2．4．2 生物酶練漂當前還存在的問題：
（1）練后毛效不夠高。若純粹用酶進行棉煮練，練后織物的毛效一般為5cm以下，棉蠟去除率不高，卻達不到半制品要求8cm的水平，因此，只能用于涂料印花布的練漂，為提高毛效，人們進行不少探索，例如，在練時使用超聲波加速酶分子的滲透，可以提高酶退漿率和酶練的毛效。但不能提高堿退漿和堿練的效果。 又如，在練前將織物進行低溫等離子體處理，zui近抄得很熱，它能使棉纖維表面進行刻蝕，使處于纖維表面層的果膠、棉蠟、蛋白質等雜質刻蝕，破壞了它的薄膜層，便于酶的進入，加速了反應，從而提高了酶練效果，使毛效和去雜效果提高，但這些都不可取，雖用于酶退漿時可降低溫度和反應時間，用于酶練時可提高毛效，但超聲波造成聲污染，且只適用于間歇式設備中使用。低溫等離子處理體要增加一道加工工序，而且費用不小，若處理過頭，會使纖維強力下降，使實用價值下降。若酶練時加入滲透劑有助于毛效的提高，且滲透劑一般不會降低酶活力。因此用化學法與酶結合是較為合理的選擇。文獻數(shù)據(jù)說明，加滲透劑后可提高1~2cm毛效，精選優(yōu)良的滲透劑有望更大的提高。
（2）練漂合一還待解決。*退漿已成熟，但目前上漿劑中成分極為復雜，混紡織物中人多離不開PVA，而PVA的退漿效果*雙氧水的氧化分解法，其它退漿方法不如雙氧水，幾年前文獻報導PVA酶已研制成功，但至今未見商品供應。PVA酶有三種種類：a），PVA氧化酶（仲醇氧化酶），b），PVA脫氫酶，c），氧化型PVA水解酶（β雙酮水解酶），PVA的分解是通過兩步酶分解反應完成的，首先是PVA中的羥基被氧化酶氧化成酮基，而后被水解酶將聚乙烯酮水解而使鏈斷裂。所以PVA的分解是幾種酶的復合反應（范雪榮，酶在棉織物染整中的應用及存在的問題，中國紡織工程學會前處理學術論文集，208—211，2009年12月，青島）；Emo Chellim，Andrea Corti，Biodegradation of polyvinylalcohol based material，Prog．Polym．Sci．，2003（28），963—1014]?；瘜W變性的種子植物膠及各種變性淀粉也是常用漿料，*對它們能分解，但分解程度比淀粉低，其順序為：
原淀紛>非離子變性淀粉>陰離子變性淀不分>陽離子變性淀粉
退漿酶與果膠酶等復配進行退漿精練同浴，遇到的問題不多，只要選擇彼此都可適應的pH，溫度等條件。但煮練要與漂白同浴進行卻有困難，前面已經(jīng)提到葡萄糖氧化酶的閉環(huán)漂白法，在比法中，酶將淀粉水解生成的葡萄糖，再被葡萄糖氧化酶催化而生成葡萄糖酸內酯和雙氧水，因產生的雙氧水濃度很低而漂白效果較差，同時*的反應條件（pH5~7，50℃，30min．）與葡萄糖氧化酶的反應條件（pH8,95℃，120min）不相匹配，因此要先低溫退漿再升溫才能適應漂白需要，若在酶練液中添加雙氧水進行酶氧練漂，低濃度雙氧水雖對酶的破壞作用不大，但雙氧水須在100℃漂白，也只能用先酶練再加雙氧水進行一浴兩步法練漂，或用酶練氧漂兩步法。總之退練漂一步法還有不少問題須解決。
（3）死棉和棉籽殼去除困難，還未達到要求。死棉是未成熟棉，纖維素含量較低而雜質含量很高，其雜質成分除果膠蛋白質棉蠟外，還有其他的雜質，因酶反應的專一性而沒有去除，造成染色后成為白點。棉籽殼的結構復雜，在酶練漂時果膠酶基本上對棉籽殼無多大作用，只有在加入纖維素酶后有助于附著于棉籽殼上的小纖維降解，使棉籽殼分散成碎片而從織物上游離除去，但無法去凈，必須賴雙氧水漂白以去除之，zui后還去不凈，影響它的使用價值。
（4）可供選擇的酶的品種還不多，有的雖試驗室已培養(yǎng)出菌種產生出酶，但還未商品化，如PVA酶，木質素酶，半纖維素酶等，而棉纖維上的雜質多而復雜，因棉的品種，種植地方，生長環(huán)境而變化，它分布于棉纖維表面的初生胞壁，一般成連續(xù)性的膜．果膠類似于膠水一樣把雜質膠著在一起，因此，把果膠破壞，就可以提升吸水性，棉的等級越差，含雜越多，再加上上漿，人為的施加了不少雜質，且各色各樣，無法捉模，這些雜質要賴反應專一性的酶來完成，確有困難，這造成了酶前處理工藝很難順利完成。
