Ферментне прання целюлазою зрізає вільні кінці волокон, які перетворюються на пух і ковтунці, щоб бавовна та віскоза були гладкішими на дотик і менше кошлатилися. Воно ніяк не впливає на поліестер у суміші. Міцність — це ціна: в одному дослідженні бавовни, міцність на продавлювання знизилася на величину до 24.7% тоді як втрата ваги залишалася нижче 1.5%.
У цій публікації використовуються жіночі сукні, топи, кафтани та курортний одяг як приклади. Це охоплює те, що видаляється під час прання, чому змінюється гриф, що відбувається з кошлатанням, скільки прання забирає в міцності, і що включити в специфікацію.
Що насправді видаляє ензимне прання з поверхні бавовни чи віскози?
Воно видаляє кінці волокон і мікрофібрили, що стирчать із пряжі, плюс тонкий шар найбільш доступної целюлози. Ніщо інше на виробі не є ціллю.
Целюлаза — це група ферментів, які розщеплюють зв'язки між ланками глюкози в целюлозному ланцюзі. Вони можуть діяти лише там, куди можуть дістатися. Ділянки, яких вони досягають насамперед, — це поверхня волокна та менш упорядковані області між кристалітами. Вільний кінець волокна, що стирчить із пряжі, — це практично суцільна поверхня, так що він спочатку послаблюється.
Buschle-Diller і колеги обробляли бавовну, льон, рамі та віскозний шовк із целюлазою. Спочатку видаляли поверхневі фібрили, і втрата цієї фібрилярної речовини була основною причиною ранньої втрати ваги. Рентгенівська кристалічність не змінилася, що автори трактують як атаку ферменту на доступні кінці ланцюгів на поверхнях кристалітів (Textile Research Journal, 1994).
Фермент послаблює кінці волокон. Обертання в барабані обламує їх. Патент Novo Nordisk щодо видалення пуху та кошлатання стверджує, що ефект не з'являється без механічної стадії після ферменту (США 6,051,414). При пранні готових виробів, барабан забезпечує цю дію.
Кислі та нейтральні целюлази
Комерційні целюлази поділяються на дві основні родини. Кислі целюлази базуються на Trichoderma і найкраще працюють при pH 4.5 до 5.5 і 45 до 55 °C. Нейтральні целюлази від Humicola найкраще працюють при pH 6.0 до 7.0 і 40 до 55 °C (Уддін, Textiles and Clothing Sustainability, 2015).
Вони поводяться по-різному. У випробуваннях Уддіна на бавовняному кулірному полотні, кислотний фермент забезпечив кращу стійкість до стирання. Нейтральний фермент спричиняв меншу втрату міцності за будь-якого дозування (таблиця нижче). Література, розглянута в 2023 дослідження деніму свідчить, що кислі целюлази спричиняють більше повторне осадження барвника, або backstaining, ніж нейтральні (Ben Marzoug і Cheriaa, Journal of Textile Science and Technology, 2023). Це найбільше значення має там, де у ванні є вільний барвник, як і у випадку з індиго.
Чому віскоза та ліоцел відрізняються від бавовни
Віскоза та ліоцел є регенерованою целюлозою. Фермент взаємодіє з тією самою хімією, але з іншою структурою.
Нативна бавовна становить приблизно 70% кристалічний. Віскоза приблизно 25 до 30%, а її кристаліти набагато менші. Його ланцюги також коротші: ступінь полімеризації 250 до 400 для віскози, 400 до 700 для ліоцелу та приблизно 2,000 для бавовни (Peterson et al., Сталий розвиток, 2022). Більша частина віскозного волокна доступна для дії ферменту, і кожен ланцюг починається коротшим.
У ліоцелу є власна проблема. Воно фібрилює при вологому стиранні. Патент Courtaulds описує довгі фібрили, що відшаровуються, утворюючи ворсисту поверхню та матовий вигляд на пофарбованій тканині. Воно називає це первинною фібриляцією. Короткі фібрили, що залишаються всередині тканини, створюють оздоблення під персикову шкірку, що називається вторинною фібриляцією. Целюлаза може видаляти фібрили з фібрильованої тканини ліоцел (США 5,759,210). На ліоцелі, потім, прання є етапом контролю фібрил, а також етапом очищення.
Для контексту щодо волокон, дивіться рейон проти віскози для літнього одягу.
Чому воно відчувається м'якшим і менш ворсистим?
На дотик м'якше, тому що жорсткі, колючі кінчики волокон зникають, і тканина легше згинається. Воно виглядає менш пухнастим, тому що ті самі кінці більше не виступають над поверхнею. Сильне прасування також змінює поверхню, але шляхом сплющення до появи блиску замість видалення волокна; дивіться чому прасування спричиняє потемніння або блиск бавовни, льон і віскоза.
