生物抛光是用纤维素酶去除织物表面的绒毛，得到织物表面光洁、抗起毛起球、手感柔软、蓬松等独特性能的一种整理手段。生物抛光能赋予织物持久性的整理效果，所使用的酶制剂是天然蛋白质，可完全生物降解，使用量也相对较低，对排污的负担很轻。因此生物光洁整理较相应的化学品整理更具吸引力。本实验利用纤维素酶对纯棉织物进行生物抛光处理，通过改变酶用量、温度、pH值、处理时间和浴比等5个影响因子参数值来确定最优工艺条件，并对棉织物的减量率、经向强降率、毛细效应和悬垂系数等指标进行测试与评价。

1实验

实验试剂与材料：JP一1纤维素酶(上海君恒生物)，醋酸，醋酸钠(分析纯)，纯棉布。实验仪器：FA2004电子天平，HHS电热恒温水浴锅，DZF一6050真空干燥箱，PHSJ一4A实验室pH计，YG026断裂强度测试仪，YG811型悬垂测试仪。生物抛光工艺：配制纤维素酶溶液一调节pH值一升温至所需温度，加入织物一处理一定时间一取出织物一8O℃热水洗1Omin一105℃烘至恒重一测定织物性能指标。性能测定：将纤维素酶处理前后的试样在烘箱中于105℃烘干至恒重。按式：减量率=(M处理前一M处理后)／M处理前×100计算。断裂强力的测定在YG026断裂强度测试仪上进行，按式：降强率一(处理前断裂强力一处理后断裂强力)／处理前断裂强力×100计算。毛细效应的测定为：测蒸馏水(含0．5%重铬酸钾)在30min内沿织物(经25cm，纬4cm)上升的高度值；悬垂系数测定在YG811悬垂测试仪上测定。

2结果与讨论

2.1单因素实验

2．1．1酶用量的影响

棉织物在温度50℃，pH值5．0，时间50min，浴比1：15条件下，改变酶的用量(相对于织物重量的百分比)进行生物抛光整理，测得处理后织物性能如表1。

由表1可看出，随着酶用量的增加，减量率和经向降强率也依次增大，毛效也明显改善。而生物抛光整理棉织物时

2．1．2温度的影响

温度对酶催化反应的影响包含两方面的影响，即温度对酶失活的影响和对反应速度提高的影响。只有在最适温度下，酶催化反映才表现出最大的反应速度。

棉织物在酶用量2%，pH5．0，时间50min，浴比1：15条件下，通过改变温度进行生物抛光整理，测得处理后织物性能变化见表2。从表2可以看出，在40~55℃，减量率和降强率随温度的升高而增大，原因是随着温度的升高，反应活化分子数增加，有利于棉纤维水解反应的进行。但继续升温时，减量率和降强率出现下降的趋势，表明纤维素酶已经开始部分失活。整理后织物的毛效有所改善。综合考虑以上因素，生物抛光整理温度以45～55。C为宜

2．1．3pH值的影响

纤维素酶有一个最适pH域，在此条件下酶催化有最大的速度。本实验在酶用量2%，温度5O℃，时间50min，浴比1：15条件下，通过改变pH值(醋酸一醋酸钠缓冲液调节)进行生物抛光处理，结果如表3所示。

由表3可知，减量率和降强率随pH的变化呈左右对称的钟罩型，毛效也随减量率的变化而变化。pH值对酶及其反应系统产生两种影响，一是破坏酶的空间构象，使酶变性失活；二是改变了反应系统的组成成分，从而影响了酶催化反应的速度。

不同的pH值将改变和影响酶的解离状态、底物的解离状态及酶一底物络合物的解离。在pH4．5～5．5时，织物的减量率和经向降强率大，且毛效有一定的改善。所以酶处理棉布的最适pH域在4．5～5．5为宜。

2．1．4处理时间的影响

由表4可知，随着时间的延长，棉织物的减量率依次增大，经向降强率也随着增加。这是由于酶在进行催化反应时，首先作用于纤维的表面和无定形区，然后作用于结晶区的边缘，使结

2．1．5浴比的影响

表5数据说明，对试验织物处理浴比为1：15时效果最好，此时织物的毛效最好，减量率最大，强降率较大，但不影响织物的服用性能。当浴比小于1：15时，织物和酶液接触不充分，易造成织物减量不均匀。当浴比大于1：15时，相当于酶浓度减少，减量率下降，没有达到处理的最佳效果，同时也造成了不必要的浪费。故宜选浴比为1：15。

2.2生物抛光工艺优化

在单因素影响实验中已经确定了酶处理的浴比为1：15，所以只考虑酶用量、温度、pH值、时间4个因素的影响。按(3)正交实验设计，根据单因素分析选择每个因子的最佳范围进行研究，整理效果用减量率、经向降强率、毛细效应和悬垂系数衡量，实验结果如表6所示。

对表6采用综合平衡法，极差大者是主要因素，说明这个因素的水平改变对实验结果影响大。按极差值大小决定的主次顺序为：(1)以减量率为指标酶2%，时间60min，温度5O℃，pH5．5；(2)以降强率为指标酶2%，时间50min，温度55℃，pH5．0；(3)以悬垂系数为指标温度5O℃，时间50min，pH5．5，酶1%；(4)以毛细现象为指标pH5．0，时间50min，酶2%温度45℃。

根据以上结果利用综合平衡法，得到优化工艺为：酶用量2(owf)，温度5O℃，pH值5．0，时间50min，浴比1：15。

3结论

(1)通过单因素分析实验和正交实验，得出的棉织物生物抛光优化工艺为：酶用量2%(owf)，温度5O℃，pH值5．0，时间50min，浴比1：15。

(2)生物抛光整理能改善棉织物的外观、手感、悬垂性和毛细效应，从而提高了棉织物的服用性能及附加值。