En cellulase-enzymvask fjerner de løse fiberender, der bliver til fnuller og pilling, så bomuld og viskose føles glattere og fnugger mindre. Det gør intet ved polyester i en blanding. Styrke er omkostningen: i en bomuldsundersøgelse, sprængstyrken faldt med op til 24.7% mens vægttabet forblev under 1.5%.
Dette indlæg bruger dame- kjoler, toppe, kaftaner og ferietøj som eksemplerne. Det dækker, hvad vasken fjerner, hvorfor grebet ændrer sig, hvad der sker med fnugdannelse, hvad vasken koster i styrke, og hvad der skal stå i specifikationen.
Hvad fjerner en enzymvask egentlig fra en overflade af bomuld eller viskose?
Det fjerner fiberenderne og mikrofibrillerne, der stikker ud af garnet, plus et tyndt lag af den mest tilgængelige cellulose. Intet andet på beklædningsgenstanden er målet.
Cellulase er en gruppe enzymer, der nedbryder bindingerne mellem glukoseenheder i en cellulosekæde. De kan kun virke, hvor de kan nå hen. De dele, de når først, er fiberoverfladen og de mindre ordnede områder mellem krystallitterne. En løs fiberende, der stikker ud af garnet, er næsten udelukkende overflade, så det svækkes først.
Buschle-Diller og kolleger behandlede bomuld, hør, ramie og viskoserayon med cellulase. Fjernelsen af overfladefibrillerne kom først, og tabet af dette fibrillære materiale var hovedårsagen til det tidlige vægttab. røntgenkrystallinitet ændrede sig ikke, hvilket forfatterne udlægger som, at enzymet angriber tilgængelige kædeender på krystallitoverflader (Textile Research Journal, 1994).
Enzymet svækker fiberenderne. Tumbling knækker dem af. Et Novo Nordisk-patent om afhåring og antipilling angiver, at effekten ikke opstår uden det mekaniske trin, der følger efter enzymet (USA 6,051,414). I en tøjvask, tromlen leverer denne mekaniske påvirkning.
Sure og neutrale cellulaser
Kommercielle cellulaser findes i to hovedfamilier. Sure cellulaser er baseret på Trichoderma og fungerer bedst ved pH 4.5 til 5.5 og 45 til 55 °C. Neutrale cellulaser fra Humicola fungerer bedst ved pH 6.0 til 7.0 og 40 til 55 °C (Uddin, Textiles and Clothing Sustainability, 2015).
De opfører sig ikke ens. I Uddins forsøg på bomuldsjersey, det sure enzym gav bedre slidstyrke. Det neutrale enzym gav mindre styrketab ved enhver dosis (tabellen nedenfor). Litteratur gennemgået i en 2023 denimstudie rapporterer, at syrecellulaser forårsager mere genafsætning af farvestof, eller genafsmitning, end neutrale (Ben Marzoug og Cheriaa, Journal of Textile Science and Technology, 2023). Det betyder mest, når der er løst farvestof i badet, som med indigo.
Hvorfor viskose og lyocell adskiller sig fra bomuld
Viskose og lyocell er regenereret cellulose. Enzymet møder den samme kemi, men en anden struktur.
Naturlig bomuld er omkring 70% krystallinsk. Viskose er omkring 25 til 30%, og dets krystallitter er meget mindre. Dets kæder er også kortere: en polymerisationsgrad på 250 til 400 for viskose, 400 til 700 for lyocell og cirka 2,000 til bomuld (Peterson et al., Bæredygtighed, 2022). En større del af en viskosefiber er tilgængelig for enzymet, og hver kæde starter kortere.
Lyocell har sit eget problem. Det fibrillerer, når det slides vådt. Et Courtaulds-patent beskriver lange fibriller, der skaller af og giver en håret overflade og et frostet look på farvet stof. Den kalder dette primær fibrillering. Korte fibriller, der bliver inde i stoffet, giver en ferskenskindfinish, hvilket den kalder sekundær fibrillering. Cellulase kan fjerne fibriller fra fibrilleret lyocellstof (USA 5,759,210). På lyocell, så, vasken er et fibrilkontroltrin såvel som et rensetrin.
Til fiberbaggrunden, se rayon vs viskose til sommertøj.
Hvorfor føles det blødere og mindre fnugget?
Det føles blødere, fordi de stive, kradsende fiberender er væk, og stoffet bøjer lettere. Det ser mindre fnugget ud, fordi de samme ender ikke længere stikker ud fra overfladen. Kraftig presning ændrer også overfladen, men ved at flade det ud til en glans i stedet for at fjerne fibre; se hvorfor presning brunfarver eller polerer bomuld, linned og viskose.
