傳統(tǒng)高溫濃堿型棉織物退漿加工過(guò)程需消耗大量的水、熱能、化學(xué)助劑，排放出大量含高濃度污染物的廢水，嚴(yán)重制約紡織印染企業(yè)的運(yùn)行和發(fā)展。研究無(wú)污染的綠色環(huán)保工藝替代傳統(tǒng)的高溫濃堿型前處理工藝，是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的有效措施。生物酶屬于催化活性很強(qiáng)的蛋白質(zhì)類物質(zhì)，其處理作用具有性和專一性特征，能夠地、有針對(duì)性地作用于特定對(duì)象，并且可在常溫常壓、酸堿度適中的溫和條件下完成。酶處理法應(yīng)用于棉織物的前處理加工，與常規(guī)堿劑前處理工藝相比，具有能耗低、織物強(qiáng)力損傷小、設(shè)備要求低、排污大幅減少、廢水處理簡(jiǎn)單等諸多優(yōu)點(diǎn)，是一種“綠色”前處理工藝。
目前用于紡織退漿的*主要有枯草桿菌*（α-*），淀粉糖化酶（β-*），胰*，麥芽*等。我國(guó)主要采用耐熱性強(qiáng)的枯草桿菌*即α-*，β*屬于一種細(xì)菌*是由地衣芽孢桿菌經(jīng)液體深層發(fā)酵，提取等工序精制而成的淺褐色液體生物制劑，廣泛應(yīng)用于啤酒等生產(chǎn)中。它對(duì)溫度有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。它并非為單一為單一*，還含有其它酶組分。后者含量較少，但它們的存在有利于去除織物上的油脂，蛋白質(zhì)等雜質(zhì)。
本文采用耐高溫α-*2000L，以純棉織浸漬法處理為實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，利用單因素法?duì)影響退漿效果的pH值，溫度，酶用量以及處理時(shí)間等條件進(jìn)行優(yōu)化，得到耐高溫α-*的棉織物退漿*工藝條件，奠定耐高溫α-*退漿應(yīng)用基礎(chǔ)，以供印染企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)參考。

1 技術(shù)原理
適合于棉織物前處理加工的生物酶主要有*、果膠酶、纖維素酶等3類。*的作用對(duì)象是淀粉，可用于織物退漿處理，其作用機(jī)理是：通過(guò)催化淀粉分子鏈中α-甙鍵，使淀粉降解，并從織物上脫落，從而達(dá)到退除淀粉漿的目的。L-2000退漿酶是耐溫α-*，能在較寬溫度范圍內(nèi)對(duì)α-1．4甙鍵起催化作用，使淀粉水解成分子量較小的化合物，再經(jīng)水洗去除。在退漿的同時(shí)，還能去除織物上部分其它雜質(zhì)。

2 工藝實(shí)驗(yàn)
2．1材料與儀器
織物：18tex x18tex平紋機(jī)織物，上漿率：6~8％；
酶制劑：耐高溫α*2000L（諾維信蘇州生產(chǎn)）；
試劑：滲透劑JFC-10（工業(yè)品），雙氧水（30％），冰醋酸，氨水（均為分析純）。
儀器：梅特勒AB104-N型分析天平（精度0．0001），25型便攜式酸度計(jì)，Y801A型電熱恒溫烘箱，RJ-9816恒溫振蕩式電腦染樣機(jī)，SF600plus計(jì)算機(jī)測(cè)色配色儀，YG（B）871毛細(xì)管效應(yīng)測(cè)定儀，YG75B恒溫恒濕箱。
2．2曠*2000L退漿工藝
工藝流程：酶退漿→熱水洗（85℃以上）→冷水洗→烘干[（105℃）或者恒溫恒濕箱平衡24h（溫度20℃，相對(duì)濕度65％）]。

