生物酶在全棉毛巾上的应用

卫 春，韩桂宾

［1.晶安纺织品贸易（上海）有限公司，上海 201101；2.江苏康之欣染业有限公司，江苏淮安 223233］

星级酒店和连锁酒店用卫浴毛巾类产品一般分为方巾、面巾、浴巾、地巾和毛巾布，材质都是全棉织物，因这些毛巾的吸水性好，材质厚实，手感丰满，体验感优良，加上电商的推动，很多酒店用毛巾已进入到家庭使用。目前酒店用毛巾的生产主要是重氧漂后进行加白和染色；染深色毛巾时，因毛巾厚重，需要经过多次高温皂洗色牢度才能合格，导致整个染色过程的高温工艺时间长、能耗大、污染大、棉纤维损伤大；还有一部分为本色毛巾，本色毛巾保留原棉的本色，但常规工艺毛效差，或者达不到本色风格。结合近几年来酒店用户和电商平台的反馈，很多毛巾存在脱毛、掉色率高，毛巾洗涤后破损多，毛巾易起毛起球，毛巾单位面积质量不够等问题；毛巾漂染厂生产中也存在废水COD高、色度高、碱性强、耗能耗时等问题。为了解决这些问题，本实验将复合精练酶精练工艺和皂洗酶皂洗工艺充分运用到全棉毛巾和毛巾布的生产过程中，特别是本色毛巾和中深色染色毛巾的前处理和酶皂洗工艺，可以改善上述问题，提高毛巾品质，降低排污，减少能耗，减轻操作工的劳动强度。

1 实验

1.1 材料和仪器

织物：36 tex（16s），160 cm×80 cm×800 g，全棉浴巾。试剂：诺维信复合精练酶、退浆酶、皂洗酶、皂洗剂、精练剂（上海雅运科技有限公司），中性抛光酶（浙江传化化学集团），除氧酶（无锡科安生物科技有限公司），一水柠檬酸（潍坊英轩实业有限公司），活性染料（锦鸡染料有限公司），27.5%双氧水、30%液碱、煮练剂（山东科奥化工助剂有限公司）。

仪器：YG026H-250电子织物强力机，YB571B摩擦湿牢度仪，SW-8A型耐水洗牢度测试仪，Y(B)743G翻滚烘干机，Y(B)089E型全自动缩水率试验机，5B-6C(V8)型多参数水质测试仪，WGL-45B电热鼓风干燥箱，ECO-2T节能环保溢流染色机。

1.2 前处理工艺

1.2.1 正常抛光氧漂染色皂洗工艺（以下简称正常工艺）

坯巾→酸性抛光［pH 5.5，温度55℃，时间45 min，抛光酶1.0%（omf）］→氧漂［煮练剂2.0%（omf），27.5%双氧水10%（omf），30%液碱3%（omf），精练剂0.4%（omf），少量消泡剂，浴比 1∶8，100 ℃处理 90 min］→水洗20 min→酸洗（一水柠檬酸0.5 g/L，处理20 min）→除氧［除氧酶0.1 g/L，温度35～40℃，时间15 min］→染深色［以活性超级黑WNN 200%6.0%（omf）为例］→水洗→酸中和→水洗→皂洗（皂洗剂2 g/L，100℃处理15 min）→热水洗（80℃处理15 min）→皂洗（皂洗剂2 g/L，100℃处理15 min）→热水洗（80℃处理15 min）→常温水洗15 min→固色柔软。

1.2.2 生物酶前处理后染色+生物酶皂洗工艺（以下简称生物酶工艺）

坯巾→退浆（pH 7.5，退浆酶0.5 g/L，60℃自然处理30 min，浴比1∶8）、酶精练（pH 7.5，复合精练酶2.0 g/L，55～60℃自然处理30 min）、中性抛光（pH 7.5，中性抛光酶2.0 g/L，50～55℃处理45 min）同浴处理→升温至95℃处理30 min→热水洗（80℃处理15 min）→水洗15 min（本色毛巾到此完成）→染深色［以活性超级黑WNN 200%6.0%（omf）为例］→水洗→酸中和→皂洗（皂洗酶0.2 g/L，先80℃处理20 min，再升温至100℃处理15 min）→热水洗（80℃处理15 min）→常温水洗15 min→常温水洗15 min→固色柔软。

1.3 测试

1.3.1 断裂强力

按照GB/T 3923.1—2013《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）》，在恒温恒湿（温度20℃，相对湿度65%）条件下平衡6 h，采用电子织物强力机测试，并按式（1）计算断裂强力损失率：

式中，N处理前为前处理前的断裂强力；N处理后为前处理后的断裂强力。

1.3.2 吸水性

按照GB/T 22799—2019《毛巾产品吸水性测试方法》（A法-沉降法）进行测试。

1.3.3 失重率

在相同条件下，将同捆毛巾（约30 kg）用电子秤（精确到5 g）称量处理前后的质量，再按式（2）计算毛巾失重率：

式中，m处理前为前处理前的质量；m处理后为前处理后的质量。

1.3.4 起毛起球性能

将毛巾按照GB/T 8629—2017《纺织品试验用家庭洗涤和干燥程序》（6N洗涤程序）洗涤5次，翻转烘干后，按GB/T 4802.3—2008《纺织品织物起毛起球性能的测定第3部分：起球箱法》中“9起毛起球的评定”方法进行起毛起球级别评定。

