Pranie enzýmom celulázy odstriháva voľné konce vlákien, z ktorých vznikajú chĺpky a žmolky, aby boli bavlna a viskóza hladšie na dotyk a menej sa žmolkovali. S polyesterom v zmesi nerobí nič. Pevnosť je cenou: v jednej štúdii o bavlne, pevnosť v pretlačení klesla až o 24.7% kým strata hmotnosti zostala pod 1.5%.
Tento príspevok používa dámske šaty, topy, kaftany a rezortné oblečenie ako príklady. Pokrýva to, čo pranie odstráni, prečo sa mení omak, čo sa deje so žmolkovatením, koľko stojí pranie na pevnosti, a čo uviesť v špecifikácii.
Čo enzymatické pranie v skutočnosti odstraňuje z povrchu bavlny alebo viskózy?
Odstraňuje konce vlákien a mikrofibrily, ktoré vyčnievajú z priadze, plus tenká vrstva najdostupnejšej celulózy. Nič iné na odeve nie je cieľom.
Celuláza je skupina enzýmov, ktoré štiepia väzby medzi glukózovými jednotkami v celulózovom reťazci. Môžu pôsobiť len tam, kam sa dostanú. Časti, ku ktorým sa dostanú najskôr, sú povrch vlákna a menej usporiadané oblasti medzi kryštalitmi. Voľný koniec vlákna vyčnievajúci z priadze je takmer celý len povrch, takže je najprv oslabená.
Buschle-Diller a spolupracovníci ošetrovali bavlnu, ľan, ramia a viskózový hodváb s celulázou. Odstránenie povrchových fibríl bolo prvé, a strata tejto fibrilárnej hmoty bola hlavnou príčinou počiatočného úbytku hmotnosti. Röntgenová kryštalinita sa nezmenila, čo autori interpretujú ako útok enzýmu na prístupné konce reťazcov na povrchoch kryštalitov (Textile Research Journal, 1994).
Enzým oslabuje konce vlákien. Pohyb v bubne ich odlamuje. Patent spoločnosti Novo Nordisk o odstraňovaní chĺpkov a žmolkov uvádza, že účinok sa neprejaví bez mechanického kroku nasledujúceho po enzýme (USA 6,051,414). Pri praní odevov, bubon zabezpečuje tento účinok.
Kyslé a neutrálne celulázy
Komerčné celulázy sa delia do dvoch hlavných skupín. Kyslé celulázy sú založené na Trichoderma a najlepšie fungujú pri pH 4.5 do 5.5 a 45 do 55 °C. Neutrálne celulázy od Humicola najlepšie fungujú pri pH 6.0 do 7.0 a 40 do 55 °C (Uddin, Textiles and Clothing Sustainability, 2015).
Nesprávajú sa rovnako. V Uddinových testoch na bavlnenom džerseji, kyslý enzým poskytol lepšiu odolnosť voči oderu. Neutrálny enzým spôsobil menšiu stratu pevnosti pri každej dávke (tabuľka nižšie). Literatúra preskúmaná v 2023 štúdia o denime uvádza, že kyslé celulázy spôsobujú väčšie opätovné usadzovanie farbiva, alebo backstaining, než neutrálne (Ben Marzoug a Cheriaa, Journal of Textile Science and Technology, 2023). Najviac na tom záleží tam, kde je vo vani voľné farbivo, ako pri indigu.
Prečo sa viskóza a lyocell líšia od bavlny
Viskóza a lyocell sú regenerovaná celulóza. Enzým reaguje s rovnakou chémiou, ale s odlišnou štruktúrou.
Natívna bavlna je približne 70% kryštalický. Viskóza je približne 25 do 30%, a jej kryštality sú oveľa menšie. Jeho reťazce sú tiež kratšie: stupeň polymerizácie 250 do 400 pre viskózu, 400 do 700 pre lyocel a približne 2,000 pre bavlnu (Peterson et al., Udržateľnosť, 2022). Väčšia časť viskózového vlákna je prístupná enzýmu, a každý reťazec začína kratší.
