セルラーゼ酵素洗浄は毛羽やピリングの原因となる遊離した繊維端を切断する, 綿とビスコースがより滑らかな手触りになり、ピリングが少なくなります. 混紡素材中のポリエステルには何も作用しない. 強度が代償となる: 一つの綿の研究において, 破裂強度が最大で低下した 24.7% 重量減少が以下にとどまる一方で 1.5%.
この記事ではレディースの ドレス, トップス, カフタンやリゾートウェアを一例として. 洗濯によって除去されるものを網羅している, なぜ風合いが変わるのか, ピリングはどうなるか, 洗いによってどれほど強度が損なわれるか, そして仕様書に何を記載すべきか.
酵素洗浄が実際に綿やビスコースの表面から除去するもの?
糸から突き出ている繊維端やミクロフィブリルを取り除く, さらに最もアクセスしやすいセルロースの薄い層. 衣服上の他のものは対象ではない.
セルラーゼはセルロース鎖内のグルコース単位間の結合を切断する酵素群である. 到達できる場所でのみ作用することができます. 最初に到達する部分は繊維表面と結晶子間の低秩序領域です. 糸から突き出た遊離繊維の先端はほぼ全面が表面である, そのため最初に弱められます.
Buschle-Dillerらの研究チームはコットンを処理した, リネン, セルラーゼを用いたラミーおよびビスコースレーヨン. 最初に表面フィブリルを除去した, そしてそのフィブリル物質の喪失が初期の重量減少の主な原因であった. X線結晶化度は変化しなかった, 著者らはこれを、酵素が微結晶表面のアクセス可能な末端鎖を攻撃していると解釈している (Textile Research Journal, 1994).
酵素は繊維の端部を弱くする. タンブリングによってそれらが折れて脱落します. 毛羽立ちや毛玉の除去に関するNovo Nordiskの特許では酵素処理に続く機械的工程がなければ効果が現れないと記載されている (米国 6,051,414). 製品洗いにおいて, ドラムがその機械的作用をもたらします.
酸性および中性セルラーゼ
市販のセルラーゼには主に二つのグループがある. 酸性セルラーゼは以下を主成分とする トリコデルマ および次のpHで最もよく機能する 4.5 に 5.5 そして 45 に 55 °C. 中性セルラーゼは Humicola pHで最もよく作用する 6.0 に 7.0 そして 40 に 55 °C (ウディン, Textiles and Clothing Sustainability, 2015).
同じような挙動は示しません. コットンジャージーに関するUddinの試験では, 酸性酵素の方が優れた耐摩耗性をもたらしました. 中性酵素はどの投与量でも強度の低下が少なかった (下の表). 次で検討された文献： 2023 デニムの研究では酸性セルラーゼのほうが染料の再付着を引き起こしやすいと報告されている, または再汚染, 中性のものよりも (Ben MarzougおよびCheriaa, Journal of Textile Science and Technology, 2023). これは浴中に遊離染料がある場合に最も重要になる, インディゴと同様に.
ビスコースとリヨセルがコットンと異なる理由
ビスコースとリヨセルは再生セルロースです. 酵素が接する化学的性質は同じでも、構造は異なる.
天然綿はおよそ 70% 結晶性. ビスコースは約 25 に 30%, そしてその微結晶はずっと小さい. その分子鎖もまた短い: の重合度 250 に 400 ビスコース用, 400 に 700 リヨセル用および約 2,000 コットン用 (Peterson et al., 持続可能性, 2022). ビスコース繊維では、より多くの部分が酵素にさらされる, そして各鎖の開始長がより短い.
リヨセルには特有の問題がある. 湿潤状態で摩擦されるとフィブリル化する. Courtauldsの特許には染色生地において長いフィブリルが剥がれ落ちて毛羽立った表面とフロスト調の外観を与える現象が記載されている. これを一次フィブリル化と呼んでいる. 生地内部に残る短いフィブリルがピーチスキン仕上げを生み出す, 二次フィブリル化と呼ばれる. セルラーゼはフィブリル化したリヨセル生地からフィブリルを除去できる (米国 5,759,210). リヨセルでは, それから, 洗いは洗浄工程であると同時にフィブリル制御工程でもある.
繊維の背景について, 見る 夏用衣類のレーヨンとビスコースの比較.
より柔らかく毛羽立ちが少なく感じられる理由?
