء آخر على القطعة هو المستهدف.
السيلولاز هو مجموعة من الإنزيمات التي تكسر الروابط بين وحدات الجلوكوز في سلسلة السيلولوز. لا يمكنها العمل إلا حيث يمكنها الوصول. الأجزاء التي تصل إليها أولاً هي سطح الألياف والمناطق الأقل ترتيباً بين البلورات. طرف الليف السائب البارز من الخيط هو بالكامل تقريباً عبارة عن سطح, بحيث يضعف أولاً.
عالج Buschle-Diller وزملاؤه القطن, كتان, الرامي وحرير الفسكوز بالسيليولاز. جاءت إزالة اللييفات السطحية أولًا, وكان فقدان تلك المادة اللييفية هو السبب الرئيسي لفقدان الوزن المبكر. لم تتغير التبلورية بالأشعة السينية, وهو ما يفسره المؤلفون على أنه مهاجمة الإنزيم لنهايات السلاسل المتاحة على أسطح البلورات (Textile Research Journal, 1994).
يضعف الإنزيم أطراف الألياف. التقليب يؤدي إلى كسرها. تذكر براءة اختراع Novo Nordisk حول إزالة الوبر والتحبب أن التأثير لا يظهر بدون الخطوة الميكانيكية التي تلي الإنزيم (الولايات المتحدة 6,051,414). في غسيل الملابس الجاهزة, توفر الأسطوانة هذا التأثير.
إنزيمات السيلولاز الحمضية والمتعادلة
تأتي إنزيمات السيلولاز التجارية في عائلتين رئيسيتين. تعتمد إنزيمات السيلولاز الحمضية على Trichoderma وتعمل بأفضل شكل عند pH 4.5 ل 5.5 و 45 ل 55 °ج. السليولازات المتعادلة من Humicola يعمل بأفضل شكل عند pH 6.0 ل 7.0 و 40 ل 55 °ج (أودين, Textiles and Clothing Sustainability, 2015).
إنها لا تتصرف بالطريقة نفسها. في تجارب Uddin على الجيرسيه القطني, أدى الإنزيم الحمضي إلى مقاومة أفضل للتآكل. أعطى الإنزيم المتعادل فقداناً أقل في المتانة عند كل جرعة (الجدول أدناه). الأدبيات التي تمت مراجعتها في 2023 تشير دراسة حول الدنيم إلى أن السليولازات الحمضية تسبب مزيدًا من إعادة ترسيب الصبغة, أو التلطيخ العكسي, من الإنزيمات المحايدة (Ben Marzoug و Cheriaa, Journal of Textile Science and Technology, 2023). وهذا مهم أكثر ما يكون عندما توجد صبغة سائبة في حمام المعالجة, كما هو الحال مع النيلي.
لماذا يختلف الفسكوز واللايوسيل عن القطن
الفيسكوز والليوسيل عبارة عن سليلوز مجدد. يتعامل الإنزيم مع الكيمياء نفسها ولكن مع بنية مختلفة.
القطن الطبيعي حوالي 70% بلوري. الفيسكوز حوالي 25 ل 30%, وبلوراته أصغر بكثير. سلاسله أقصر أيضاً: درجة بلمرة تبلغ 250 ل 400 للفسكوز, 400 ل 700 لليوسيل وحوالي 2,000 للقطن (Peterson et al., الاستدامة, 2022). يكون جزء أكبر من ألياف الفيسكوز مكشوفًا للإنزيم, وتبدأ كل سلسلة أقصر.
Lyocell له مشكلته الخاصة. يتفزر عندما يحتك وهو رطب. تصف براءة اختراع Courtaulds لُييفات طويلة تتقشر لتعطي سطحاً زغبياً ومظهراً بلورياً على القماش المصبوغ. يطلق على هذا التفزر الأولي. اللييفات القصيرة التي تبقى داخل القماش تعطي تشطيبًا بملمس جلد الخوخ, والذي يطلق عليه التفرع الليفي الثانوي. يمكن للسيلولاز إزالة اللييفات من قماش الليوسيل المتفبرل (الولايات المتحدة 5,759,210). على الليوسيل, ثم, الغسيل هو خطوة للتحكم في الألياف الدقيقة بالإضافة إلى كونه خطوة تنظيف.