Lyocell má svoj vlastný problém. Fibriluje, keď je odieraný za mokra. Patent spoločnosti Courtaulds opisuje dlhé fibrily, ktoré sa odlupujú a vytvárajú chlpatý povrch a matný vzhľad na farbenej tkanine. Označuje to ako primárnu fibriláciu. Krátke fibrily, ktoré zostávajú vo vnútri tkaniny, vytvárajú broskyňový efekt, čo nazýva sekundárnou fibriláciou. Celuláza dokáže odstrániť fibrily z fibrilovanej lyocelovej tkaniny (USA 5,759,210). Na lyocelle, potom, pranie je krokom kontroly fibríl, ako aj čistiacim krokom.
Pre kontext vlákien, pozri rayon vs viskóza pre letné odevy.
Prečo je na dotyk mäkší a menej chĺpkatý?
Na dotyk je mäkší, pretože tuhé, drsné konce vlákien sú preč a látka sa ľahšie ohýba. Vyzerá menej chĺpkovitá, pretože tie isté konce už neodstávajú od povrchu. Silné žehlenie tiež mení povrch, ale jeho sploštením do lesku namiesto odstránenia vlákna; pozri prečo žehlenie spôsobuje hnednutie alebo lesk bavlny, ľan a viskóza.
Tuhosť možno merať ako dĺžku ohybu. Kratšia dĺžka ohybu znamená poddajnejšiu tkaninu. V Uddinovej štúdii, dĺžka ohybu klesla až o 31.62% s kyslým enzýmom a až do 44.26% s neutrálnym enzýmom, oproti neošetrenej tkanine (Uddin, 2015).
Patent Novo Nordisk uvádza, že úbytok hmotnosti 3 do 5% zvyčajne zabezpečí správnu mäkkosť pri zachovaní prijateľnej straty pevnosti (USA 6,051,414).
Typ vlákna mení výsledok. V štúdii kyslej celulázy na bavlne a viskóze, upravené viskózové tkaniny boli pružnejšie ako upravené bavlnené (Lee, Textile Science and Engineering, 2003). Pre viskózový kaftan alebo bavlnený voálový top, rovnaké pranie neposkytne rovnaký omak.
Povrch tiež vyzerá čistejšie. Uddin uvádza, že po odstránení odstávajúcich vlákien, povrch tkaniny sa vyčistil a odolnosť voči oderu sa zlepšila.
Zastaví to žmolkovanie, a čo to nezastaví?
Znižuje žmolkovanie bavlny a viskózy odstránením uvoľnených vlákien, z ktorých sa tvoria žmolky. Nezabraňuje žmolkovaniu vlákien, ktoré enzým nedokáže rozložiť.
V Uddinovej štúdii, neupravený bavlnený džersej dosiahol hodnotenie 3 na stupnici žmolkovania od 1 do 5 po 2,000 cyklov odierania (5 znamená žiadne žmolkovanie). Po ošetrení kyslou celulázou, väčšina vzoriek hodnotená 4 do 5 alebo 5. Rovnaká práca cituje skoršiu štúdiu, podľa ktorej strata hmotnosti približne 1 do 2% môže stačiť na výrazné zníženie žmolkovania na pletenine (Uddin, 2015).
Čo nerobí:
- Nedotýka sa polyesteru. Celuláza pôsobí iba na celulózu. Tím Novozymes použil iný enzým, kutináza, na bioleštenie polyesteru, a spojili ju s celulázou pre polyester/bavlnu (McCloskey a Jump, Textile Research Journal, 2005). V šatách z bavlny a polyesteru, polyesterové vlákna zostávajú také, aké boli.
- Odstraňuje chĺpky, ktoré sa tam nachádzajú v čase prania. Požiadajte o test žmolkovatosti na vypranej tkanine, nie sľub.