（5）多種酶混拼時，造成統(tǒng)一使用工藝選擇困難，每種酶都有它的zui適宜使用pH、反應溫度和反應時間，在*條件下使用其活力與非*條件相差十分懸殊，即使是同一種酶，因制備工藝條什變化，提純操作的略微變動，所產生的酶的成分及活力變化很大，不同菌種產生的酶差異則更大，加上對Ca2+離子的依賴性不一，造成即使同一種酶其zui適條仵也不同，混合使用時選擇工藝更困難。
（6）成本較高，現(xiàn)在使用國產的堿性果膠酶為主制成的酶精練劑其每米布加工成本是化學精練劑的一倍多。
（7）酶很容易失活，特別是重金屬離子，銅、鐵、錳離子會使酶中毒，因此用水的水質要求較高。
2．4．3 當前使用的酶練漂劑
國內外發(fā)表的酶練文獻很多，對酶品種的選擇，各種剛劑對酶活力的影響，使用工藝，去雜原理以及存在的問題都有論文發(fā)表，是當前文獻數(shù)zui多的領域之一。但國外未見印染廠使用酶練漂的報導，是否有酶練漂商品供應市埸未作調研，但國內卻在近幾年來酶練漂劑比比皆是，廣告鋪天蓋地，是國內技術水平已超過水平呢，還是弄虛作假，謊騙客戶，值得大家思考，而國內客廠容易上當?shù)闹饕蚴悄壳皣鴥仁⑿忻つ肯嘈判掳胛铮s時髦、出風頭的社會風氣造成的，又缺乏簡單的科學知識，跟著瞎起哄，認為酶練漂是新的發(fā)展方向，而殊不知問題多多，離開工業(yè)化應用還有一段距離。江南大學范雪榮教授在他的論文中有這樣一段話，現(xiàn)抄錄如下，以供參考：“前幾年，國內出現(xiàn)了很多用于前處理的復合生物酶。這類復合酶制劑本身pH較高，如有的品種1％水溶液的pH值就達到11~12，而且還能與雙氧水于（高溫98℃以上），高pH（pH10．5~11）下對棉纖維進行一浴法練漂前處理，另外，這類復合酶與雙氧水一起處理時，雙氧水的濃度很高，100％雙氧水濃度高達12~15g/L。這類復合酶都是假的，里邊不含一點酶，實際上是堿性物質與表面活性劑組成的。”
范教授的這個結論是根據(jù)寬溫果膠酶耐不了pH 11以上的堿性、98℃的高溫和12g/L高濃雙氧水（在1g/L雙氧水時問題不大）而得出的，實際上這些所謂復合生物酶都是多合一練漂劑（市埸價5元／kg），假冒了生物酶和高溫練漂酶的牌子，可提高賣價。作者請某印染廠作下列試驗以判斷有無酶存在，先分別配制二個不加雙氧水的練漂液，在其中一個練漂液中加入CuCl與CuCl2使之濃度各為100mg／L，將兩個練液都加熱到50℃，保溫反應20min，進行離心分離去除沉淀物，包括Cu（OH）和Cu（OH）2，冷卻后加雙氧水，然后進行浸漂，測定毛效、向度和棉籽殼，比較其效果，而后隔天再重復試驗，連試四次以求獲取較可靠的結論。CuCl與CuCl2是用以毒化酶使之失去作用，若有酶制劑存在，則加入CuCl與CuCl2的練液，毛效、白度應降低，棉籽殼殘留較多，試驗結果說明，市埸上的酶練漂劑大部分是假貨，加銅鹽的毛效、白皮均不低于不加者，只有清棉師T100中存在少量的果膠酶。
論文和中介紹，用各種酶按一定比例復配成混合酶（陳堅，堵國成，閻賀靜等，一種用復配酶制劑對棉織物進行同浴煮練和漂白的方法，中國，公開號，101275363，2008-10-01），例如以堿性果膠酶（20~30％），與角質酶（10~20％）。堿性木聚糖酶（20~30％）。堿性纖維素酶（5~10％）和葡萄糖氧化酶（15~25％）復配，將該酶制劑0．5~1．5g/L于55．70℃pH 8~10，加入葡萄糖1．5~3g/L、氧漂穩(wěn)定劑3g/L、滲透劑1~5g/L*行60min．煮練，而后加入TAED活化劑0．2~2g/L，pH10進行低溫漂白30min．。這是一浴兩步法的酶練漂法。產晶質量可達傳統(tǒng)堿練與雙氧水漂白的水平。
