结果与讨论
弹力类织物生物酶处理与传统工艺漂白后比较:
规格： 处理方法 门幅（丝光） 煮练烧碱g/l 煮练时间（min） 漂白双氧水g/l 漂白时间（min） 平均毛效（cm/15min） 平均白度 生物法 133 --11 30 8.1 71.24 弹力贡缎 常规 136 50 60 8.6 30 8.5 72.68 生物法 135 --11 30 8.5 70.21
• • • • 薄布：PVA去除7-8级，（主要上PVA,50s以下的） 中等布：PVA去除6级左右，淀粉去除6级左右 厚布（粗支）：PVA去除>6级左右，淀粉去除5-6级 可以达到不低于正常退浆效果的前处理面料
• 棉籽壳的特性及作为底物与酶结合的特性 • 棉籽壳的主要组成部分为蜡质层、角质层、纤维素、果胶 质和木质素，棉籽壳具有一定的疏水性，一般正常的浸轧 方式很难使得酶和底物得到最大量的结合，布匹经热水浸 泡后，棉籽壳会吸水膨化，大多数会由交缠在纱束的内部 转移到纱束的表面，传统的轧压方式会使棉籽壳与酶液接 触的机会大为降低，极大地影响了木质素酶对棉籽壳内木 质素的降解，使用非离子高效乳化剂破坏表层的蜡质增加 其亲水性，使用淀粉酶对经纱上的淀粉浆进行降解，在少 量的纤维素酶的作用下对棉籽壳中的纤维素进行降解，使 得木质素酶与棉籽中的木质素的结合的能力增强，同时保 持合理的带液率有利于酶与作用底物的最大可能的接触， 同时也有助于棉籽壳的进一步的膨化，有利于整个复合酶 体系的作用。
pH值在4.0-5.5范围为该酶种的最大活力范围，最佳pH为4.5
木质素酶的温度值活力曲线图：
温度在20-45℃范围都有较好的活力，最佳活力范围为35-40℃。
100
80
60
相对酶活%
40
20
0
10
20
30
40
50
60
温度℃解的生物催化剂， 能够快速的将淀粉降解成糊精，影响α-淀粉酶活性的主 要因素：pH值、温度和金属离子。 一般α-淀粉酶在pH值 为5.5-8.0时活性较稳定，pH值小于4时，酶易失去活性。 目前所用的α-淀粉酶主要有耐中温（60-70℃）和耐高温 （90-95℃），而本工艺使用的α-淀粉酶的温度活力范围 为30-80℃，最佳温度条件为40-45℃，pH值范围为5.07.5。有利于在堆置条件下发挥作用。
棉纤维的结构图
胞腔
•
次生胞壁（纤维素处于结晶态） 约０.4微米厚
卷绕层 约０.１微米厚 初生胞壁（含果胶质） 约０.１微米厚
表皮层（含果胶质）
新型复合酶体系处理工艺
中厚布种（梭织布）
• • • • • • • • • • • • • • 工艺流程： 坯布—浸轧酶液A—堆置4-6h—浸轧酶液B—保温堆置4-6h—水洗漂白—烧毛-（定型）--丝光 酶液A配方： 木质素酶 5.0g/l， 淀粉酶 2.0g/l， 纤维素酶 1.5 g/l , 非离子乳化剂5.0g/l， 酶液pH值4.5－5.0，温度40--45℃，堆置4-6h*35-45 ℃,带液率85%以上 酶液B配方:（湿布浸轧） 复合果胶酶 20.0g/l， 淀粉酶 3.0 g/l， 非离子乳化剂10 g/l，（溶液pH值控制在9-9.5） 布身pH值7－8，温度55--60℃，堆置4-6h*50-60 ℃,带液率80%以上 水洗漂白工艺，3格热水洗，轧双氧水漂白液汽蒸漂白（30min*95 ℃ )，水 洗烘干，双氧水浓度10-11g/l，pH值10-11