- Nemení vlákno, štruktúra priadze alebo tkaniny. Tie určujú väčšinu správania pri žmolkovaní. Venujeme sa im v prečo sa šály žmolkujú a ako špecifikovať taký, ktorý sa nežmolkuje.
Koľko pevnosti to stojí, a kedy je to priveľa?
Stojí to viac pevnosti ako hmotnosti. Vo vyššie uvedenej štúdii bavlny, úbytok hmotnosti pod 1.5% bolo spojené so stratou pevnosti až o 24.7%. Je to priveľa, keď vypraná látka nesplní minimálnu hranicu pevnosti stanovenú pred výrobou.
Uddin ošetril bavlnený single jersey kyslou celulázou (Mega PK) a neutrálna celuláza (Mega L) pri troch dávkach, tri teploty a tri časy. Pevnosť sa merala ako pevnosť v pretrhnutí (Uddin, 2015).
| Dávka enzýmu | Strata hmotnosti, kyslý enzým | Strata pevnosti v pretlaku, kyslý enzým | Strata pevnosti v pretlaku, neutrálny enzým |
|---|---|---|---|
| 0.5% | 0.25 do 0.39% | 1.7 do 7.4% | 1.5 do 5.9% |
| 1% | 0.62 do 0.89% | 8.2 do 15.6% | 6.6 do 12.4% |
| 1.5% | 0.98 do 1.42% | 16.5 do 24.7% | 12.5 do 18.9% |
Zdroj: Uddin, Textiles and Clothing Sustainability, 2015. Bavlnený jednolíci úplet. Strata hmotnosti s neutrálnym enzýmom sa pohybovala od 0.20 do 1.22% vo všetkých pokusoch.
Vynikajú dva body. Strata pevnosti rastie oveľa rýchlejšie než úbytok hmotnosti. A pri rovnakej dávke si neutrálny enzým vyžiadal menšiu stratu pevnosti ako ten kyslý.
V 2023 štúdia štyroch denimových tkanín ošetrených neutrálnymi celulázami, najväčšie straty boli 20.2% (osnova) a 15.4% (útok) v pevnosti v trhu, a 28.1% (osnova) a 17.2% (útok) v pevnosti v ťahu (Ben Marzoug a Cheriaa, 2023).
Kde ležia limity
Uddin cituje dva referenčné body zo staršej literatúry. Strata hmotnosti by nemala presiahnuť 3 do 5%. Strata pevnosti o 10% sa považuje za komerčne prijateľné pre bio-leštenie. Porovnajte s tabuľkou, a 1% dávka kyseliny to už prekročila 10% čiara pri niektorých nastaveniach, pri úbytku hmotnosti pod 1%.
Viskóza si vyžaduje prísnejšiu kontrolu. Po 48 hodín úpravy, Buschle-Diller a spolupracovníci zistili, že zachovanie pevnosti viskózy bolo výrazne nižšie ako pri bavlne, potom ramia, potom ľan. Pevnosť viskózovej priadze plynule klesala s rastúcou stratou hmotnosti (Textile Research Journal, 1994). Štúdie sa nezhodujú v otázke straty hmotnosti. Buschle-Diller zistil, že viskóza stratila najviac hmotnosti. Lee zistil, že bavlna stratila viac ako viskóza za podmienok danej štúdie (Lee, 2003). Preto hodnotu úbytku hmotnosti stanovenú pre bavlnu nemožno preniesť na viskózu. Nastavte limity pre každú tkaninu.
Strata hmotnosti je kontrolnou metrikou
Strata hmotnosti je spôsob, akým sa pranie kontroluje. Meria sa ako úbytok hmotnosti textílie pred a po úprave, v percentách. Patent Novo Nordisk uvádza všeobecný rozsah 0.5 do 10%, s 3 do 5% ako najpreferovanejší (USA 6,051,414). Neskorší patent spoločnosti Novo Nordisk sa zameriava na zníženie žmolkovatosti pri menej ako 2% strata hmotnosti, a opisuje 3 do 5% ako je typické pre konvenčné bioleštenie (USA 5,916,798).