より柔らかく感じられるのは、硬い, チクチクする繊維の先端がなくなり、生地がよりしなやかに曲がります. その同じ毛端が表面から突出することがなくなるため、毛羽立ちが目立たなくなる. 強いプレスは表面感も変化させます, ただし繊維を除去するのではなく、押しつぶして光沢を出すことで; 見る プレスによって綿が褐変したり光沢が出たりする理由, リネンとビスコース.
剛性は曲げ長さとして測定できる. 曲げ長さが短いほど生地がよりしなやかであることを意味する. Uddinの研究では, 曲げ長さが最大で低下した 31.62% 酸性酵素を用いて最大 44.26% 中性酵素を用いて, 未処理の生地と比較して (ウディン, 2015).
Novo Nordiskの特許では重量減少を 3 に 5% 強度の低下を許容範囲内に抑えつつ、通常は十分な柔らかさが得られる (米国 6,051,414).
繊維の種類によって結果が変化する. 綿およびビスコースレーヨンに対する酸性セルラーゼの研究において, 処理されたレーヨン生地は処理された綿生地よりも柔軟であった (Lee, Textile Science and Engineering, 2003). ビスコースのカフタンやコットンボイルのトップス向け, 同じ洗い加工でも同じ風合いにはならない.
表面もよりきれいに見えます. ウディンは毛羽立ち繊維が除去されることで, 生地表面がよりきれいになり、耐摩耗性が向上しました.
ピリングを抑えられるか, そして何を防げないのか?
毛玉の原因となる浮遊繊維を除去することで、綿やビスコースのピリングを低減する. 酵素が分解できない繊維による毛玉の発生は防げない.
Uddinの研究では, 未処理のコットンジャージーの評価は 3 1〜5のピリングスケールにおいて〜の後 2,000 摩擦サイクル (5 ピリングがないことを意味します). 酸性セルラーゼ処理後, ほとんどのサンプルが評価されました 4 に 5 または 5. 同論文は先行研究を引用し、重量減少が約 1 に 2% ニット生地のピリングを著しく減少させるのに十分である (ウディン, 2015).
効果が及ばない点:
- ポリエステルには影響しない. セルラーゼはセルロースにのみ作用する. Novozymesのチームは異なる酵素を使用した, クチナーゼ, ポリエステルをバイオポリッシュ加工するために, そしてポリエステル／コットン用セルラーゼと組み合わせた (McCloskeyとJump, Textile Research Journal, 2005). 綿/ポリエステル混紡ドレスにおいて, ポリエステル繊維はそのまま残される.
- 洗濯時に存在している毛羽を取り除く. 洗浄後の生地に対する耐ピリング試験を依頼する, 約束ではない.
- 繊維自体を変質させることはない, 糸または生地の構造. それらがピリング挙動の大部分を左右します. これらについては以下で解説しています なぜスカーフに毛玉ができるのか、そして毛玉ができない製品を指定する方法.
どれほどの強度低下を伴うか, そしてどの時点で過剰となるのか?
重量よりも強度の低下の方が大きい. 上記の綿に関する研究では, を下回る重量減少 1.5% 最大で強度の低下を伴った 24.7%. 洗い加工後の生地が量産前に設定した最低強度基準を下回る場合は過剰である.
ウディンは綿シングルジャージーを酸性セルラーゼで処理しました (Mega PK) および中性セルラーゼ (Mega L) 三つの用量で, 三つの温度と三つの時間. 強度は破裂強度として測定された (ウディン, 2015).
| 酵素の投与量 | 重量減少, 酸性酵素 | 破裂強度低下, 酸性酵素 | 破裂強度低下, 中性酵素 |
|---|---|---|---|
| 0.5% | 0.25 に 0.39% | 1.7 に 7.4% | 1.5 に 5.9% |
| 1% | 0.62 に 0.89% | 8.2 に 15.6% | 6.6 に 12.4% |
| 1.5% | 0.98 に 1.42% | 16.5 に 24.7% | 12.5 に 18.9% |
ソース: ウディン, Textiles and Clothing Sustainability, 2015. コットンシングルジャージー. 中性酵素による重量減少の範囲は 0.20 に 1.22% すべての試験を通じて.
二つの点が際立っています. 強度低下は重量減少よりはるかに速く増える. そして同じ投与量において中性酵素は酸性酵素に比べて強度の低下が少なかった.
〜において 2023 中性セルラーゼで処理された四つのデニム生地の研究, 最大の損失は 20.2% (ワープ) そして 15.4% (よこ糸) 引裂強度において, そして 28.1% (ワープ) そして 17.2% (よこ糸) 引張強度において (Ben MarzougおよびCheriaa, 2023).
