纤维素酶处理技术能较好解决亚麻织物缩水率大、抗皱性差、手感粗硬等问题。利用纤维素酶的降解作用，可以减少织物表面毛茸，降低织物的刚性，提高亚麻织物的光洁度和柔软度，改善织物的外观风格。常用的纤维素酶有中性纤维索酶和酸性纤维素酶。与酸性纤维素酶相比，中性纤维素酶对工艺参数波动的敏感性小，酶处理较易控制，重现性好，并且织物强力损失小。文章主要探讨了中性纤维素酶对亚麻针织物的处理工艺及效果。

1纤维素酶作用机理

纤维素酶是由各种具有不同催化特性的酶组成的多组分体系，主要组成为外切B-1，4葡萄糖酶、内切B-1，4葡萄糖酶和葡萄糖甙酶。内切酶随机作用于纤维素分子的任意部位，包括晶区与非晶区，切断链中最易接近的部位，生成低聚糖，并使结晶性的纤维素大分子链断裂，链末端部分游离，结晶区转变成无定形区，低聚糖再在葡萄糖甙酶的作用下分解成葡萄糖，从而使结晶区逐渐减小。由于纤维素酶的分子量是水的几千倍，所以纤维素酶不能渗透到织物内部，只能催化水解织物表面的纤维素茸毛，使织物表面光洁、手感柔软，织物刺痒感得到改善，同时在有限的处理时间内不致使织物强力过度降低。

2试验部分

2．1实验材料

经煮漂后的纯亚麻双纱纬平针织物；中性纤维素酶(鑫山生物制品公司提供)、JFC、醋酸、醋酸钠等。

2．2酶处理工艺

中性纤维素酶／% 1～4

JFC／% 2

pH值6～9

温度／℃ 45~60

时间／min 30~60

浴比 1：2O

2．3酶处理工艺优化

利用正交试验来确定最佳工艺配方，正交表选用L(4)，选取温度、酶用量、pH值和时间4个因素作为正交试验的4个因子，选取各因子的4个水平进行正交优化实验。因素水平如表1所示。

2．4测试方法

在纤维素织物的酶处理中，织物的减量率关系到织物表面毛羽消除的程度，抗弯刚度与纤维素酶柔软效果有关，而强力损失又影响到织物的服用寿命。所以酶处理的效果可由织物的减量率、抗弯刚度和织物的顶破强力损失率来检验。<

分别将处理前后织物试样放人烘箱，在105℃下烘至恒重，称重，按下述公式计算织物减量率：

减量率(％)=（处理前干重-处理后干重）/处理前干重×100%

(2)顶破强力损失率

顶破强力测试参照标准GB7742--87测定。

强力损失率(%)=（处理前强力—处理后强力）/处理后强力×100%

(3)抗弯刚度

用LLY～O1型电子硬挺度仪测试。织物弯曲刚度计算公式为：

G=m×C 3×10-3

式中G一单位宽度的抗弯刚度(mN·cm)；

m—试样的单位面积质量(g／m)；

C一试样的平均弯曲长度(cm)。

3结果与讨论

正交试验结果如表2所示，极差分析如表3所示。

以各因子的水平为横坐标，表3中的平均试验值为纵坐标作图，可分别得到各因子不同水平与减量率、顶破强力损失率及抗弯刚度之间关系。

3．1各因子不同水平与减量率之间关系

由图1～图4可以看出，pH值对减量率影响最大，极差为1．532；温度次之，极差为0．805；时间和酶用量对减量率影响较小，极差分别为0．505和0．47。如果用织物减量率来评定实验结果，那么较佳工艺为A4B3C1D2。

图1中，随着酶用量的增加，减量率也不断增加，但增加的幅度在不断减小。这是由于酶在催化反应时先与底物形成复合物，然后复合物分解再释放出酶和产物。底物的数量是一定的，当酶浓度较低时，随着酶浓度的增加减量率也增加，但当酶浓度达到一定程度时，减量率上升趋于平缓。

图2中，随着温度的升高，减量率逐渐提高，当温度达到55℃时，减量率达到最大值，而后减量率随温度升高而下降。这是因为纤维素酶只有在一定温度范围内才表现出较高的活性，温度低，酶的活性较低，不能有效地发挥催化作用；温度过高，酶就失去活性，无法发挥作用。

pH值对减量率的影响与温度对减量率影响类似。只有在定的pH范围内纤维素酶才表现出较高的

由图4可知，开始阶段减量率随着整理时间的增加而增加，但到达一定时间(40min)后，减量率却出现下降趋势，所以在实际生产过程中不应延长时间来提高生产效率。

3．2各因子不同水平与顶破强力损失率之间关系

由图5～图8可知，pH值和温度对顶破强力损失率影响较大，极差分别为7．65、4．725；酶用量和时间对顶破强力损失率影响较小，极差分别为2．35、1．95。由于受试织物的顶破强力损失率基本处于规定范围内(中性纤维素酶处理顶破强力损失率一般控制在5～15)，且在最大顶破强力损失率情况下织物顶破强力为299．5N，依然大于标准FZ／T73O15—19996亚麻针织品》中顶破强力不低于260N的要求。在这种情况下，顶破强力损失率越大，说明纤维素酶对织物的作用越强，纤维素酶处理效果越好，所以如果用顶破强力损失率评定实验结果，则较佳工艺为A4B3C1D3。

3．3各因子不同水平与抗弯刚度之间关系

抗弯刚度越小，织物柔软性越好，纤维素酶处理效果就越好。由图9～图12可知，pH值对抗弯刚度影Ⅱ向最大，极差为0．132；酶用量次之，极差为0．072；然后是温度、时间。如果用织物抗弯刚度评定实验结果，则较佳工艺为A4B2C2D4。

3．4酶处理最佳工艺条件

通过以上实验和分析可以知道，酶用量A取水平4时，亚麻针织物的各项性能均达到最佳，故酶用量A应取水平4即4%当温度B取水平3时，减量率和顶破强力损失率达到最佳，抗弯刚度比水平2时的稍大，但温度对抗弯刚度的影响不太显著，温度由50。C升高到55℃时抗弯刚度增幅很小，综合考虑温度B取水平3即55。C；同理pH值C取水平1时，减量率和顶破强力损失率达到最佳，抗弯刚度比水平2时的稍大，但两者相差不大，故

综合以上分析可得亚麻针织物中性纤维素酶最佳处理工艺条件为：A4B3C1D2。，即酶用量4%，温度55℃，pH值6，时间4Omin。在此工艺条件下进行实验，得出减量率为2．83%，顶破强力损失率为15．6％，抗弯刚度为0．158mN·cm，对比正交实验结果可以看出亚麻针织物在最佳处理工艺条件处理后其性能也达到最佳。

4结论

(1)亚麻针织物经巾性纤维素酶处理后，抗弯刚度减小，织物手感变软，刺痒感得到一定程度的消除，改善了织物的服用性能。但当酶处理过度时，纤维素分子分解严重，强力损伤严重。

(2)亚麻针织物生物酶柔软处理中pH值对处理效果影响最大，温度次之，酶用量和时间对处理效果影响较小。所以实际生产中应严格控制pH值和温度以达到最佳效果，而酶用量和处理时间可选择相对较小的值以降低成本，提高效率。

(3)综合考虑得到亚麻针织物中性纤维素酶最佳处理工艺条件：酶用量4，温度55℃，pH值6，时间40min。