生物拋光是用纖維素酶去除織物表面的絨毛，達(dá)到表面光潔、抗起毛起球，并使織物達(dá)到柔軟、蓬松等*性能的整理手段。生物拋光能給予織物持久性的整理效果，使用的酶制劑是天然蛋白質(zhì)，可*生物降解，使用量也相對較低。因此，酶制劑對排污的負(fù)擔(dān)是很輕微的，這使得生物光潔整理，較相應(yīng)的化學(xué)品整理更具吸引力。本實驗利用康地恩生物集團(tuán)生產(chǎn)新纖L-10對純棉織物進(jìn)行生物拋光處理，通過改變酶用量、溫度、pH值、處理時間和浴比等五個影響因子來確定*工藝條件，并對棉織物的減量率、經(jīng)向強(qiáng)降率、毛細(xì)效應(yīng)和懸垂系數(shù)等指標(biāo)進(jìn)行測試與評價。

1．實驗
1．1 實驗試劑與材料：新纖L-10（上?？档囟魃锟萍加邢薰荆?，醋酸，醋酸鈉為分析純，純棉布
1．2 實驗儀器
FA2004電子天平，HHS電熱恒溫水浴鍋，DZF-6050真空干燥箱，PHSJ-4A實驗室PH計，YG026斷裂強(qiáng)度測試儀，YG8 11型懸垂測試儀
1．3 生物拋光工藝
配制纖維素酶溶液→調(diào)節(jié)pH值→升溫至所需溫度，加入織物→處理一定時間→取出織物→80℃熱水洗10min→105℃烘至恒重_測定織物性能指標(biāo)。
1．4 性能測定
減量率的測定：將纖維素酶處理前后的試樣在烘箱中于105℃烘干至恒重。減量率=（M處理前-M處理后）／M處理前×100％；斷裂強(qiáng)力的測定：在YG026斷裂強(qiáng)度測試儀測定。降強(qiáng)率=（處理前斷裂強(qiáng)力-處理后斷裂強(qiáng)力）／處理前斷裂強(qiáng)力×100％；毛細(xì)效應(yīng)的測定：蒸餾水（含0．5％重鉻酸鉀）在30min內(nèi)沿織物（經(jīng)25cm，緯4cm）所上升的高度；懸垂系數(shù)測定：在YG811懸垂測試儀上測定。
2結(jié)果與討論
2．1 單因素實驗
2．1．1 酶用量的影響
棉織物在溫度50℃，pH值5．0，時間50min，浴比1：15條件下，改變酶的用量進(jìn)行生物拋光整理．測得處理后織物性能如表1．
表1 酶用量對拋光效果的影響
注：原樣強(qiáng)力308．6N；毛細(xì)效應(yīng)9．6 cm／30min
由表1看出，隨著酶用量的增加，減量率和經(jīng)向降強(qiáng)率也依次增大，毛效也改善明顯。而生物拋光整理棉織物時，強(qiáng)力損失不宜超過10％，否則強(qiáng)力可能降低到不可服用的程度。達(dá)到織物性能的改善是纖維素酶處理的基本要求，這是織物的服用要求決定的。當(dāng)酶的用量大于2％時，對織物的損傷過于嚴(yán)重。因此，選擇酶的用量為0．5％~2％。
2．1．2 溫度的影響
溫度對酶催化反應(yīng)的影響包含兩方面的影響，即溫度對酶失活的影響和對反應(yīng)速度提高的影響。只有在zui適溫度下，酶催化反映才表現(xiàn)出zui大的反應(yīng)速度。
表2溫度對拋光效果的影響棉織物在酶用量2％，pH5．0，時間50min，浴比1：15條件下，通過改變溫度進(jìn)行生物拋光整理，測得處理后織物性能變化如表2。從表2可以看出，在40℃．55℃，減量率和降強(qiáng)率隨溫度的升高而增大，原因是隨著溫度的升高，反應(yīng)活化分子數(shù)增加，有利于棉纖維水解反應(yīng)的進(jìn)行。但繼續(xù)升溫時，減量率和降強(qiáng)率出現(xiàn)下降的趨勢，表明纖維素酶新纖L-10已經(jīng)開始部分失活。整理后織物的毛效有所改善。綜合考慮以上因素，生物拋光整理溫度為45℃~55℃。
2．1．3 pH值的影響
纖維素酶有一個zui適pH域，在此條件下酶催化有zui大的速度。本實驗在酶用量2％，溫度50℃，時間40min，浴比1：15條件下，通過改變pH值（醋酸．醋酸鈉緩沖液調(diào)節(jié)）進(jìn)行生物拋光處理，結(jié)果如表3所示。
表3 pH值對拋光效果的影響由表3可知，減量率和降強(qiáng)率隨pH的變化呈左右對稱的鐘罩型，毛效也隨減量率的變化而變化。pH值對酶及其反應(yīng)系統(tǒng)產(chǎn)生兩種影響，一是破壞酶的空間構(gòu)象，使酶變性失活；二是改變了反應(yīng)系統(tǒng)的組成成分，從而影響酶催化反應(yīng)的速度。不同的pH值將改變和影響酶的解離狀態(tài)、底物的解離狀態(tài)及酶一底物絡(luò)合物的解離。在pH4．5~5．5時，織物的減量率和經(jīng)向降強(qiáng)率大，且毛效有一定的改善。所以纖維素酶新纖L-10處理棉布的zui適pH域在4．5~5．5為宜。
2．1．4 處理時間的影響
表4處理時間對拋光效果的影響由表4可知，隨著時間的延長，棉織物的減量率依次增大，和經(jīng)向降強(qiáng)率也隨著增加。這是由于酶在進(jìn)行催化反應(yīng)時，首先作用于纖維的表面和無定形區(qū)，然后作用于結(jié)晶區(qū)的邊緣，使結(jié)晶區(qū)不斷減小。當(dāng)處理時間超過50min后，織物的降強(qiáng)率超過10％，對織物損傷過于嚴(yán)重；反應(yīng)時間過短，酶作用不充分，表面絨毛去除不凈，拋光效果不佳。綜合以上因素，纖維素酶新纖L-10處理的時間控制在40~60min。
來源: 印染在線