許容限界の基準
ウディンは先行文献から二つの基準を引用しています. 重量減少は以下を超えてはなりません 3 に 5%. 次の割合の強度低下 10% バイオポリッシングにおいて商業的に許容できると見なされています. 表と照合して読む, の 1% 酸性酵素の投与量はすでにそれを超えていた 10% 一部の設定でのライン, を下回る重量減少で 1%.
ビスコースはより厳格な管理が必要です. 後 48 時間の処理, Buschle-Dillerらの研究チームはレーヨンビスコースの強度保持率がコットンを大幅に下回ることを発見した, 次にラミー, 次にリネン. 重量減少が増加するにつれてビスコース糸の強度は着実に低下しました (Textile Research Journal, 1994). 研究によって重量減少に関する見解は一致していません. Buschle-Dillerはレーヨンの重量減少が最も大きかったことを突き止めた. Leeはその研究条件下で綿がレーヨンよりも多く減少することを発見した (Lee, 2003). そのため、綿向けに設定した減量率をビスコースにそのまま適用することはできない. 各生地に限度を設定する.
重量減少は管理指標です
重量減少によって洗い加工が管理されます. 処理前後の生地重量の減少として測定される, パーセンテージとして. Novo Nordiskの特許では一般的な範囲として 0.5 に 10%, と 3 に 5% 最も好ましいものとして (米国 6,051,414). より新しいNovo Nordiskの特許では次未満での抗ピリング効果を目指している 2% 重量減少, そして説明している 3 に 5% 従来のバイオポリッシングに典型的なように (米国 5,916,798).
重量減少は管理指標の一つです, 保証ではありません. この表は、重量減少がまだわずかに見えても強度が商業的限界を超えて低下する可能性があることを示しています. 両方を測定する.
酵素の働きを止める方法
酵素は失活するまで作用し続ける. 一定時間、温度またはpHを上げることで失活させる. 必要なレベルは、その酵素の耐熱性またはpH耐性によって決まる. 一部の漂白剤もこれを失活させる (米国 6,051,414). 特許の実施例では希水酸化ナトリウムを用いて反応を停止させたpH 10. ウディンは処理浴を次の条件に保って処理を終了しました 85 °Cで 10 分.
この工程を省くと強度が犠牲になる. デニムの研究では, 失活工程は引張強度の低下に大きな影響を及ぼしました, そして生地の損傷を避けるために適用すべきであると著者は結論付けている (Ben MarzougおよびCheriaa, 2023).
仕様書に記載すべき内容?
仕様書には酵素の種類を明記する必要があります, 重量減少を制限する, 強度の下限値とピリング等級を設定する, かつ記録された失活工程を必要とする. これらすべてを量産用生地で試験する.
- 生地と繊維. 完全な組成. 混紡の場合, ポリエステルまたはナイロン部分はバイオポリッシュされないことを受け入れる.
- 以前の処理. 生地が工場ですでにバイオポリッシングされていたかを記載する. 二番目のセルラーゼ工程によりさらに多くのセルロースが除去される.
- 酵素の種類. 酸性または中性セルラーゼ, または加工業者に使用しているものを明記するよう依頼してください.
- 最大重量減少. 衣類と同じ負荷で処理された生地スワッチで測定. 上記の情報源では上限を 3 に 5%; ニット生地で, 1 に 2% 顕著なピリング改善に十分であると報告されています.
- 最低強度. 織物ドレス用, トップスと カフタン: 引裂強度および引張強度, 経糸と緯糸, 洗濯の前後で. ジャージー向け: 破裂強度. 最大減量をパーセントで示す, または洗濯後の最小値. ビスコースには綿より厳しい数値を設定する.
- ピリング等級. 規定された回数の摩擦サイクル後に必要な等級, 指定された試験方法を用いて.
- 風合い基準. 柔らかさの基準として承認された洗浄済みスワッチ.
- 失活. 温度と時間, またはpHと時間, 洗い記録に記載された.
- リヨセル. 目標がきれいな表面なのか、ピーチスキン仕上げなのかを記載する.
量産生地での洗浄加工を承認する, サンプル反物ではなく. の top-of-production sample 風合いを確認するのに適した場所です, 毛羽と強度を同時に. 洗浄条件の行を テックパック 注文と一緒に送られるように.
KK Fashion Exportsが製作してきた ドレス, トップス, カフタンなどを リゾートウェア 以来、世界中のバイヤー向けに 2003. 衣類は〜から 200 スタイルごとの枚数, 色ごとに. 洗浄条件の行を記入した仕様書を送っていただければ、それに基づいて見積もります.
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