لخلفية الألياف, انظر رايون مقابل فيسكوز للملابس الصيفية.
لماذا يبدو ملمسه أكثر نعومة وأقل زغباً?
يبدو أكثر نعومة لأن الأجزاء الصلبة, تختفي أطراف الألياف المسببة للحكة وينثني القماش بسهولة أكبر. يبدو أقل وبراً لأن تلك الأطراف بعينها لم تعد تبرز عن السطح. الكي الشديد يغير السطح أيضاً, لكن عبر تسطيحه ليصبح لامعًا بدلًا من إزالة الألياف; انظر لماذا يؤدي الكي إلى اسمرار القطن أو تلميعه, الكتان والفسكوز.
يمكن قياس الصلابة بطول الانحناء. يعني طول الانثناء الأقصر قماشاً أكثر ليونة. في دراسة Uddin, انخفض طول الانحناء بما يصل إلى 31.62% مع الإنزيم الحمضي وحتى 44.26% مع الإنزيم المتعادل, مقارنة بالقماش غير المعالج (أودين, 2015).
تقول براءة اختراع Novo Nordisk إن فقدان الوزن بمقدار 3 ل 5% سيعطي عادة نعومة مناسبة مع إبقاء فقدان المتانة في الحدود المقبولة (الولايات المتحدة 6,051,414).
نوع الألياف يغير النتيجة. في دراسة عن السليولاز الحمضي على القطن وحرير الفسكوز, كانت أقمشة الرايون المعالجة أكثر مرونة من أقمشة القطن المعالجة (لي, Textile Science and Engineering, 2003). لقفطان من الفسكوز أو توب من الفوال القطني, لن تعطي الغسلة نفسها نفس الملمس.
يبدو السطح أيضاً أكثر نظافة. يفيد أودين بأنه بعد إزالة الألياف الزغبية, أصبح سطح القماش أكثر نظافة وتحسنت مقاومة التآكل.
هل يمنع التحبب, وما الذي لا يوقفه?
يقلل من تكون الحبيبات على القطن والفسكوز عن طريق إزالة الألياف السائبة التي تتشكل منها الحبيبات. لا يمنع تكون الوبر من الألياف التي لا يستطيع الإنزيم هضمها.
في دراسة Uddin, سجل قماش الجيرسيه القطني غير المعالج 3 على مقياس تحبب من 1 إلى 5 بعد 2,000 دورات الاحتكاك (5 يعني عدم وجود تحبب). بعد المعالجة بالسيلولاز الحمضي, تم تقييم معظم العينات 4 ل 5 أو 5. تستشهد الورقة نفسها بعمل سابق يفيد بأن فقدان وزن يبلغ حوالي 1 ل 2% يمكن أن يكون كافيًا لتحقيق انخفاض ملحوظ في التوبير على أقمشة التريكو (أودين, 2015).
ما لا يفعله:
- لا يمس البوليستر. يعمل السيلولاز على السيلولوز فقط. استخدم فريق Novozymes إنزيماً مختلفاً, إنزيم كيوتيناز, للصقل الحيوي للبوليستر, ودمجه مع سليولاز للبوليستر/القطن (McCloskey و Jump, Textile Research Journal, 2005). في فستان قطن/بوليستر, تُترك ألياف البوليستر كما كانت.
- يزيل الوبر الموجود وقت الغسيل. طلب اختبار التحبب على القماش المغسول, ليس وعدا.
- لا يغير الألياف, بنية الخيوط أو الأقمشة. تحدد هذه معظم سلوك التوبير. نغطيها في لماذا تتوبر الأوشحة وكيف تحدد واحداً لا يتوبر.
كم من المتانة يكلف ذلك, ومتى يكون أكثر من اللازم?
يكلف من المتانة أكثر من الوزن. في دراسة القطن المذكورة أعلاه, فقدان في الوزن أقل من 1.5% ترافق مع فقدان في المتانة يصل إلى 24.7%. يكون مفرطاً عندما يفشل القماش المغسول في تحقيق الحد الأدنى للمتانة الذي حددته قبل الإنتاج بالجملة.