2．3指標(biāo)測(cè)試
2．3．1 *活力測(cè)定
淀粉試液：分別稱取可溶性淀粉1g（至O．Olg）和食鹽5g，用少量蒸餾水分別溶解后，移入1000ml容量瓶中，用蒸餾水稀釋至刻度，搖勻備用。
C（1／212）=0.1mol／L碘溶液：稱取1.3g碘片及3.5g*，溶于1OOml蒸餾水中，在棕色瓶中保存。
酶制劑溶液：稱?。ㄖ?．01g）*制劑25g（或用移液管吸取25ml），溶解后移入1000ml容量瓶中，用蒸餾水稀釋至刻度，搖勻備用。
在已編號(hào)的10只比色管中分別加入5ml淀粉試液，另取一只比色管，內(nèi)盛蒸餾水，插入溫度計(jì)。一起放入恒溫水浴過(guò)中保溫（60℃），當(dāng)溫度恒定在所需溫度后，按管號(hào)分別加入1．0~1．9ml（間隔為0．1ml）配制好的酶制劑溶液，計(jì)時(shí)保溫60min．60min后，在每管中加入數(shù)滴C（1／212）=0．1mol／L碘溶液。記錄不呈藍(lán)色且加入酶制劑溶液zui少的試管中加入酶制劑溶液的體積V（ml）．
酶活力[g/（g．h）]=5W1／W2×V
式中：w1——稱取淀粉的質(zhì)量，g；
w2——稱取酶制劑的質(zhì)量，g；
v——不呈藍(lán)色試管中*用量zui少所加入酶制劑溶液的體積，ml．
2．3．2 織物失重率
將退漿前后的織物分別在恒溫恒濕箱中（溫度20℃，相對(duì)濕度65％）平衡24h后稱重，質(zhì)量分別為m1和m2，退漿后織物失重率=（m1-m2）／m1×100％．
2．3．3 退漿后毛效測(cè)試
將半制品沿經(jīng)向裁成5cmx35cm布條，一端同定，一端豎直浸在蒸餾水中，測(cè)量30min內(nèi)水沿經(jīng)向上升的高度。
2．3．4 白度
采用datacolourSF600測(cè)色儀測(cè)定織物的白度指數(shù)。
2．3．5 斷裂強(qiáng)力
將織物沿經(jīng)向或緯向裁成5cm x30cm布條，采用YG2026型電子織物強(qiáng)力機(jī)測(cè)定。

3 結(jié)果與討論
3．1 pH值的影響
研究表明，酶的催化作用與反應(yīng)系統(tǒng)的酸堿度或pH值有著十分密切的關(guān)系。酶分子上有許多酸性和堿性的氨基酸側(cè)鏈基團(tuán)，這些基團(tuán)隨pH值的變化可以處在不同的離解狀態(tài)可直接影響與底物的結(jié)合和進(jìn)一步的反應(yīng)，或者影響酶的空間結(jié)構(gòu)，從而影響酶的活力。研究認(rèn)為，氫離子對(duì)酶催化作用的影響大約有三種途徑：一是有的酶催化反應(yīng)本身需要?dú)潆x子，從理論上可把氨離子看成第二底物或第二產(chǎn)物。二是底物或產(chǎn)物可以獲得或釋放出氫離子，而且獲得或釋放出氫離子后底物的反應(yīng)性發(fā)生變化。三是酶的活性部位的重要基團(tuán)一般是帶電的氨基酸側(cè)鏈基團(tuán)，這些基團(tuán)在以結(jié)合底物和轉(zhuǎn)化底物為產(chǎn)物是，必須處于某一特定的離解狀態(tài)，pH值的變化直接影響這些基團(tuán)的離解狀態(tài)，從而影響反應(yīng)速度。一般把反應(yīng)速度zui大時(shí)的pH值叫“zui適宜pH值”．每種酶都有它的zui適宜pH值，在此pH值下酶的活力zui大。選擇不同pH值條件考察了耐高溫α-*2000L在棉織物上退漿后織物的失重率和毛效的影響，結(jié)果如圖1所示。
圖1 pH值對(duì)酶活力的影響
由圖1可見(jiàn)，當(dāng)pH值6．6附近時(shí)，α-*2000L的活力zui大，所以該*用于棉退漿的適宜pH值為6．6~7之間。
3．2溫度的影響
溫度也是酶處理的一個(gè)重要因素，酶反應(yīng)速度會(huì)隨著溫度的升高而加快，但超過(guò)一定的溫度，酶會(huì)發(fā)生熱失活現(xiàn)象。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，反應(yīng)溫度應(yīng)控制在反應(yīng)速度較快，而又不導(dǎo)致酶喪失活力的范同，對(duì)大多數(shù)酶來(lái)說(shuō)，酶的zui適宜溫度為40~60℃，不同類型的酶，zui適宜溫度范圍是不同的。對(duì)耐高溫α-*2000L在不同的溫度條件下的退漿效果進(jìn)行了考察，其結(jié)果如圖2所示。圖2 溫度對(duì)退漿效果的影晌
由圖2可以看出：隨著溫度的升高，退漿后織物的失重率和毛效逐漸提高；溫度在低于80℃時(shí)，隨著溫度的升高，失重率和毛效提高的趨勢(shì)緩慢。但溫度達(dá)到80℃以后，失重率和毛效迅速提高。這說(shuō)明這種酶在高溫下很穩(wěn)定，而且仍然具有較高的催化活性。據(jù)資料顯示，通過(guò)基因重組生產(chǎn)的α-*能在較高溫度范圍內(nèi)使用，在70℃溶液中，其酶活力為原中溫型酶的4~5倍；還能在高溫區(qū)使用，若用于汽蒸退漿，能在幾十秒內(nèi)完成退漿任務(wù)。近些年，高溫型退漿酶的開(kāi)發(fā)是實(shí)現(xiàn)棉織物退漿工藝，環(huán)保的一個(gè)重要途徑。有實(shí)驗(yàn)可知，在常壓，耐高溫α-*2000L的zui適宜的溫度應(yīng)在95℃以上為宜。
3．3酶制劑用量
一般來(lái)講，在反應(yīng)物濃度足夠大的情況下，酶的反應(yīng)速度與酶的濃度成正比。選擇不同酶制劑用量進(jìn)行考察織物的退漿效果，作酶制劑用量與織物失重率和毛效之間的關(guān)系曲線，如圖4所示。圖4酶用量對(duì)退漿效果的影響
由圖4可知，隨著酶制劑用量的增加,在同一條件下,酶活濃度的相應(yīng)增加,織物的失重率和毛效逐漸增加。這是因?yàn)樵黾用富顫舛?酶促反應(yīng)速率會(huì)不斷增加。酶促反應(yīng)速率的快慢取決于底物（這里只要指淀粉漿料）的多少,有足夠底物的情況下,酶用量越大,酶-底物形成的中間產(chǎn)物也越多，底物轉(zhuǎn)化率也相應(yīng)提高。即隨著酶制劑用量的增加,反應(yīng)速率增加,退漿后織物性能也得到相應(yīng)的提高。但當(dāng)酶濃度達(dá)到一定值時(shí),織物的失重率和毛效不再隨之有明顯提高。這是由于底物量一定,酶一底物中問(wèn)產(chǎn)物的量也一定,底物轉(zhuǎn)化率趨于穩(wěn)定?？梢钥闯?酶用量達(dá)到1．5％（owf）后,織物的失重率不再提高,酶用量達(dá)到2％（owf）,織物的毛效達(dá)到zui大,綜合考慮,此種上漿率的織物,α-*2000L用量在1．5~2％（owf）范圍為宜。
3．4處理時(shí)間圖5處理時(shí)間對(duì)退漿效果的影晌
不同酶退漿時(shí)間的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖5所示。由圖可看出，處理時(shí)間達(dá)到40分鐘以后，織物的退漿效果不再有明顯的提高。*在水溶液中滲透表皮，透過(guò)縫或微空與淀粉漿料接觸，淀粉物質(zhì)借助于酶而裂解，隨著時(shí)間的增加，淀粉物質(zhì)裂解增多，織物的失重率和毛效也同步增加；隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)，能與酶充分接觸的底物（淀粉漿）的量逐步減少，40min后，酶解反應(yīng)基本完成。由圖5還看出，退漿時(shí)間60min后織物失重率反而下降，可能是由于淀粉回沾或織物上漿率不均勻造成，具體原因還有待于進(jìn)一步探討。因此，選擇退漿時(shí)間為40min為宜。
3．5表面活性劑
表面活性劑對(duì)酶活性的影響是非常明顯的，如陰離子表面活性劑可與酶蛋白生成復(fù)合物而破壞其蛋白結(jié)構(gòu)，陽(yáng)離子表面活性劑對(duì)酶蛋白的親和力較小，因而對(duì)酶失活作用較小，但在高濃度下，可與酶蛋白結(jié)合生成伸展的棒狀復(fù)合體，從而破壞蛋白結(jié)構(gòu)。非離子表面活性劑，通常不與酶蛋白結(jié)合，不干預(yù)酶的三維空間結(jié)構(gòu)，所以能保持酶的活性。選用非離子表面活性劑JFC-10用量O．01％（owf）與α-*同浴退漿，其退漿效果如表1所示。表1可看出，非離子表面活性劑JFC-10，可以大大提高退漿效果，織物毛效和白度都明顯提高。除上述原因以外，非離子表面活性劑還能幫助酶向基質(zhì)滲透，并幫助酶向催化作用有力的位置取向，實(shí)際上它促進(jìn)了酶的活性的提高。

