激光洗水与酵素洗对牛仔面料性能影响的对比研究

胡帝 穆红

（常熟理工学院，江苏 苏州 215500）

激光洗水利用高温刻蚀织物表面，使染料挥发，无需任何化学试剂，不会发生化学反应，因此也不会生成对环境有害的物质。而且应用激光技术可以对布料进行艺术整理，在单色面料上加工出深浅不一具有层次感的图案，风格独特、自然、质朴。[1]与激光洗水不同，酵素洗是运用纤维素酶在一定的pH值和温度下对纤维产生降解作用，从而使牛仔织物的表面产生褪色效果。

选用三种不同的牛仔织物作为研究对象，分别对其进行退浆洗、激光洗水、深色酵素洗、中色酵素洗、浅色酵素洗等工艺处理，对比研究牛仔织物在激光洗水与酵素洗处理前后的性能变化。

1 实验部分

1.1 实验材料

实验选用三种面料进行实验，具体成分与规格见表1。

表1 牛仔面料成分组成

1.2 实验设备

下表2为实验设备。

表2 实验设备

1.3 牛仔面料的洗水方式

将三种不同的牛仔面料剪裁出12块试样，送往乐祺纺织集团进行水洗，具体洗水流程如下：

先将原布放入工业洗水机（温度50℃，水位40 L，枧油100 g，转机10 min）进行退浆，洗涤（温度25℃，水位50 L，转机2 min)，加入酵素（温度40℃，水位40 L，枧油100 g，酵素粉80 g，转机20 min为深色洗水，转机25 min为中色洗水，转机30 min为浅色洗水），洗涤（温度25℃，水位50 L，转机2 min）。牛仔面料试样的深色洗水进行过转（温度25℃，柔软剂100 g，转机2 min）；其中中色洗水与浅色洗水进行漂洗（温度50℃，水位50 L，转机5 min，漂水2 kg为中色洗水，漂水为4 kg，氢氧化钠80 g），然后中和（温度25℃，水位40 L，转机5 min，过氧化氢100 g），再进行清洗（温度25℃，水位50 L，转机2 min），最后过转（温度25℃，转机2 min，柔软剂100 g）。

以上三种不同褪色效果的洗水均为70℃烘干，时间大约40 min，烘干后冷风处理，改善手感与垂感。

激光洗水：将三种不同的面料剪裁出9块试样，送往武汉金运激光有限公司生产的E-400型激光雕刻机进行激光洗水，雕刻速度为激光器的移动速度，选择自动送料和智能雕刻程序，固定长度为1785 mm，雕刻开始延时时间为340μs，结束延时时间为420μs，加工功率选择为最大功率的80%，加工速度为10000 mm/min。[2]

1.4 分析与表征

折痕回复角的测定：按照GB 3819-1997《纺织品 织物折痕回复性的测定 回复角法》进行测定，于YG541E型全自动激光织物折皱弹性仪采用垂直法测定牛仔面料的折痕回复角。其中每个样品裁剪20个试样（经、纬向各10个），实验测试样正面，即经、纬向正面对折各5个，实验测两次，实验数据取各向折痕回复角的算术平均值，计算至小数点后一位，修约至整数位，总折痕回复角用经、纬向折痕回复角算术平均值之和表示。

断裂伸长率和断裂强力的测定：按照GB/T 3923《纺织品 织物拉伸性能》第1部分:断裂强力和断裂伸长率的测定(条样法)，用电子织物强力仪测定牛仔面料的断裂伸长率和断裂强力。其中取样遵循随机取样原则，每个样品剪取10块试样，经、纬向各5块，隔距长度为200 mm，测得实验数据后，分别计算经、纬向的断裂强力平均值（修约至1 N）以及断裂伸长率平均值（修约至0.5%）。

2 结果与讨论

2.1 不同洗水方式对牛仔面料折痕回复角的影响

由表3可得，三种牛仔面料通过不同的洗水方式处理之后折痕回复角主要呈现下降趋势，与退浆牛仔面料相比，经过洗水工艺的牛仔织物的折痕回复角下降率在2.6%-11.6%之间，经过激光洗水的牛仔织物折痕回复角的最大下降率在7.7%，其中经过浅色酵素洗的牛仔面料的折痕回复角下降最明显，下降率达到11.6%，这是由于浅色酵素洗的纤维素酶反应时间是酵素洗中反应时间最长的，因此对牛仔面料的回弹性影响最大。激光洗水属于物理变化，因此对牛仔面料的内部结构不会造成损害，而酵素洗是一种生物洗，而纤维素酶是一种生物催化剂，因其对人体的安全性和加工的环保性，已部分或全部取代浮石对牛仔布进行水洗，除了能获得石磨的那种穿旧感外，还具有手感柔软、清洁生产等优点[3]。

表3 不同洗水方式下牛仔面料的折痕回复角

2.2 不同洗水方式对牛仔面料断裂伸长率和断裂强力的影响

由表4可得，三种牛仔面料经过激光洗水的处理之后，断裂强力均出现下降，断裂强力下降幅度最大达到38.1%，使用激光技术进行生态洗水，是通过高温蚀刻牛仔面料的表面以达到褪色的效果，由于激光作用部位主要是牛仔面料的经向，所以经向的断裂强力下降幅度大于纬向的下降幅度。

表4 不同洗水方式下牛仔面料的断裂强力（N）

酵素是一种纤维素酶，通过酶的催化作用使纤维素形成一种纤维素酶——纤维素复合体，并在复合体中发生生化反应，使纤维素长链水解为可溶性多糖和葡萄糖，纤维素随之降解，从而导致纤维断裂，纱线断裂，纱线断裂强力下降。[4]经过不同褪色效果的酵素洗，由深色酵素洗至浅色酵素洗的断裂强力出现下降趋势，这是因为随着酶洗时间的延长，纤维素酶的反应越充分，织物的断裂强力损失逐渐增加。

由表5可得，经过激光洗水处理之后，三种牛仔面料的经纬向断裂伸长率都有所下降，2号面料的纬向断裂伸长率下降的比例最大，为38.9%，相反在酵素洗处理之后，仅1号面料的纬向和2号面料的经向断裂伸长率有所降低，且下降率分别为22.9%、10.1%，其余的经纬向断裂伸长率均增加，增加的比例最大为187.5%。

表5 不同洗水方式下牛仔面料的断裂伸长率（%）

3 结语

（1）经过激光洗水与浅色酵素洗工艺处理的牛仔面料的物理性能变化最大，在激光洗水处理之后，3种牛仔面料的断裂强力和断裂伸长率下降最多，下降比例分别为32.4%、12.4%。

（2）经过酵素洗的工艺处理，牛仔织物细腻不发灰且得到持久的柔软效果，同时提高了牛仔织物的悬垂性与光泽度，牛仔织物在经过激光洗水后，织物的褪色效果良好，光泽度与悬垂性并没有得到太大的改善，对洗水效果的控制是激光洗水需要解决的问题。

（3）综上所述，相较于三种不同的褪色效果的酵素洗，实验所采用的三种牛仔面料经激光洗水后褪色效果明显，织物折皱性的损耗均在可接受范围之内，牛仔的激光洗水加工速度快，生产效率高，整个激光洗水过程处在一个封闭的空间完成，卫生状况良好的环境保护了工作人员的健康，是值得推广的生态洗水技术。