Жорсткість можна вимірювати як довжину згину. Менша довжина вигину означає більш пластичну тканину. У дослідженні Уддіна, довжина вигину зменшилася на величину до 31.62% з кислим ферментом і до 44.26% з нейтральним ферментом, порівняно з необробленою тканиною (Уддін, 2015).
У патенті Novo Nordisk сказано, що втрата маси 3 до 5% зазвичай забезпечує належну м'якість, зберігаючи прийнятну втрату міцності (США 6,051,414).
Тип волокна змінює результат. У дослідженні кислої целюлази на бавовні та віскозному волокні, оброблені віскозні тканини були більш гнучкими, ніж оброблені бавовняні (Lee, Textile Science and Engineering, 2003). Для віскозного каптана або топа з бавовняного вуалю, те саме прання не дасть такого самого грифа.
Поверхня також виглядає чистішою. Уддін повідомляє, що після видалення ворсистих волокон, поверхня тканини стала чистішою, а стійкість до стирання покращилася.
Чи зупиняє це кошлатання, і що це не зупиняє?
Це зменшує пілінг на бавовні та віскозі, видаляючи вільні волокна, з яких утворюються ковтунці. Воно не зупиняє пілінг волокон, які фермент не може розщепити.
У дослідженні Уддіна, необроблений бавовняний трикотаж джерсі отримав оцінку 3 за шкалою кошлатання від 1 до 5 після 2,000 циклів стирання (5 означає відсутність кошлатання). Після обробки кислою целюлазою, більшість зразків оцінено 4 до 5 або 5. У тій самій статті цитується раніша робота про те, що втрата ваги близько 1 до 2% може бути достатньо для помітного зниження кошлатання на трикотажному полотні (Уддін, 2015).
Чого воно не робить:
- Воно не торкається поліестеру. Целюлаза діє лише на целюлозу. Команда Novozymes використала інший фермент, кутиназа, для біополірування поліестеру, і поєднали її з целюлазою для поліестеру/бавовни (Макклоскі та Джамп, Textile Research Journal, 2005). У сукні з бавовни/поліестеру, поліестерові волокна залишаються такими, якими були.
- Воно видаляє пушок, присутній на момент прання. Замовте тест на стійкість до кошлатання випраної тканини, не обіцянка.
- Воно не змінює волокно, структура пряжі або тканини. Вони визначають більшу частину схильності до ковтункоутворення. Ми розглядаємо їх у чому шарфи кошлатяться і як скласти специфікацію на той, що не кошлатиться.
Скільки міцності це забирає, і коли це занадто?
Це забирає більше міцності, ніж ваги. У вищенаведеному дослідженні бавовни, втрата ваги нижче 1.5% супроводжувалося втратою міцності до 24.7%. Це занадто багато, коли випрана тканина не досягає мінімального порогу міцності, встановленого до запуску партії.
Уддін обробив бавовняне полотно сингл джерсі кислою целюлазою (Mega PK) і нейтральна целюлаза (Mega L) у трьох дозах, три температури і три тривалості. Міцність вимірювали як міцність на продавлювання (Уддін, 2015).
| Дозування ферменту | Втрата ваги, кислотний фермент | Втрата міцності на продавлювання, кислотний фермент | Втрата міцності на продавлювання, нейтральний фермент |
|---|---|---|---|
| 0.5% | 0.25 до 0.39% | 1.7 до 7.4% | 1.5 до 5.9% |
| 1% | 0.62 до 0.89% | 8.2 до 15.6% | 6.6 до 12.4% |
| 1.5% | 0.98 до 1.42% | 16.5 до 24.7% | 12.5 до 18.9% |
Джерело: Уддін, Textiles and Clothing Sustainability, 2015. Бавовняний кулірний трикотаж. Втрата ваги з нейтральним ферментом становила від 0.20 до 1.22% в усіх випробуваннях.
Виділяються два моменти. Втрата міцності зростає набагато швидше, ніж втрата маси. І за тієї ж дози нейтральний фермент знизив міцність менше, ніж кислий.
У 2023 дослідження чотирьох джинсових тканин, оброблених нейтральними целюлазами, найбільші втрати склали 20.2% (основа) і 15.4% (піткання) у міцності на роздирання, і 28.1% (основа) і 17.2% (піткання) у міцності на розрив (Ben Marzoug і Cheriaa, 2023).
Де проходять межі
Уддін наводить два орієнтири з попередньої літератури. Втрата ваги не повинна перевищувати 3 до 5%. Втрата міцності на 10% вважається комерційно прийнятним для біополірування. Зіставте з таблицею, в 1% доза кислоти вже перевищила це 10% лінія за деяких налаштувань, при втраті ваги нижче 1%.