4 結(jié)論
1）影響棉織物耐溫型α-*退漿效果的關(guān)鍵因素有pH值，處理溫度，酶用量和處理時(shí)間等。pH值，溫度的影響顯著，在高溫條件下退漿效果良好，所以也適宜于汽蒸短流程退漿工藝。同時(shí)非離子表面活性劑與耐溫型α-*具有協(xié)同作用，且*。
2）通過(guò)單因素試驗(yàn)，得出耐溫型0l一*2000L對(duì)棉織物退漿處理的*工藝條件為：pH值6．6．7，溫度95℃以上（常溫常壓下），酶用量1．5~2％（owf），時(shí)間40min。
3）用耐高溫α-*對(duì)純棉織物退漿可以獲得較好的退漿效果，退漿后織物的吸水性、滲透性都較好，且對(duì)織物的強(qiáng)力損傷較小，手感較好，可以替代傳統(tǒng)的堿退漿工藝。其工藝簡(jiǎn)單，適合于企業(yè)生產(chǎn)。但棉籽殼的去除效果不是很理想，仍然需要進(jìn)一步研究開(kāi)發(fā)一種既不影響生物酶的功效，義能較好去除棉籽殼的環(huán)保型助劑，使生物酶處理工藝達(dá)到更好的效果。
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