1．前言：彩棉织物杂质含量多而色素含量少，色素存在于杂质之中。如何在有效去除杂质过程中保留纤维色素，一直是彩棉工业化生产中的难题之一。精练的主要目的之一是去除棉籽壳。采用传统漂白法去除棉籽壳色素，会导致纤维色素消失。本文在研究彩棉杂质、棉籽壳、色素组成和变色与掉色原因基础上，进行退浆、煮练一浴法和两浴法常规精练、复合生物酶精练和碱-酶精练，比较杂质去除效果及对毛效、天然色彩的影响，探讨彩棉织物有效去除杂质和棉籽壳色素，保留天然色素的方法。2．实验材料和方法：2．1 材料：绿色、棕色彩棉纤维，21S绿色彩棉色织物；绿色彩棉针织物（九采罗彩棉产业公司；彩棉纱：白棉纱=75/25）；复合精练酶CMZ；CMS（北京纺织科学研究所）2．2 设备：实验室轧车；海尔-马格丽特家用洗衣机。2．3 方法：常规精练： NaOH: 10g/l; 表面活性剂：1g/l; 洗涤剂：0.2g/l; 工艺：轧液率85%，二浸二轧--95℃×60min 汽蒸---水洗--中和—水洗—晾干 一浴法复合酶精练：复合生物酶CMZ ：8-10 g/l； 温度：50℃;PH:8.0时间：60分; 工艺：水洗（100℃*10分）--酶洗—灭活（80℃*10分）—水洗—晾干。二浴法复合酶精练：酶退浆：淀粉酶（进口）1.5-2g/l; 食盐 5g/l; PH: 6.5；60-70℃×60分。复合生物酶CMS：5g/l; 温度：50℃; PH:4.5时间：60分; 工艺：水洗（100℃*10分）--酶洗—灭活（80℃*10分）—水洗—晾干。碱-酶法精练：：退浆： NaOH: 10g/l; 表面活性剂：1g/l; 洗涤剂：0.2g/l; 复合生物酶CMS：5g/l; 温度：50℃;PH:4.5时间：60分;

工艺：水洗（100℃*10分）--酶洗—灭活（80℃*10分）—水洗—晾干。3.结果和讨论：3．1常规精练法： 大多数棉织物杂质，经高温碱处理，在润湿剂和螯合剂作用下，可发生溶解而去除。可利用这一原理，进行常规碱精练。彩棉在热碱作用下，随杂质溶解，色素剥除较为严重。对于和彩棉与白棉交织的色织物，在浓碱高温处理剥除的色素，适当条件下会从精练液中返染白棉部分，造成沾色疵点，因此，传统棉织物精练工艺不适于彩棉加工。3．2复合酶精炼法3．2．1 单一酶与复合酶采用生物酶法进行彩棉织物的精练处理，既有利于保持彩棉织物环保特性，减少对环境的污染，其低温短流程的处理工艺，又有利于保持彩棉色素的稳定。根据酶降解杂质的专一性，可分别采用单一酶进行除杂处理。英国M.Michelle1等人分别采用果胶酶、纤维素酶、脂肪酶、蛋白酶处理棉坯布，观察水接触角。结果证明，除纤维素酶稍有作用外，单独用果胶酶、脂肪酶、蛋白酶处理，对水润湿性几乎没有影响。当果胶酶、纤维素酶混合使用时，织物润湿性有显著提高。 见图2，图3。棉纤维初生胞壁的杂质中，纤维素占的比重最大，（约54%）, 因此单独用纤维素酶对提高润湿性有一定作用，但不明显。原因是果胶质作为粘合剂将其它杂质粘合起来，不连续地覆盖在纤维表面，使得纤维素酶难以充分接触纤维素杂质。单独使用果胶酶，也不能改善润湿性，可能因为果胶质也分布在非纤维素成分的下面，果胶酶难以接近。纤维素酶与果胶酶混合处理，产生增效作用，可能因为通过纤维素酶对纤维素杂质的部分水解，促使果胶酶接近果胶质。果胶质的水解，既有助于纤维素酶的进一步作用，又有助于解除其它杂质成分之间的附着力，使杂质脱离纤维母体，从而提高了织物的毛效。试验结果还表明，复合生物酶处理，达到同样效果，各组分酶的用量小于单一组分的用量，同时对织物重量损失小，从而强力损失小。因此，复