复合果胶酶
• 传统碱性果胶酶的主要组分是果胶裂解酶、多聚半乳糖醛 酸酶、果胶酸盐裂解酶以及果胶酯酶。果胶质是高聚合度 的半乳糖醛酸。果胶裂解酶、多聚半乳糖醛酸酶、果胶酸 盐裂解酶直接作用于果胶聚合物长链上的甙键，而果胶酯 酶使酯类发生水解产生更多供果胶裂解酶和多聚半乳糖醛 酸酶作用的位置。 • 采用复合碱性果胶酶（碱性果胶酶、中性纤维素酶）对棉 织物进行处理时，使得果胶酶能够突破纤维表面的蜡质层、 角质层和主要分布在纤维表皮层、初生胞壁的果胶质能够 更好的结合，结合的程度直接影响酶处理的效果。该复合 酶种的pH值范围是6.0-10.0，温度作用范围40-60℃，最 佳pH值是7.0-9.0，最佳作用温度55℃。
(双酶法)
弹力斜纹 常规 134 53 60 8.5 30 9.1 72.95
断裂强力J（N)，漂白
断裂强力W（N)，漂白 效果整体评价
1195
332 白度较好，无棉 籽，略软
1058
319 白度较好，无棉 籽
1160
369 白度较好，无棉 籽，略软
1018
352 白度较好，无棉 籽
普通类织物生物酶处理与传统工艺漂白后比较
断裂强力J（N)漂白
断裂强力W（N)漂白 效果整体评价
普通类织物生物酶处理与传统工艺漂白后比较 • 通过实验结果可以看出，生物法处理在布面的白度、毛效、 强力、棉籽壳残留等诸多方面完全可以达到传统工艺的处 理效果，可以满足后续的印染加工需求，工艺操作简便， 工艺安全性好，质量稳定。针对一般正常配棉的面料新型 复合酶处理工艺完全可以正常满足工艺质量要求，对配棉 较低的粗支纱卡，棉籽壳含量非常多，生物酶处理工艺也 可以达到碱煮工艺的非常接近的去棉杂效果，在棉籽壳去 除方面可以满足常规染色的需求，特浅色和特鲜亮色只需 增加一道复漂即可（常规前处理工艺的也需如此处理方 可）。 • 新型复合酶综合前处理工艺，对棉籽壳的有效去除，说明 通过复合酶系统的处理，增加了棉籽壳的膨化和降解，使 得棉籽壳与酶结合的比例提高，为后续的水洗漂白对棉籽 壳的去除提供了非常有效地途径，到达传统退浆、碱煮漂 白的效果。
麻纱漂白工艺 • 工艺流程： • 络筒麻纱—浸泡酶液处理—加双氧水漂液漂白—脱氧酶脱 双氧水—水洗出缸—烘干—纺纱 • 酶液配方: • 复合果胶酶 3-5.0g/l， • 非离子乳化剂 2-3 g/l， • pH值7－8，温度55--60℃*60min， • 漂白双氧水4-6g/l*95 ℃*45-60min 传统工艺一般需要漂白两到三次，时间6-8h，有的还需要亚 氯漂、氧漂，而且过程需要水洗，对麻纱的强力造成较大 影响，工艺操控难度大，能耗浪费大，纱线的可纺性差， 成支数差，酶工艺处理縮短处理时间，使漂白的效能提高， 麻纱的柔韧性变强，可纺性提高，不再需要氯漂或亚氯漂
• 酸性纤维素酶，其pH值范围是4.5-5.5，最佳工作pH值 4.5-5.0，活力温度范围是40-68℃，最佳工作温度条件 50-60℃传统上主要用于生物抛光，去除纱线的短纤毛上， 主要破坏纤维的表皮层（角质层），增大表皮层的缝隙， 有利于后续的果胶酶进入和更好的与初生胞壁层的果胶质 结合，同时对棉籽壳的纤维素进行分解，有利于木质素酶 渗入，但用量要严格控制，否则会造成强力损伤。同时纤 维素酶的加入使织物整理后的手更加丰满和柔滑，表面更 加光洁。 • 中性纤维素酶，其pH值范围是5.5-7.0，最佳工作pH值 6.0-6.5，最佳工作温度条件50-60℃，在第二酶组分中使 用，有助于与果胶酶产生协同作用。