Stivhed kan måles som bøjningslængde. En kortere bøjningslængde betyder et mere smidigt stof. I Uddins undersøgelse, bøjningslængden faldt med op til 31.62% med det sure enzym og op til 44.26% med det neutrale enzym, i forhold til det ubehandlede stof (Uddin, 2015).
Novo Nordisk-patentet angiver et vægttab på 3 til 5% vil normalt give passende blødhed, samtidig med at styrketabet holdes acceptabelt (USA 6,051,414).
Fibertype ændrer resultatet. I en undersøgelse af syrecellulase på bomuld og viskoserayon, de behandlede rayonstoffer var mere fleksible end de behandlede bomuldsstoffer (Lee, Textile Science and Engineering, 2003). Til en viskosekaftan eller en top i bomuldsvoile, den samme vask vil ikke give det samme greb.
Overfladen ser også renere ud. Uddin rapporterer, at med de udragende fibre fjernet, stoffets overflade blev renere, og slidstyrken blev forbedret.
Stopper det pilling, og hvad stopper det ikke?
Det reducerer pilling på bomuld og viskose ved at fjerne de løse fibre, som pilling dannes af. Det forhindrer ikke pilling fra fibre, som enzymet ikke kan nedbryde.
I Uddins undersøgelse, den ubehandlede bomuldsjersey opnåede bedømmelsen 3 på en 1-til-5 pilling-skala efter 2,000 gnidningscyklusser (5 betyder ingen pilling). Efter syrecellulasebehandling, de fleste prøver blev bedømt 4 til 5 eller 5. Samme artikel citerer tidligere arbejde for, at et vægttab på omkring 1 til 2% kan være nok til at give et markant fald i fnuller på strikket stof (Uddin, 2015).
Hvad det ikke gør:
- Det rører ikke polyester. Cellulase virker kun på cellulose. Et Novozymes-team brugte et andet enzym, en cutinase, at biopolere polyester, og parrede det med en cellulase til polyester/bomuld (McCloskey og Jump, Textile Research Journal, 2005). I en bomuld/polyesterkjole, polyesterfibrene efterlades, som de var.
- Det fjerner det fnuller, der er til stede på vasketidspunktet. Bed om en pillingtest på det vaskede stof, ikke et løfte.
- Det ændrer ikke fiber, garn- eller stofkonstruktion. De afgør det meste af pilling-adfærden. Vi dækker dem i hvorfor tørklæder fnugger, og hvordan man specificerer et, der ikke gør.
Hvor meget styrke det koster, og hvornår er det for meget?
Det koster mere styrke end vægt. I bomuldsundersøgelsen ovenfor, et vægttab under 1.5% medførte et styrketab på op til 24.7%. Det er for meget, når det vaskede stof ikke opfylder den minimumsstyrke, du fastsatte før bulkproduktionen.
Uddin behandlede bomulds-single jersey med en sur cellulase (Mega PK) og en neutral cellulase (Mega L) ved tre doser, tre temperaturer og tre tider. Styrken blev målt som sprængstyrke (Uddin, 2015).
| Enzymdosis | Vægttab, syre-enzym | Tab af sprængstyrke, syre-enzym | Tab af sprængstyrke, neutralt enzym |
|---|---|---|---|
| 0.5% | 0.25 til 0.39% | 1.7 til 7.4% | 1.5 til 5.9% |
| 1% | 0.62 til 0.89% | 8.2 til 15.6% | 6.6 til 12.4% |
| 1.5% | 0.98 til 1.42% | 16.5 til 24.7% | 12.5 til 18.9% |
Kilde: Uddin, Textiles and Clothing Sustainability, 2015. Single jersey i bomuld. Vægttab med det neutrale enzym varierede fra 0.20 til 1.22% på tværs af alle forsøg.
To punkter skiller sig ud. Styrketabet stiger meget hurtigere end vægttabet. Og ved samme dosis kostede det neutrale enzym mindre styrke end det sure.
I en 2023 undersøgelse af fire denimstoffer behandlet med neutrale cellulaser, de største tab var 20.2% (kæde) og 15.4% (skud) i rivstyrke, og 28.1% (kæde) og 17.2% (skud) i trækstyrke (Ben Marzoug og Cheriaa, 2023).
Hvor grænserne ligger
Uddin citerer to benchmarks fra tidligere litteratur. Vægttab bør ikke overstige 3 til 5%. Et styrketab på 10% anses for kommercielt acceptabelt til biopolering. Aflæs i forhold til tabellen, det 1% syredosis allerede overskred det 10% linje ved visse indstillinger, ved et vægttab under 1%.