合生物酶精练，不但可增加精练效果，而且可以节约用量，减少强力损失。3．2．2 复合酶一浴法为解决彩棉纤维强力较差的问题，常常采用彩棉与白棉混纺的方法。不同产地的彩棉和不同比例混纺的彩棉，杂质含量有较大的差异。对针织彩棉坯布，精练主要目的是除杂，可分别采用CMS和CMZ复合精练酶进行一浴法精练。 处方：复合生物酶CMZ（CMS） ：5-10 g/l；温度：50℃;PH:8.0（4.5）；时间：60-120分; 工艺：水洗（100℃*10分）--酶洗—灭活（80℃*10分）—水洗—晾干。CMZ和CMS复合酶的主要区别在于所使用的PH范围不同，精练作用不同。CMZ为中性或弱碱性复合酶，CMS为酸性复合酶。CMZ除了具有精练作用外，还有退浆作用；CMS仅具有除杂作用，不具有退浆作用。此外，两种复合酶中主要组分的活力有所不同。其中，酸性复合酶的活力较强，精练效果明显，价格低廉，但会使彩棉颜色变浅，变黄。中性复合酶活力较低，精练效果较差，但对彩棉强力和颜色影响较小，价格高昂。 对机织彩棉坯布，精练时还需进行退浆。因彩棉浆料主要是淀粉，故复合精练酶中，需加入淀粉酶。目前市售淀粉酶为中性或弱碱性，有高温和低温两种。酸性复合酶CMS的活力PH范围与淀粉酶相差较大，不适合于机织物的一浴法处理，因此加工过程较长。中性复合酶CMZ活力PH范围与淀粉酶相近，可以同浴使用，因此缩短加工过程。3．2．3 复合酶二浴法对精练要求较高的彩棉机织物，一般采用CMS进行二浴法处理。 退浆： 处方： 淀粉酶（高温）2-3g/l; 食盐：3-5g/l; 温度：65-75℃;PH:7-8;时间：30分; 工艺：水洗（100℃*10分）--酶洗—水洗。精练： 处方：复合生物酶CMS ：5-10 g/l； 温度：50℃;PH: 4.5；时间：60-120分; 工艺：水洗（1

00℃*10分）--酶洗—灭活（80℃*10分）—水洗—晾干。 复合生物酶精练处理效果，受到彩棉产地、彩棉混纺比、纱支及加工设备的影响。一般情况下，彩棉品质较好、彩棉混纺比例较高、纱支较细的织物，复合酶精练效果较好。3．2．4 碱-酶法对于纱支较粗，彩棉和混纺的白棉品质较差的织物，其杂质中除蜡质和果胶较多外，布面棉籽壳也较多，常常达到满视野的情况。为了加强复合酶的作用，可采用碱-酶两浴法。碱处理的目的，除了退浆以外，还可将杂质膨化，以利于复合酶均匀深入杂质内部，进行降解剥除。酶解后，还需加强水洗，将已降解的杂质进行高温、机械洗脱。彩棉色素在碱作用下，会发生掉色和变色，因此不能采用常规高浓、高温精练。 低温碱法：处方：NaOH 100-150g/l, 渗透剂：1-2g/l; 洗涤剂：1-2g/l工艺：85℃热水一格---二浸二轧（轧液率75-85%）---水洗---中和---水洗—酶洗（同一浴法）该方法的优点是，碱浓度较高，温度较低，时间较短，除退浆、膨化效果较好外，还有一定的轻丝光作用，对布面的尺寸稳定性和色彩鲜艳性有一定作用。缺点是去碱过程较繁琐，色泽变化较大，需要进行修正。高温碱法：处方：NaOH 10-15g/l, 渗透剂：2-5 g/l; 洗涤剂：1-2g/l工艺：85℃热水一格---二浸二轧（轧液率75-85%）---汽蒸（80-85℃×30-40min ）--热水洗---中和---水洗—酶洗（同一浴法） 该方法的优点是，碱浓度较低，对彩棉的掉色和变色影响较小；但堆放时间较长，处理不当会对色织物产生搭色。 碱-酶法对去除彩棉织物布面棉籽壳、提高织物档次和改善手感比较明显。3．7 精练效果对比3．7．1 色素变化对比目前市面上两种彩棉棕棉和绿棉相比，棕棉的色素稳定性较好，绿棉的色素稳定性较差。图

5为复合酶处理对绿棉针织物色素的影响。图中可见，经水、酸性酶、中性酶处理，绿棉坯布都会产生色差，颜色向变深、变绿方向发展。相比之下，色差△E中性酶﹥酸性酶﹥水；中性酶的颜色更深、更绿。图6为复合酶处理绿棉机织物对色素的影响。机织物需要退浆，其色素的变化受到退浆条件的影响。图中可见，绿棉机织物几种方法退浆、精练后，坯布也都会产生色差，颜色向变深、变绿方向发展。相比之下，色差△E常规处理﹥酶退浆﹥中性酶﹥酸性酶﹥水。分析原因，绿棉色素对PH值敏感性较强，随PH 值从酸性向碱性过度颜色逐渐变深，变绿。通常精练方法PH值顺序：常规处理﹥酶退浆﹥中性酶﹥酸性酶，故色差顺序相同。水的PH 值一般为中性，其色差值小于酸性酶处理，原因在于酸性酶处理经历了退浆、酶处理两个步骤，综合结果酸性酶处理色差值大于水处理。一般酸性酶处理，颜色发黄，中性酶处理颜色偏绿且鲜艳。利用彩棉色素对PH敏感的特性，还可以在复合酶处理后对织物颜色进行修正，以解决碱处理颜色变得过深，或酸性酶处理颜色变得过浅、过黄的问题。3．7．2杂质残留率和吸水、抛光效果对比将绿棉针织物分别用酸性酶一浴法和中性酶一浴法精练处理，观察失重率、脂肪残留率率、果胶残留率和毛效、回潮率、起毛起球。脂肪残留率测定采用溶剂溶出法；果胶残留率测定采用分光光度法。试验结果见表6。 表6 不同处理方法杂质残留率对比