عالج أودين قماش الجيرسيه القطني المفرد بإنزيم السيلولاز الحمضي (Mega PK) وسليولاز متعادل (Mega L) بثلاث جرعات, ثلاث درجات حرارة وثلاثة أوقات. قِيست القوة باعتبارها قوة الانفجار (أودين, 2015).
| جرعة الإنزيم | فقدان الوزن, إنزيم حمضي | فقدان مقاومة الانفجار, إنزيم حمضي | فقدان مقاومة الانفجار, إنزيم محايد |
|---|---|---|---|
| 0.5% | 0.25 ل 0.39% | 1.7 ل 7.4% | 1.5 ل 5.9% |
| 1% | 0.62 ل 0.89% | 8.2 ل 15.6% | 6.6 ل 12.4% |
| 1.5% | 0.98 ل 1.42% | 16.5 ل 24.7% | 12.5 ل 18.9% |
مصدر: أودين, Textiles and Clothing Sustainability, 2015. جيرسيه قطني مفرد. تراوح فقدان الوزن مع الإنزيم المتعادل من 0.20 ل 1.22% في جميع التجارب.
تبرز نقطتان اثنتان. يزداد فقدان القوة أسرع بكثير من فقدان الوزن. وعند نفس الجرعة كلّف الإنزيم المتعادل خسارة متانة أقل من الإنزيم الحمضي.
في 2023 دراسة على أربعة أقمشة دنيم معالجة بسليولاز محايد, كانت أكبر الخسائر 20.2% (السداة) و 15.4% (اللحمة) في مقاومة التمزق, و 28.1% (السداة) و 17.2% (اللحمة) في قوة الشد (Ben Marzoug و Cheriaa, 2023).
أين تقع الحدود
يستشهد أودين بمعيارين اثنين من الأدبيات السابقة. يجب ألا يتجاوز فقدان الوزن 3 ل 5%. فقدان في المتانة بمقدار 10% يعتبر مقبولاً تجارياً للصقل الحيوي. اقرأ بالمقارنة مع الجدول, ال 1% تجاوزت الجرعة الحمضية ذلك بالفعل 10% الخط عند بعض الإعدادات, عند فقدان في الوزن أقل من 1%.
يتطلب الفيسكوز مراقبة أكثر دقة. بعد 48 ساعات من المعالجة, وجد Buschle-Diller وزملاؤه أن الاحتفاظ بالمتانة لرايون الفسكوز كان أقل بكثير من القطن, ثم الرامي, ثم الكتان. انخفضت قوة خيوط الفيسكوز بشكل مطرد مع زيادة فقدان الوزن (Textile Research Journal, 1994). لا تتفق الدراسات حول فقدان الوزن. وجد Buschle-Diller أن الرايون فقد أكبر قدر من الوزن. وجد Lee أن القطن فقد أكثر من الرايون تحت ظروف تلك الدراسة (لي, 2003). لذلك لا يمكن تطبيق رقم فقدان الوزن المحدد للقطن على الفيسكوز. حدد حدودًا لكل قماش.
فقدان الوزن هو مقياس التحكم
فقدان الوزن هو الطريقة التي يتم بها التحكم في الغسيل. يُقاس بنقص وزن القماش بين ما قبل المعالجة وبعدها, كنسبة مئوية. تمنح براءة اختراع Novo Nordisk نطاقًا عامًا قدره 0.5 ل 10%, مع 3 ل 5% باعتباره الأكثر تفضيلاً (الولايات المتحدة 6,051,414). تهدف براءة اختراع Novo Nordisk لاحقة إلى تحقيق فائدة ضد التحبب عند أقل من 2% فقدان الوزن, ويصف 3 ل 5% كما هو معتاد في الصقل الحيوي التقليدي (الولايات المتحدة 5,916,798).
فقدان الوزن هو وسيلة تحكم, ليس ضمانا. يوضح الجدول أن المتانة يمكن أن تنخفض إلى ما بعد الحد التجاري بينما لا يزال فقدان الوزن يبدو ضئيلاً. قس كليهما.