每種酶都是幾種同類酶的混合物，內含有內切酶（把反應對象分子鏈的中間切斷）和外切酶（與分子鏈末端反應）、裂解酶和水解酶數(shù)種，它們相互配合而將對象分解。同一種類的酶其組分和活力因產酶的菌種不同，制備方法差異而有很大不同?，F(xiàn)在，各種酶和纖維上雜質的反應機理，已有很多論文加以論述，本文不再重復。
在酶練漂時，因酶分子量大，無法滲透入棉纖維內部，而只能通過表皮層內的裂縫或微孔滲透進表皮層，果膠酶與果膠質接觸，并將其催化水解，使部分表皮層被去除，或破壞了表面層的連續(xù)性，從而改善了纖維的潤濕性，試驗證明當果膠質去除達到40％以上時，再提高去除率并不提高潤濕性，在這過程中，加入滲透劑有助于果膠酶向皮層裂縫滲透；若經(jīng)低溫等離子體預先刻蝕，使表面層破壞或打洞，則有利于酶的進攻；若在酶浸漬法練漂時，使用超聲波以提高酶進攻動力，這些措施都能提高酶練效果，但后兩者則對化學法練漂不起作用
酶練漂時加入纖維素酶，它在通過表皮層裂縫或微孔穿過表皮層，到達初生胞壁使纖維素水解，使纖維的外層結構松動，利于雜質的去除，同時使棉籽殼附著的棉纖維水解，而使棉籽殼脫離織物，從而提高棉籽殼去除效果，但用量多時會降強。
為提高酶練時去除棉籽殼效果，可在酶練液中加入EDTA蝥合劑（A．Losonezi，E．Caiszar，G．Szakaes，Role of EDTA chelating agent in bioscouring of cotton、T.R．J，75（5），2005，411~417），它能加速酶練時果膠酶和木質素酶的催化降解速度和去雜效果，特別能提高去除棉籽殼的作用，而不影響酶的活力，而能產生協(xié)同效應，但若織物先用EDTA處理再用酶煮練，則會降低酶的活力。用細菌產生的角質酶（脂肪酶中的一個小族，能使角質層中的酯鍵水解）能與果膠酶產生協(xié)同作用，可提高織物的吸水性（毛效），并由氣相色譜法測得的從棉上水解產生的C16，C18飽和脂肪酸量增加而得到證實（0．Degani，S．Gepstein，C．G．Dosoretz，Potentially ofcutinase enzyme scouring of cotton，Appl．Biochem．&Biotech．102~103（1~6），2002，277~289；S．Longhi，C．Combilan，Structure activity of cutinase，a small lipolytic enzyme，Biochimca．et Biophsica．（BBA_Molecular & Biolog．of lipid，144 1（2~3），1999，185~196））
國內已經(jīng)商品化的酶練助劑有廣東中山漢科科技公司生產的Sacrite HK據(jù)報導（柴洋美，環(huán)保節(jié)能預處理劑Sacrite HK在筒染中的應用與推廣，中國紡織工程學會前處理學術論文集，201~203，2009年12月，青島），它是*，脂肪酶，蛋百酶與纖維素酶復配而成，在筒子紗練漂時，HK用0.1~0.5g/L，60℃處理1h，毛效可達13cm，而后不經(jīng)漂白，即行染色，因棉籽殼未去凈，只適用于染中深色。
用*與果膠酶復配（質量比：1：4~1：5）的酶30g/L與雙氧水3g/L。硅酸鈉4g/L，滲透劑2g/L浸軋，于55℃堆置24h，可實行退煮漂一步法（曹爭艷，郝龍云，棉織物生物酶前處理對涂料染色的影響，中國紡織工程學會前處理學術論文集，115~118，2009年12月，青島；曹爭艷，房寬峻，郝龍云，生物酶短流程前處理工藝比較，中圓紡織工程學會前處理學術論文集，132~135，2009年12月，青島）。
青島康地恩公司生產的KDN精練酶是由聚半乳糖醛酸裂解酶，果膠裂解酶，聚半乳糖醛酸水解酶，果膠水解酶，果膠酯酶、葡聚糖酶。*和半纖維素酶復配的復合酶，在pH7，9，11時及55~60℃活力zui大，在pH7與9，55℃處理1h時，雙氧水對酶活力影響不大，所以可以與雙氧水同浴進行練漂，浸漬練漂時，使用KDN 1％（owf），滲逶劑1-2g/L，pH 7~9、55~60℃,處理40~60min（朱愛嘲，劉魯民，生物酶精練酶的前處理應用，中國紡織工程學會前處理學術論文集，33~38，2009年12月，青島）