	坯布	酸性酶一浴法	中性酶一浴法
失重率%	0	10.5	6.3
脂肪%	5．28	1．8	2．19
果胶%	0．42	0．16	0．22
毛效cm/30min	0	14.3	11.5
回潮率%	4．2	8．8	7．6
起毛起球	2-3	4	3

结果表明，失重率酸性酶一浴法比中性酶一浴法多4.2%, 其中除包括杂质外，也包括部分降解的纤维素。说明酸性酶一浴法对织物表面绒毛去除性较强。酸性酶一浴法绿棉针织物脂肪残留率比坯布减少了3.48%，中性酶一浴法比坯布减少了3.09%，说明酸性酶对脂肪去除效果强于中性酶。果胶残留率酸性酶一浴法比坯布减少了0.26%,中性酶一浴法比坯布减少了 0.2%, 说明酸性酶对果胶的去除效果强于中性酶。杂质去除的结果，提高了毛效、回潮率和布面光洁效果，其中酸性酶的作用比中性酶的作用强，这是因为酸性酶中主要组分的活力高于中性酶。而酸性酶的成本低于中性酶，故一般情况下，推荐彩棉精练采用酸性酶。至于变色问题可以利用彩棉色素变化的可逆性加以恢复。3．7．3 强力对比 将绿棉针织物分别用酸性酶一浴法和中性酶一浴法精练处理，观察强力变化。结果

见表7。表7 不同处理方法强力对比

	坯布	酸性酶一浴法	中性酶一浴法
顶破强力（N）	280	255	276

结果表明，酸性酶一浴法，针织物强力下降8.9%，中性酶一浴法强力下降1.4%。分析原因，可能是酸性酶活力较高，对纤维素降解较多造成的。3．7．4棉籽壳对比白棉棉籽壳去除，一般采用精练后漂白的办法。彩棉则只能采用将棉籽壳用复合酶降解去除的办法。否则色素会随杂质去除而消失。将21S纱彩棉机织物，分别用常规法、中性酶一浴法、酸性酶二浴法、碱-酶二浴法精练处理，观察棉籽壳情况。结果见表8表8不同处理方法棉籽壳对比

	坯布	常规	酸性二浴	中性一浴	碱-酶二浴
棉籽壳	++++	+++	++	+++	+

结果可见，纱支较粗的彩棉织物坯布，棉籽壳满视野，布面粗糙，绒毛较多。常规处理或中性酶一浴处理，对棉籽壳基本没有去除效果，而碱-酶二浴或酸性二浴法效果较好，其中碱-酶二浴法棉籽壳去除效果明显，布面光洁细腻，手感柔软。3．7．5色牢度对

比棕棉色素稳定性较好，绿棉较差。不同绿棉织物经常规处理、酸性酶一浴处理、中性酶一浴处理、酸性酶二浴处理后，比较色牢度变化，结果见表9。表9不同精练处理后色牢度对比

	坯 布		常 规		酸性酶一浴		中性酶一浴		酸性酶二浴
	针织	机织	针织	机织	针织	机织	针织	机织	针织	机织
耐洗	4	3	--	4	4	---	3-4	3-4	--	4-5
沾色	4-5	4	--	4-5	4-5	---	4	4-5	---	4-5
干磨	4-5	4	--	4-5	4-5	---	4-5	4-5	---	4-5
湿磨	4	4-5	---	4-5	4	---	4	4-5	---	4
日晒	4	4	---	3	3-4	---	3-4	3-4	---	3

表中可见，针织绿棉坯布各项牢度较好，机织绿棉坯布耐水洗牢度较差。针织坯布经酸性酶一浴处理后，耐洗牢度不变；经二浴处理后有所提高；经中性酶一浴处理后，耐洗牢度略有下降。沾色、干磨、湿磨牢度，各种精练处理相差不大。日晒牢度坯布较好，常规处理下降1级，一浴法复合酶处理下降0.5级；二浴法酸性酶处理下降1级。4. 结论4．1 彩棉精练过程中会发生掉色和变色，掌握好掉色和变色的规律，可使纤维色素变深。4．2 彩棉常规精练有可能导致沾色或色素消失，布面棉籽壳和毛羽难于去除。4．3 彩棉织物通过复合酶作用降解杂质，精练效果好于单一酶。4．4 针织彩棉织物酸性复合酶一浴法精练后，彩棉织物失重较多，蜡质、果胶去除较明显，毛效和抛光效果较好，但强力损失较大，颜色变黄、变浅，需对颜色进行修正。机织彩棉织物酸性酶需两浴法精练，精练后彩棉耐洗牢度好于一浴法。4．5 中性复合酶一浴法精练，加工流程较短，对彩棉色素影响较小，颜色鲜艳，失重少，对强力损伤少；但除杂和毛效、抛光效果略差。4．6 彩棉坯布色牢度较好。复合酶精练后，除日晒色牢度有所下降外，其它牢度基本不变，与常规精练大致相当。