生物技术进行纺织品前处理加工,主要是以生物酶为主,在较低温度和近中性条件下进行纺织品的去杂和润湿性的改善。与一般的前处理精练剂不同,生物酶是由各种氨基酸组成的分子量较大的蛋白质,在较少用量和缓和条件下就具有较高的去杂效率,能促进纤维杂质的分解,且本身生物降解性也较好。在整个生物前处理过程中,酶作为去杂的反应催化剂可循环利用。前处理加工中,生物酶与纺织品的作用机理和过程如下:酶与底物作用形成酶和底物的复合物生化反应形成酶和底物分解物。

1.棉织物生物酶前处理
　　1.1酶退浆
　　酶退浆是应用生物酶催化水解织物上的浆料,目前主要以淀粉酶退浆为主。通过淀粉酶选择性反应使织物上淀粉大分子发生分解,达到既完全破坏淀粉,又不损伤纤维素。应用于棉织物退浆的淀粉酶主要有a淀粉酶、b淀粉酶等,一般使用温度为50~70℃,pH值6~7。近来用于退浆的淀粉酶主要向宽温幅、高效率方向发展,如诺维信公司淀粉酶L2000,既可在室温下堆置退浆,也可以在90!高温条件下应用。在高温条件下,由于纤维的溶胀度增加,在去除淀粉浆的同时,还能促进混合浆中PVA等化学浆的去除。
　　以纯棉府绸19.4/19.4(40x40)524/283(133x72)为例,汽蒸方式淀粉酶退浆的参考工艺为:L20001.5g/L,渗透剂F2g/L,pH6.5,轧余率50%,汽蒸温度90℃,汽蒸时间20~40min。
　　棉织物常用的浆料除淀粉浆外,常用的还有聚乙烯醇(PVA)浆。PVA为水溶性高分子聚合物,它具有较好的黏附性和成膜性,广泛应用于坯布经纱的上浆,主要通过碱退浆和热水水洗去除。对于含淀粉PVA混合浆的织物,若PVA含量较低,可在淀粉酶退浆后,通过水洗去除;但若混合浆中PVA含量较高或均为PVA浆,则必须采用其他方法。由于PVA生物降解性差,对环境污染大,因此,开发和应用能分解PVA的生物酶,对棉织物酶退浆有着重要意义。近年来

2麻纤维生物酶脱胶
　　传统麻纤维原茎半脱胶的方法主要采用温水浸渍法,也称∃沤麻%,通过将麻原茎装入沤麻池,加水后利用麻茎和水中微生物的自然发酵作用,产生果胶酶等酶类,使亚麻原茎中的果胶质和半纤维素杂质部分分解。该方法的缺点在于生产周期长,工艺条件不稳定,麻纤维质量波动大。为稳定麻纤维的质量,提高生产效率,可添加果胶酶等

3真丝绸蛋白酶精练
　　传统真丝绸精练采用皂碱法或快速精练法,由于脱胶过程中温度和练浴pH值都过高,精练过程不易控制,易造成绸面“灰伤”、“皱印”等练疵,尤其在染深色的品种时其弊端表现尤为明显,严重影响了织物的外观质量。传统的真丝绸精练方法还具有能耗大,排放的练液COD值高,污染严重的缺点。采用生物酶进行真丝的脱胶加工,不但脱胶均匀,丝素损伤很小,绸面光泽好,手感优良,而且酶练过程中低温低碱,克服了传统的精练方法对真丝绸产生的不良影响,减少甚至避免了练疵。
　　应用于真丝绸酶练的蛋白酶有酸性、中性和碱性蛋白酶,国内以中性蛋白酶和碱性蛋白酶为主,国外还有酸性蛋白酶。以往采用的蛋白酶活力低,精练时需经过预处理、酶练、复练等过程,工艺复杂,时间长,生产效率低。近年来,随着生物技术不断发展,不少高效蛋白酶在真丝绸的酶练中得到应用,如中性蛋白酶有木瓜酶(南宁悦丰生物),碱性蛋白酶有2709(海宁金潮实业)、Mu823(上海大祥化工)、CAP(德清生物化学)和Alcalase(诺维信公司)等。碱性蛋白酶由于在低温弱碱性条件下脱胶,有利于丝胶膨化,对酶脱胶有促进作用,使精练效率提高。根据不同酶制剂的特点,可选用一浴法酶练,也有结合纯碱高温预处理,再进行酶练的二浴法。以真丝针织绸(90g/m2)为例,采用碱性复合蛋白酶SY蛋白酶进行

