生物酶前處理棉織物，條件溫和，工藝流程短，設備簡單，生產效率高，能量消耗小，無污水處理，處理過程中能有效避免纖維受損，處理后的織物手感蓬松柔軟。果膠酶應用于棉織物精練的原理是通過消除反應，切斷棉纖維上果膠酸和果膠酸酯分子中的 1-4糖苷鍵，再經乳化、水洗等工序去除。
超聲波在煮練工藝中的作用主要是源于空化作用而引起的彌散、乳化、洗滌以及解聚等作用。超聲空化作用使黏附在纖維上的污物表面張力降低。因此在各個表面上和低凹處起著清潔作用，同時空化作用使污物和油垢得以乳化，協助清除油垢和污物。超聲波的分散作用使膠質與纖維分開，再利用超聲解聚作用將膠質去除。
本文采用果膠酶對棉織物精練，分別對影響生物酶精練效果的因素如時間、溫度、濃度等進行討論，在單因素實驗的基礎上，采用正交實驗優化果膠酶精練棉織物的工藝條件，同時，比較了不同精練工藝處理，棉織物的白度、斷裂強力和毛效。
1 試驗
1.1 試驗材料
藥品：堿性果膠酶 3000 APSU/g，堿性蛋白酶4000 NWPU，堿性木聚糖酶，由丹麥諾維信公司生產；纖維素酶15000U/g，由國藥集團化學試劑有限公司生產；NaOH，無水Na2CO3，NaHCO3，H2O2，Na2SiO3•9H2O，均為分析純。
儀器：KH-100B型超聲波清洗器，國華SHA-C恒溫振蕩水浴鍋， QZX-01汽蒸箱， MU505T型臺式軋車，電熱鼓風干燥箱， Sartorius電子天平， WSD-3C全自動白度計；G(B)871型毛細效應測定儀， YG(B)26D-500型電子織物強力機。
1.2 退漿工藝
坯布潤濕→兩浸兩軋NaOH溶液(10g/L)→汽蒸(100℃,30min) →熱水洗→稀酸中和→冷水洗→烘干
1.3 酶精練工藝
1.4 測試方法
毛細測試用G(B)871型毛細效應測定儀
斷裂強力按GB3923-
白度用WSD-3C全自動白度計,按GB5425-1987進行測試
2 結果與討論
2.1果膠酶用量對織物精練效果的影響
表1 果膠酶用量對織物精練效果的影響
| 果膠酶用量g/L | 毛效/cm | 白度 | 斷裂強力/N |
| 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 水浴 | 12.4 12.8 13.4 13.3 12.9 11.5 | 75.98 75.88 75.71 76.07 75.94 75.41 | 588 576 577 561 552 563 |
注：超聲波中pH為9，60℃×30min；水浴中為果膠酶2g/L， pH為9，60℃×30min
從表1可以看出，隨著果膠酶用量的提高，棉織物的潤濕性能有了一定提高，但用量超過2g/L后，毛效反而下降，果膠酶最佳用量為2g/L。從表中可以看出，在超聲波中處理的棉織物效果明顯好于普通水浴中，超聲波可將纖維毛細管或織物經緯交織點中溶解或滯留的空氣排除掉，從而有利于纖維與整理液的接觸，提高了精練效果。而超聲波中進行漂白整理，效果也非常令人滿意。
2.2 pH值對織物精練效果的影響
表2 pH值對織物精練效果的影響
| pH值 | < 白度 | 斷裂強力/N | |
| 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 水浴 | 9.7 11.3 13.4 12.4 12.6 11.3 | 75.89 75.85 75.71 76.35 75.99 75.54 | 590 585 577 532 502 541 |
注：超聲波中果膠酶用量2g/L，60℃×30min；水浴中為果膠酶2g/L， pH為10，60℃×30min
從表2中可以看出，pH值對果膠酶的精練效果影響非常大，pH值9.0時精練效果最好，說明堿性果膠酶在pH值9.0時，活性最高。