复合酶体系不同酶种针对各自对应的底物作用
• 浆料特性及作为底物与酶结合的特性 • 目前梭织物的上浆工艺中的上浆配方多为淀粉、纯合成浆 料PVA (聚乙烯醇)（或聚乙烯乙酸酯、丙烯酸聚酯、CMC (酸甲基纤维素)混合浆料淀粉）等混合物，也有根据纱线 和织造的特点单独使用，以及蜡质、防腐剂、渗透剂等， 在酶发挥作用之前必须使板结的浆料有一个充分膨化、糊 化的过程，必要的浸泡时间、温度条件是保证，较高的带 液率保证淀粉酶能够更多的和淀粉结合，不能被分解的 PVA等在后续的漂白水洗中得以去除，达到较好的除浆效 果。 • 一般经此工艺处理的面料，退浆效果：
新型复合酶体系的酶种组成
木质素酶
• 木质素酶是一种含铜的氧化还原酶，属于氧化酶的蓝铜家 族。木质素是纤维素和半纤维素之间的连接者，它们之间 存在着牢固的共价键。由于木质素是复杂的体系，是水不 溶的，不能为酶接近，必需使用中介分子增强木质素酶与 底物结合的比例，以利于后续漂白使棉籽壳进一步的降解。
木质素酶种的pH值活力曲线图：
新型生物酶综合前处理技术
浙江美欣达印染集团股份有限公司
前言：
• 采用以新型综合生物酶体系：木质素酶、淀粉酶、纤维素 酶，复合果胶酶组成，用两种复合酶体系替代传统前处理 加工中的退浆、煮练工序。利用综合酶体系使面料上的木 质素、淀粉浆料、棉蜡及棉籽壳降解和乳化，木质素酶与 纤维素酶配合使用，有助于去除棉籽壳及纤维细胞壁的木 质素，复合果胶酶进入初生胞壁层使果胶质降解，使得通 向纤维囊腔的通道打开，纤维素酶去除纱束表面的短纤， 有效的解决了棉籽壳在生物酶处理中难以去除的难题，既 降低了烧碱、化学药剂、蒸汽、电力、水量以及污水排放 的COD含量，又使得生产工序变得简单可控，对多纤维复 合面料的加工变得简单易行，提升了产品的品质和质量。 整个工艺生产过程无毒害物质产生，工艺过程可连续操作， 工艺简单、流程短。经此工艺处理后的面料棉籽壳去除较 好，布身柔软性好，强力保留好。
纤维素酶水解纤维素机理图
结晶区 内切葡萄糖酶（EG） 无定形区
外切葡聚糖纤维二糖水解酶 （CBH）
EG β-葡萄糖苷酶
CBH
EG EG
CBH
不同酶体系的组合运用
• 针对上述的酶种的特性和处理的底物特性进行合理的组合 成两种酶体系。退浆、煮练一步法需要处理的底物分别是 棉籽壳、浆料（淀粉浆、CMC)、果胶质，浆料中的蜡质。 • 一般薄型织物（40s以下的）纱线的配棉较好，棉籽壳较 少，可直接选用复合果胶酶、淀粉酶与乳化剂进行处理， 较厚重织物棉杂和浆料较多，可先用木质素酶和酸性纤维 素酶进行处理，降解棉籽壳中的木质素使之变得疏松，纤 维素酶去除纤维表面的短纤和使得纤维表皮层产生裂缝， 然后再使用复合果胶酶和淀粉酶进行处理。 • 根据酶种的pH值和温度的活力特性，将酸性的木质素酶与 淀粉酶和纤维素酶进行组合，pH值控制在4.5-5.0，温度 条件控制在40-45℃，作为第一酶组分，将复合果胶酶、 淀粉酶作为第二酶组分，pH值控制在7-8，温度条件控制 在55-60℃，根据不同的布种情况，分别选用单组分或双 组分配合使用