كيف يتم إيقاف الإنزيم
يستمر الإنزيم في العمل حتى يتم تعطيله. يتم إيقافه برفع درجة الحرارة أو الرقم الهيدروجيني لوقت محدد. يعتمد المستوى المطلوب على مدى ثبات ذلك الإنزيم للحرارة أو تحمله لقيمة pH. بعض عوامل التبييض تعطل مفعوله أيضًا (الولايات المتحدة 6,051,414). أوقفت أمثلة براءة الاختراع التفاعل بهيدروكسيد الصوديوم المخفف عند pH 10. أنهى أودين المعالجة بتثبيت الحمام عند 85 °C لمدة 10 دقائق.
تخطي هذه الخطوة يكلف القماش من قوته. في دراسة الدنيم, كان لخطوة إبطال المفعول تأثير كبير على فقدان قوة الشد, ويستنتج المؤلفون أنه ينبغي تطبيقه لتجنب تلف القماش (Ben Marzoug و Cheriaa, 2023).
ما الذي يجب أن تنص عليه المواصفات?
يجب أن تحدد المواصفات نوع الإنزيم, وضع حد أقصى لفقدان الوزن, تحديد حد أدنى للقوة ودرجة مقاومة التحبب, وتتطلب خطوة إلغاء تنشيط مسجلة. اختبر كل ذلك على قماش الإنتاج الكمي.
- القماش والألياف. التركيب الكامل. للمزيج, قبول أن جزء البوليستر أو النايلون لن يتم صقله.
- معالجة سابقة. اذكر ما إذا كان القماش قد خضع بالفعل للصقل الحيوي في المصنع. تزيل خطوة السيلولاز الثانية المزيد من السيلولوز.
- نوع الإنزيم. سيلولاز حمضي أو متعادل, أو اطلب من جهة المعالجة تحديد أيهما تستخدم.
- الحد الأقصى لفقدان الوزن. تم القياس على عينات أقمشة عولجت في نفس حمولة الملابس. تحدد المصادر المذكورة أعلاه الحد الأقصى عند 3 ل 5%; على الأقمشة المحبوكة, 1 ل 2% تم الإبلاغ عنه بأنه كافٍ لتحقيق تحسن ملحوظ في مقاومة التحبب.
- الحد الأدنى للقوة. للفساتين المنسوجة, قطع علوية و القفطان: قوة التمزق وقوة الشد, السداء واللحمة, قبل الغسيل وبعده. للجيرسيه: مقاومة الانفجار. اذكر الحد الأقصى للفقد كنسبة مئوية, أو قيمة دنيا بعد الغسيل. حدد رقمًا أكثر صرامة للفيسكوز منه للقطن.
- درجة التوبر. الدرجة المطلوبة بعد عدد محدد من دورات الاحتكاك, مع طريقة الاختبار المذكورة.
- معيار الملمس. عينة قماش مغسولة معتمدة كمرجع للنعومة.
- إلغاء التنشيط. درجة الحرارة والوقت, أو pH والوقت, مكتوب في سجل الغسيل.
- لايوسل. اذكر ما إذا كان الهدف سطحًا نظيفًا أم تشطيبًا بملمس جلد الخوخ.
اعتماد الغسيل على أقمشة الإنتاج التجاري, ليس طول قماش العينة. ال عينة من أعلى مستويات الإنتاج هو المكان المناسب لفحص ملمس القماش, الوبر والقوة معاً. ضع بند الغسيل في ملف المواصفات الفنية حتى يرافق الطلب.
KK Fashion Exports قد صنعت فساتين, بلوزات, والقفاطين و ملابس المنتجع للمشترين في جميع أنحاء العالم منذ 2003. تبدأ أسعار الملابس من 200 قطع لكل نمط, لكل لون. أرسل المواصفة بعد تعبئة بند الغسيل وسنقدم عرض السعر على أساسها.
تطوير تشكيلة أزياء نسائية? تعرف على كيفية عملنا كـ مصنّع للملابس النسائية في الهند.
عرض كتيبات التصاميم B2B → لمحة عن أحدث مجموعاتنا. اطلب المجموعة الكاملة: المزيد من التصاميم عند الطلب.