Strata hmotnosti je kontrolný parameter, nie je zárukou. Tabuľka ukazuje, že pevnosť môže klesnúť pod komerčný limit, zatiaľ čo strata hmotnosti sa stále zdá malá. Zmerajte oboje.
Ako sa enzým zastavuje
Enzým pokračuje v pôsobení, kým sa nedeaktivuje. Zastaví sa zvýšením teploty alebo pH na stanovený čas. Potrebná úroveň závisí od toho, aký je daný enzým tepelne stabilný alebo tolerantný voči pH. Niektoré bieliace prostriedky ho tiež deaktivujú (USA 6,051,414). Príklady v patente zastavili reakciu zriedeným hydroxidom sodným pri pH 10. Uddin ukončil úpravu udržiavaním kúpeľa pri 85 °C počas 10 minút.
Vynechanie tohto kroku stojí pevnosť. V štúdii o denime, krok inaktivácie mal významný vplyv na stratu pevnosti v ťahu, a autori dospeli k záveru, že by sa mala použiť, aby sa zabránilo poškodeniu tkaniny (Ben Marzoug a Cheriaa, 2023).
Čo by mala špecifikácia obsahovať?
V špecifikácii by mal byť uvedený typ enzýmu, obmedziť úbytok hmotnosti, stanovte minimálnu hranicu pevnosti a stupeň žmolkovitosti, a vyžadujú zaznamenaný krok deaktivácie. Všetko otestujte na hromadnej tkanine.
- Tkanina a vlákno. Úplné zloženie. Pre zmes, prijať, že polyesterová alebo nylonová časť nebude vyleštená.
- Skoršie ošetrenie. Uveďte, či už bola tkanina v závode biopolírovaná. Druhý krok s celulázou odstráni viac celulózy.
- Typ enzýmu. Kyslá alebo neutrálna celuláza, alebo požiadajte spracovateľa, aby uviedol, ktorý používa.
- Maximálna strata hmotnosti. Merané na vzorkách textílie spracovaných v rovnakej várke ako odevy. Vyššie uvedené zdroje stanovujú strop na úrovni 3 do 5%; na pleteninách, 1 do 2% bolo hlásené ako dostatočné pre výrazné zlepšenie odolnosti voči žmolkovaniu.
- Minimálna hranica pevnosti. Pre tkané šaty, topy a kaftany: pevnosť v trhu a ťahu, osnova a útok, pred praním a po praní. Pre úplet: pevnosť v pretlačení. Uveďte maximálnu stratu v percentách, alebo minimálna hodnota po praní. Pre viskózu nastavte prísnejšiu hodnotu než pre bavlnu.
- Stupeň žmolkovania. Požadovaný stupeň po uvedenom počte cyklov trenia, s uvedenou skúšobnou metódou.
- Štandard omaku. Vypraná vzorka schválená ako referencia mäkkosti.
- Deaktivácia. Teplota a čas, alebo pH a čas, zapísané v zázname o praní.
- Lyocell. Uveďte, či je cieľom čistý povrch alebo broskyňový efekt.
Schváľte pranie na výrobnej metráži, nie metráž vzorky. The top-of-production sample je to správne miesto na kontrolu omaku, chĺpky a pevnosť spolu. Uveďte prací postup do tech pack aby putoval s objednávkou.
KK Fashion Exports vyrobila šaty, topy, kaftanov a plážový a resortný odev pre nákupcov po celom svete od 2003. Odevy od 200 kusov na štýl, podľa farby. Pošlite špecifikáciu s vyplneným pracím postupom a podľa nej pripravíme cenovú ponuku.
Vývoj sortimentu dámskeho oblečenia? Pozrite sa, ako pracujeme ako a výrobca dámskych odevov v Indii.
Pozrite si B2B lookbooky → pohľad na naše najnovšie kolekcie. Vyžiadajte si celý sortiment: viac vzorov na vyžiadanie.