4羊毛生物洗毛与植物性杂质的去除
　　4.1生物洗毛
　　常规的洗毛工艺难达到较高的白度,必须通过氧化或还原漂白来实现,但漂白易造成纤维的损伤。通过对影响洗净毛白度的影响因素的分析,发现原毛表面除含有羊毛脂、羊汗、草屑等污染物外,还存在一种由细胞碎片和软角质蛋白原生质构成的蛋白质污染物。这种蛋白质污染物与纤维间存在较强的氢键结合力,在洗毛中难以去除,其包裹的细小杂质由于洗涤不净,最终影响洗净毛的白度。
　　采用具有较高活性和高度专一性的生物酶,分解去除羊毛表面里层的蛋白质污染物,能有效提高洗净毛的白度。以合成洗涤剂+蛋白酶五槽洗毛为例,前两槽添加渗透剂和合成洗涤剂,洗除羊毛脂、羊汗等大部分杂质;第三槽添加2709碱性蛋白酶进行生物洗毛,去除蛋白质污染物;后两槽以温水进行漂洗。试验表明,洗净毛的白度有了较大的提高。
　　以合成洗涤剂+2709蛋白酶二步法洗毛为例,第三槽生物酶洗的参考工艺为:2709蛋白酶0.2g/L,pH10,浴比1：150,温度55℃,时间10~15min。
　　采用蛋白酶进行生物洗毛时,必须合理控制好蛋白酶浓度及洗毛时间,否则会造成毛纤维强力下降。这是因为蛋白酶在去除羊毛表面的污染物时,若酶制剂浓度过高或处理时间过长,蛋白酶还会作用于毛纤维,使羊毛表面结构破坏,大分子肽链被降解,引起纤维损伤,强力下降。
　　4.2植物性杂质的生物去除
　　生物方法去除植物性杂质主要采用纤维素酶,在低温条件下进行羊毛浸渍处理。通过纤维素酶使羊毛中植物纤维发生降解,与毛纤维的粘着力下降,植物性杂质的物理性能随之改变,强力和聚合度下降,最终形成短小的纤维素碎片,从原毛中分离出来。由于纤维素酶的专一性较强,只作用于植物性杂质,对毛纤维不发生反应,且处理温度低,因此不会

5纺织品生物技术前处理存在问题
　　(1)酶制剂的成本较高。以棉织物煮练为例,传统碱煮练以烧碱为主练剂,价格较低廉,而果胶酶或其他复合煮练酶价格较高,不同程度地限制了酶法前处理工艺的推广。当然,在分析纺织品加工成本时,也应考虑到生物酶前处理在水、电、汽消耗和废水处理费用方面的优势,综合评价生物方法加工的经济效益。
　　(2)酶制剂的活性稳定性。不少酶制剂在室温条件下,能存放较长时间,但也有些酶制剂在高温高湿的车间条件下,活性随存放时间变化较大。因此,如何提高前处理酶制剂的活性稳定性,也是生物工程需要进一步研究的问题。
　　(3)生产条件的限制。以棉织物前处理为例,生物酶反应条件缓和,采用浸渍方式(如绳状或溢流染色机)加工,能获得更好的处理效果。而现有棉织物前处理加工的设备多为连续轧蒸式,车速较快。因此,要完全实现酶法的连续化前处理加工,还需对现有设备作适当改进,如可在轧蒸前增加浸渍槽,延长酶液浸渍时间,增加处理效果等。
　　(4)酶法前处理加工中仍需其他助练剂。由于生物酶的专一性较强,使得其在处理过程中只能分解特定结构的底物。天然纤维上非纤维组分的杂质种类较多,仅使用酶制剂处理,杂质并不能全部去除。以真丝绸酶精练为例,若仅使用蛋白酶而不添加其他助剂,虽然脱胶率较高,绸面手感也很柔软,但织物润湿性极差,烘干后毛效几乎为0,其原因在于蛋白酶仅能去除丝胶,对丝素外层疏水性蜡质去除效果较小。因此,单纯靠生物酶并不能获得满意的处理效果。
　　(5)新型高效复合酶制剂有待进一步开发。目前,应用于纺织