2.3 溫度對織物精練效果的影響
表3 溫度對織物精練效果的影響
| 溫度/℃ | 毛效/cm | 白度 | 斷裂強力/N |
| 40 50 60 70 80 水浴 | 10.5 12.7 13.4 13.1 12.0 11.8 | 75.74 76.99 75.71 76.90 76.04 76.07 | 597 584 579 524 511 526 |
注：超聲波中果膠酶用量2g/L， pH為9，30min；水浴中為果膠酶2g/L， pH為9，70℃×30min
從表3中可以看出，隨著溫度的升高，織物潤濕效果也有所提高，60℃時達到最大，60℃之后毛效下降，部分果膠酶已發生變性。
2.4 時間對織物精練效果的影響
表4 時間對織物精練效果的影響
| 時間/min | 毛效/cm | 白度 | 斷裂強力/N |
| 15 30 45 60 75 水浴 | 12.1 13.4 13.8 13.7 13.9 12.3 | 76.10 75.71 75.89 76.39 76.21 75.78 | 595 584 581 556 551 565 |
注：超聲波中果膠酶用量2g/L， pH為9，60℃；水浴中為果膠酶2g/L， pH為9，70℃×60min
超聲波處理織物，可縮短處理時間，從表4中可以看出超聲波中處理15min與水浴中處理60min的效果相同。考慮到生產成本，處理時間定為30min為宜。綜合以上結果可以看出，在超聲波中進行酶精練，理想的工藝是果
2.5 兩種酶復配對織物精練效果的影響
以果膠酶為主，其他三種酶分別與其進行復配，結果如下：
表5 果膠酶與不同種類酶按2：1復配的精練效果
| 毛效/cm | 白度 | 斷裂強力/N | |
| 纖維素酶 | 13.7 | 76.03 | 580 |
| 蛋白酶 | 12.8 | 76.31 76.39 | 592 582 |
| 木聚糖酶 | 11.6 |
注：果膠酶用量2g/L，其他三種酶分別為1g/L， pH為9，60℃×30min
表6 果膠酶與不同種類酶按3：1復配的精練效果
| 毛效/cm | 白度 | 斷裂強力/N | |
| 纖維素酶 | 14.2 | 76.18 76.24 76.40 | 586 584 573 |
| 蛋白酶 木聚糖酶 | 13.0 12.4 |
注：果膠酶用量2g/L，其他三種酶分別為0.67g/L， pH為9，60℃×30min
從表5和表6中可以看出果膠酶與纖維素酶復配，效果要明顯好于其他兩種酶，這是因為纖維素酶使纖維表面的纖維素大分子分解，同時果膠呈游離狀態，達到去除棉纖維表面雜質的效果。同時，對比表5和表6，我們可以發現，在超聲波中果膠酶與其他酶按3：1投料效果要更好一些。這可能是因為，少量的其他種類酶會對精練起到一定的促進效果，但濃度太高，會使過多的酶堵塞纖維中的通道，影響果膠酶的進入。
2.6 三種酶復配對織物精練效果的影響
以果膠酶為主，其他酶分別兩兩與其進行復配，結果如下：
表7 果膠酶與另外兩種酶按3：1：1復配的精練效果
| 毛效/cm | 白度 | 斷裂強力/N | |
| 纖維素酶+蛋白酶 纖維素酶+木聚糖酶 木聚糖酶+蛋白酶 | 13.9 13.6 11.7 | 74.05 71.37 71.48 | 580 592 582 |
注：果膠酶用量2g/L，其他三種酶分別為0.67g/L， pH為9，60℃×30min
從表7中可以看出，在超聲波中，三種酶的復配效果不及兩種酶的復配效果好，綜合考慮成本等因素，果膠酶和纖維素酶按3：1進行復配，更加可行。
3 結論
在超聲波中，用單一果膠酶對棉織物進行精練，在較短的時
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