Віскоза потребує суворішого контролю. Після 48 годин обробки, Buschle-Diller і колеги виявили, що збереження міцності віскози було значно нижчим, ніж у бавовни, потім рамі, потім льон. Міцність віскозної пряжі невпинно знижувалася зі збільшенням втрати ваги (Textile Research Journal, 1994). Дослідження не узгоджуються щодо втрати ваги. Buschle-Diller виявила, що віскоза втратила найбільше ваги. Лі виявив, що бавовна втратила більше, ніж віскоза, за умов того дослідження (Lee, 2003). Тому показник втрати маси, встановлений для бавовни, не можна переносити на віскозу. Встановіть межі для кожної тканини.
Втрата ваги є контрольною метрикою
Втрата ваги — це те, як контролюється прання. Це вимірюється як зниження маси тканини до та після обробки, у відсотках. Патент Novo Nordisk наводить загальний діапазон 0.5 до 10%, з 3 до 5% як найбільш бажаний (США 6,051,414). Пізніший патент Novo Nordisk спрямований на зниження кошлатання при менш ніж 2% втрата ваги, і описує 3 до 5% як типово для звичайного біополірування (США 5,916,798).
Втрата ваги є параметром контролю, не гарантія. Таблиця показує, що міцність може впасти нижче комерційної межі, тоді як втрата ваги все ще здається незначною. Вимірюйте обидва.
Як зупиняється дія ферменту
Фермент продовжує діяти, доки його не деактивують. Його зупиняють підвищенням температури або рівня pH на певний час. Необхідний рівень залежить від того, наскільки цей фермент термостабільний або стійкий до pH. Деякі відбілювальні агенти також деактивують його (США 6,051,414). У прикладах патенту реакцію зупиняли розбавленим гідроксидом натрію при pH 10. Уддін завершив обробку, витримавши ванну при 85 °C протягом 10 хвилин.
Пропуск цього етапу знижує міцність. У дослідженні деніму, етап інактивації мав значний вплив на втрату міцності на розрив, і автори доходять висновку, що її слід застосовувати, щоб уникнути пошкодження тканини (Ben Marzoug і Cheriaa, 2023).
Що має бути зазначено в специфікації?
У специфікації слід зазначити тип ферменту, обмежити втрату ваги, встановіть нижню межу міцності та ступінь пілінгу, і вимагають зафіксованого етапу деактивації. Перевірте все це на тканині основної партії.
- Тканина та волокно. Повний склад. Для сумішевої тканини, змиритися з тим, що частина з поліестеру або нейлону не буде відполірована.
- Попереднє оброблення. Укажіть, чи тканина вже проходила біополірування на фабриці. Другий етап обробки целюлазою видаляє більше целюлози.
- Тип ферменту. Кисла або нейтральна целюлаза, або попросіть обробника вказати, який із них використовується.
- Максимальна втрата ваги. Вимірюється на зразках тканини, оброблених в одному завантаженні з виробами. Вищезазначені джерела встановлюють верхню межу на рівні 3 до 5%; на трикотажі, 1 до 2% було визнано достатнім для помітного покращення стійкості до кошлатання.
- Мінімальна межа міцності. Для тканих суконь, топи та кафтани: міцність на роздирання та розрив, основа і піткання, до і після прання. Для джерсі: міцність на продавлювання. Укажіть максимальну втрату у відсотках, або мінімальне значення після прання. Встановіть суворіше значення для віскози, ніж для бавовни.
- Клас пілінгування. Необхідний клас після зазначеної кількості циклів тертя, із зазначеним методом випробування.
- Еталон грифа. Випраний зразок, затверджений як еталон м'якості.
- Деактивація. Температура і час, або pH та час, записано в протоколі прання.
- Ліоцелль. Укажіть, чи метою є чиста поверхня або оздоблення під персикову шкірку.
Затвердьте прання на основній партії тканини, а не метраж зразка. The найкращий зразок виробництва правильне місце для перевірки грифа, ворсистість і міцність разом. Укажіть режим прання в технічний пакет щоб він супроводжував замовлення.
KK Fashion Exports виготовляла сукні, топи, кафтани і і курортного одягу для покупців по всьому світу з 2003. Одяг від 200 штук на стиль, за колір. Надішліть специфікацію із заповненим режимом прання, і ми надамо ціну відповідно до неї.
Розробка асортименту жіночого одягу? Подивіться, як ми працюємо як a виробник жіночого одягу в Індії.
Перегляньте B2B lookbooks → короткий огляд наших останніх колекцій. Замовте повний асортимент: більше дизайнів за запитом.