1.3.5 COD值

采用多参数水质测试仪进行测试。

1.3.6 耐皂洗色牢度

按照GB/T 3921—2008《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》中C（3）方法进行测试。

1.3.7 脱毛率

按照GB/T 22798—2019《毛巾产品脱毛测试方法》方法A进行测试。

1.3.8 退浆效果

用碘-硼酸试液进行测试，1级最差，9级最好。

1.3.9 耐摩擦色牢度

按照GB/T 3920—2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》进行测试。

2 结果与讨论

2.1 正常工艺和生物酶工艺的吸水性

按正常工艺和生物酶工艺分别对全棉毛巾进行前处理，染色后进行固色柔软后整理，毛巾的吸水性如表1所示。

表1 不同前处理工艺后毛巾的吸水性

由表1可以看出，生物酶前处理后，毛巾的吸水性较好，但染色、后整理后，毛巾的吸水性与正常工艺接近。这是因为生物酶前处理后，经过退浆酶的退浆，再通过抛光酶的协同作用，更有利于果胶酶的去除，使毛巾获得更彻底的煮练效果；生物酶精练后，在高温下去除一部分蜡质，毛效更好，吸水性更强［1］。但经过染色、后整理后，毛巾的吸水性下降较多。经过观察，不同的烘燥方式对吸水性有不同的影响，这可能是全棉毛巾上的蜡质没有去除干净，再加上固色剂和柔软剂的成膜性，整理毛巾的吸水性下降较大。经过酒店客户的使用体验，使用5次后，毛巾的吸水性也在1 s内，这是因为酒店多次洗涤后，蜡质得到进一步的去除。

2.2 正常工艺和生物酶工艺对织物的损伤程度

按正常工艺和生物酶工艺分别对全棉毛巾进行前处理和染色，前处理效果指标和毛巾损伤指标见表2。

表2 不同前处理工艺后毛巾的断裂强力、退浆率和失重率

由表2可以看出，相比于正常抛光氧漂工艺，生物酶退浆精练抛光一浴法工艺处理的毛巾断裂强力损伤小，生物酶工艺处理的毛巾纬向断裂强力下降了13.2%，而正常工艺下降了22.2%；生物酶工艺处理的毛巾失重率比正常工艺下降2.3个百分点，因为生物酶工艺处理方式温和，对棉织物的损伤较小。另外，生物酶工艺对浆料去除率更高，更有利于下道工序的进行和毛巾的使用。

2.3 正常工艺和生物酶工艺的起毛起球性能

按正常工艺和生物酶工艺分别对全棉毛巾进行前处理和染色，毛巾进行5次洗涤后的起毛起球性能和脱毛率指标如表3所示。

表3 不同前处理工艺、染色后毛巾的起毛起球性能和脱毛率

由表3可知，正常工艺的前处理时间长，纤维受损伤程度大，毛巾易起毛起球、掉毛；生物酶工艺处理效果更好，因生物酶工艺前处理方式温和，纤维受损伤小，另因抛光在退浆之后，浆料去除后，抛光酶更易接触到毛巾表面突出的纤维和枝节，并破坏纤维内部的结晶区，提高毛巾的柔软性和光滑性，改善了毛巾的起毛起球性能和光洁度，脱毛率也相应下降。

2.4 正常工艺和生物酶工艺处理后的染色效果

按正常工艺和生物酶工艺分别对全棉毛巾进行前处理和染色，染色效果如表4所示。

表4 染色毛巾的颜色、色牢度和手感

由表4可知，生物酶工艺处理毛巾的染色颜色略深，耐湿摩擦色牢度和耐皂洗沾色牢度稍好，白度稍差，退浆效果好，得色率高；毛圈光洁度高，手感滑爽。因为用生物酶处理后，毛巾上的水解染料和未上染的浮色染料被充分洗脱，耐皂洗沾色牢度较好。相对于正常工艺，生物酶工艺处理的毛巾手感较好［2］，这是因为生物酶工艺中毛巾上的一些蜡质没有去除；另外浆料去除干净，对增加手感起到一定的作用。

2.5 正常工艺和生物酶工艺处理后的残液COD值

按正常工艺和生物酶工艺分别对全棉毛巾进行前处理和染色，2道工序残液COD值如表5所示。

表5 不同前处理、皂洗残液的COD值

由表5可以看出，正常工艺前处理和皂洗残液的COD值明显高于生物酶工艺。这是由于正常工艺使用助剂量大，毛巾上煮练下来的杂质和短纤维也多，增加了COD值［3］。

3 结论

（1）生物酶一浴法工艺和酶皂洗工艺缩短了工艺时间，处理温和，断裂强力损失率小，提高了毛巾的综合品质，延长了酒店毛巾的使用寿命；脱毛率低，掉毛掉色少，起毛起球少，毛巾的手感和蓬松度好，用户的体验感较好；失重率低，对于以单位面积质量计算成本的毛巾而言更有意义。

（2）采用生物酶工艺，工作残液的COD值低，短纤维少；采用皂洗酶皂洗，皂洗残液的色泽低，洗水次数减少2道，印染厂的污水处理压力小，更有利于清洁生产。

（3）生物酶工艺更适合本色毛巾，不仅保留了全棉毛巾的本色，还提高了毛巾的使用性能；在染中深色时，生物酶工艺所得色泽饱满，得色量也高；但对于浅色和鲜艳色，生物酶工艺的生产成本优势还不大，尤其对于一些敏感色如紫色、灰色等，皂洗酶处理后的色光变化较大，使用时要注意色光变化。