近几年，世界上最大的工业用酶生产厂之一丹麦NovoNordisk介绍了纤维素酶整理技术，即棉织物的“生物抛光”处理。这种整理就是利用纤维素酶削弱棉纤维表面的小原纤，使小原纤易于从纤维上断裂，得到了比以前较平滑的纤维表面。该纤维不易起球，具有较少的茸毛及较清洁的表面结构，从而可提高棉织物表面的光洁度及手感，悬垂性和吸水性也有所改善，大大地提高了棉纤维的实用性和质量。然而他们对于纤维素酶处理的最佳工艺条件及其影响因素并没有做更多的报道。

纤维素酶是一种无毒且有益环境的生物催化剂，将它用于棉织物的整理工艺具有很大的优越性。为了使这一技术得到更好的应用，我们进行了下面的实验与测试。

2实验部分

2．1实验仪器

(1)HH．S精密恒温水浴锅(江苏金坛市医疗仪器厂)；

(2)电子天平FAl004(上海市分析仪器厂)；

(3)PHS一3C数显酸度计(上海理连仪器厂)；

(4)电热恒温干燥箱(天津市华北实验仪器有限公司)；

(5)JH722可见分光光度计(上海菁华科技仪器有限公司)；

(6)YG(B)871型毛细管效应测定仪(温州大荣纺织标准仪器厂)；

(7)DSBD一1数字白度仪(温州鹿东仪器厂)；

(8)YG(B)026D一250型电子织物强力机(温州大荣纺织标准仪器厂)；

(9)30l09686型数码显微镜(齐齐哈尔大学生命学院提供)。

2．2材料及药品

2．1．1材料棉坯布、棉布(经前处理，辽宁棉纺织厂)。

2．1．2药品

纤维素酶(肇东国科北方酶制剂有限公司)；果胶酶(肇东国科北方酶制剂有限公司)；氯化钠(分析纯)(长春化学试剂厂)；十六烷基三甲基溴化铵(天津市元立化工有限公司)；冰乙酸(分析纯)(天津市科密欧化学试剂开发中心)；无水碳酸钠(分析纯)(西安化学试剂厂)；硫酸铜(分析纯)(上海化学试剂总厂)；氢氧化钠(分析纯)(齐齐哈尔化工总厂)。

2．3工艺流程及处方

2．3．1酸性纤维素酶

(1)工艺流程：

配酶处理液一调pH值一酶处理酶失活(pn值调ll)—水洗—烘干。(2)工艺处方：

纤维酶用量 3％owf

pH值 5．5

温度 55℃

处理时间 45min

浴比 1：20

2．3．2棉布的果胶酶精练

(1)工艺流程：

配酶处理液_+调pH值一酶处理一酶失活(pH值调ll)水洗_+烘干。

(2)工艺处方：

果胶酶用量 3％owf

pH值 4．0

温度 50℃

处理时间 45min

浴比 1：20

2．3．3棉布的碱精练

(1)工艺流程：

配精练液精练_÷热洗(90℃)温洗(5O℃)—冷水洗—烘干。
(2)工艺处方：

氢氧化钠 25g／L

JFC渗透剂 lg／L

精练温度 lO0℃

精练时间 90min

浴比 1：30

2．4性能指标的测定

2．4．1减量率测定

减量率(％)=（处理前布重-处理后布重）/处理前布重×l00％

2．4．2毛效测定在YG(B)871型毛细管效应测试仪上按照标准方法测试。

2．4．3织物强力测定在YG(B)026D一250型电子织物强力机上按标准测定。

2．4．4白度测定在DSBD一1数字白度仪上按标准测定。

2．4．5棉布生物抛光效果的测定在30109686型放大100倍的数码显微镜上按标准观察棉布表面的茸毛即毛羽情况。

3结果与讨论

3．1纤维素酶最佳工艺的确定

3．1．1正交实验设计根据纤维素酶最佳作用条件范围进行了四因素四水平的正交实验设计，并测其减量率、断裂强力、白度、毛效。以减量率为主要指标的L16(441正交实验和极差分析结果。

讨论：从表1、表2中可知酶发挥的最佳活力，棉布强力损失在可接受范围之内的最佳水平组合为：酶用量3％owl、温度55℃、pH值5．5、作用时间55min。

3．1．2验证实验各因素的最佳组合不在正交实验中，因此做了验证实验。

讨论：从表3可知，强力保留率分别为92．3％、90．0％，利

3.2纤维素酶最佳助剂的选择

不同的助剂会对酶的活力有着不同的影响。有的是抑制剂，而有的是激活剂。因此我们进行了助剂的种类和用量的选择实验。

讨论：从表4中可得纤维素酶的最佳处理条件为：酶用量3％owl、温度55℃、pH为5．5、作用时间55min、作用助剂NaC1、用量为0．2％o。以下有关纤维素酶的实验均在此条件下进行的。3．3搅拌对纤维素酶处理效果的影响

在最佳条件下，可采用两种不同转动速度进行处理。

讨论：搅拌有助于织物表面被酶水解的茸毛从织物表面脱落，形成光洁的织物表面。

3．4棉布的酶精练

分别用碱、纤维素酶、果胶酶及纤维素酶与果胶酶复配物对棉布进行了精练实验。参考果胶酶的主要性能指标，将果胶酶的用量定为3％。

讨论：从表6中可以看出，酶对棉织物进行精练处理，完全可以达到与碱处理几乎同样的效果，且对棉布的损失较小。

3．5纤维素酶对棉布的生物抛光整理

图4、图5为经过酶处理和未经处理棉布的放大100倍的数码显微照片。

讨论：从图4和图5中可以看出，纤维素酶可将棉布纱线表面伸出的小纤维末端和小球即茸毛去除，使棉布具有抛光效果。

4结语

(1)纤维素酶的最佳处理条件：温度55'E、pH值5．5；酶用量3％0Wf、作用时间55min；轻金属盐NaC1，NaC1的用量为0．2％owf，且增加搅拌。

(2)纤维素酶也能用于棉织物的精练，对织物的强力损失小且无污染，能实现清洁化生产。