Viskose kræver tættere overvågning. Efter 48 timers behandling, Buschle-Diller og kolleger fandt, at styrkebevarelsen for viskoserayon lå langt under bomuld, derefter ramie, derefter hør. Viskosegarnets styrke faldt støt, efterhånden som vægttabet steg (Textile Research Journal, 1994). Undersøgelserne er ikke enige om vægttab. Buschle-Diller fandt, at rayon tabte mest vægt. Lee fandt, at bomuld tabte mere end rayon under denne undersøgelses betingelser (Lee, 2003). Derfor kan en vægttabsværdi fastsat for bomuld ikke overføres til viskose. Sæt grænser for hvert stof.
Vægttab er kontrolmetrikken
Vægttab er måden, hvorpå vasken styres. Det måles som faldet i stofvægt fra før til efter behandling, som en procentdel. Novo Nordisk-patentet angiver et generelt interval på 0.5 til 10%, med 3 til 5% som den mest foretrukne (USA 6,051,414). Et senere Novo Nordisk-patent sigter mod en pillingfordel ved mindre end 2% vægttab, og beskriver 3 til 5% som typisk for konventionel biopolering (USA 5,916,798).
Vægttab er en kontrolparameter, ikke en garanti. Tabellen viser, at styrken kan falde under en kommerciel grænse, mens vægttabet stadig ser lille ud. Mål begge.
Hvordan enzymet stoppes
Enzymet bliver ved med at virke, indtil det deaktiveres. Det stoppes ved at hæve temperaturen eller pH-værdien i et bestemt tidsrum. Det nødvendige niveau afhænger af, hvor varmestabilt eller pH-tolerant det pågældende enzym er. Nogle blegemidler deaktiverer det også (USA 6,051,414). Patentets eksempler stoppede reaktionen med fortyndet natriumhydroxid ved pH 10. Uddin afsluttede behandlingen ved at holde badet på 85 °C i 10 minutter.
At springe dette trin over koster styrke. I denimundersøgelsen, inaktiveringstrinnet havde en væsentlig indflydelse på tabet af trækstyrke, og forfatterne konkluderer, at det bør anvendes for at undgå stofbeskadigelse (Ben Marzoug og Cheriaa, 2023).
Hvad bør specifikationen sige?
Specifikationen bør angive enzymtypen, begrænse vægttabet, fastsætte en minimumsstyrke og en pilling-grad, og kræver et registreret deaktiveringstrin. Test det hele på bulkstoffet.
- Stof og fiber. Fuld sammensætning. Til en blanding, acceptere, at polyester- eller nylondelen ikke bliver poleret.
- Tidligere behandling. Angiv, om stoffet allerede var biopoleret på fabrikken. Et andet cellulasetrin fjerner mere cellulose.
- Enzymtype. Sur eller neutral cellulase, eller bed forædleren oplyse, hvilken de bruger.
- Maksimalt vægttab. Målt på stofprøver kørt i samme vask som tøjet. Kilderne ovenfor sætter loftet ved 3 til 5%; på strikstoffer, 1 til 2% er blevet rapporteret som tilstrækkeligt til en markant forbedring af pilling.
- Minimumsstyrke. Til vævede kjoler, toppe og kaftaner: riv- og trækstyrke, kæde og islæt, før og efter vask. Til jersey: sprængstyrke. Angiv det maksimale tab som en procentdel, eller en minimumsværdi efter vask. Sæt en strammere værdi for viskose end for bomuld.
- Pillinggrad. Den grad, der kræves efter et angivet antal gnidningscyklusser, med den nævnte testmetode.
- Håndstandard. En vasket stofprøve godkendt som blødhedsreference.
- Deaktivering. Temperatur og tid, eller pH og tid, skrevet på vaskerapporten.
- Lyocell. Angiv, om målet er en ren overflade eller en ferskenskindfinish.
Godkend vasken på metervarer, ikke prøvemetervaren. Det top-of-production prøve er det rette sted at mærke grebet, fnug og styrke sammen. Sæt vaskelinjen ind i tech pack så det følger med ordren.
KK Fashion Exports har fremstillet kjoler, toppe, kaftans og resortbeklædning til indkøbere i hele verden siden 2003. Tøj starter fra 200 stykker pr stil, pr farve. Send specifikationen med vaskelinjen udfyldt, så giver vi et tilbud ud fra den.
Udvikling af en dametøjskollektion? Se hvordan vi arbejder som en producent af dametøj i Indien.
Se B2B lookbooks → et glimt af vores seneste kollektioner. Anmod om hele sortimentet: flere designs på forespørgsel.