2．5茶皂素練漂劑
茶皂素練漂劑是上海潔潤絲公司2008底推出的新品種、它是否屬于一類新潁的練漂劑。還是屬于多合一練漂劑中的一個分支，僅用茶皂素作為滲透劑而已，無法確認。因為在茶皂素中加了什么藥劑還沒見公開，而各廠使用中差異很大，有的廠介紹，在針織物間歇式浸漬工藝中使用，只要用1．5g/L茶皂素練漂劑，不加任何助劑，也不加雙氧水，于100℃處理1h，針織物的白度和毛效都達到半制品標準，說明茶皂素有煮練作用和漂白作用，但在潔潤絲公司的論文中（卜竹起，鄭風奎，狄建平等，茶皂素退、煮、漂一浴法前處理劑的應用，中國紡織工程學會前處理學術論文集，75~77，2009年12月，青島））介紹的三個實例，在軋蒸法棉梭織布前處理時，介紹茶皂素的剛量為40~60g/L，H202（100％）5g/L，穩(wěn)定劑4g/L，滲透劑4g/L，軋后汽蒸30~60min。而后經(jīng)5~6格85~90℃熱水洗，白度74％，毛效13cm，與多合一練漂劑軋蒸法比較，雙氧水用量降低了一半，而白度也降低4％，多合一練漂劑用25g/L，而茶皂素與穩(wěn)定劑和滲透劑總用量共48~68g/L，幾乎加了一倍，而毛效則提升3~4cm。 而其它助劑廠生產的茶皂素精練劑，浸漬法的用量是6~10g/L，為多合一練漂劑的一倍。
查閱資料，茶皂素（saponin，sapogenin）是茶籽榨油后的茶籽餅（內含12％茶皂素）剛熱水或溶劑蒂取出來的一種五環(huán)三萜類化合物，分子量1123．54，CAS 8047-15-2，由糖體、苷元及有機酸組成，活性物含量60％．pH 5~6．5易溶于熱水、堿水、甲醇、乙醇和冰醋酸中，不溶于苯、氯仿及醚中，其分子結構式如下（劉紅梅，周建平，郭華等．油茶皂素提取純化及含量檢測研究綜述．現(xiàn)代食品科技，2006，（4）：265~268．）：茶皂素的結構屬于三萜類皂甙，由糖體、配基和有機酸組成。從分子結構看，茶皂索是一種非離子表面活性劑。其親水基團是強電負性的含氧基團組成，這些基團集中在茶皂素的糖體配體，有機酸配體及皂甙配基的連接部位，構成親水部分：其中配基是由非極性的碳氫環(huán)鏈構成，在水溶液中呈現(xiàn)憎水的傾向，成為親油的主體。所以茶皂素的結構分為親水利親油兩部分，是一種優(yōu)良的天然非離子表面活性劑，不僅具有良好的乳化、發(fā)泡、滲透、潤滑等作用，而且還有消炎、殺菌、鎮(zhèn)痛、止癢等藥理作用，因此常用作護膚等洗滌用品。毒性：大鼠經(jīng)口LD50 4066．8mg／kg，對魚類有很大毒性。糖苷含量>90％，0．5％濃度的茶皂素溶液，其表面張力γ為32．8mN／m，，升高濃度γ值不降低，c．m．c．為0.5％左右，HLB值16，不受水質硬度影響。糖基上的羥基可以磷酸酯化，也可以與環(huán)氧乙烷在催化劑存在下縮合醚化而成為性能更優(yōu)良所表面活性劑（夏春華，朱全芬，茶皂素表面活性及其相關的功能性質，茶葉科學，1990（1），18~22；柳榮祥，朱全芬，茶皂素表面活性劑及其應用研究進展，日用化學工業(yè)（5，1996，25~27））。茶皂素外觀為淡黃色無定形粉末，經(jīng)過雙氧水漂向后成為白色，很可能因有過剩的雙氧水存在而被人誤解為茶皂素具有漂白作用。
茶皂素及其制劑已在農藥，醫(yī)藥，化妝品等行業(yè)廣泛應州，它可用于絲，毛類蛋白質纖維的洗滌，洗后光澤好，又不會使毛產生縮緘，它可以制成聚醚和茶皂素有機硅季銨鹽等，國內外已對它作了較深入的研究，發(fā)表的論文很多，但在文獻中都沒有提到它具有氧化性，有漂白能力，和有去除油臘能力，去果膠質能力，但都認為它有良好的潤濕性。
目前對茶皂素練漂劑的認識還很膚淺，尤其在茶皂素助劑中加了些什么還不清楚，有待進一步研究。
3 棉練漂工藝及展望
棉練漂工藝錯綜復雜，要求各異，因織物品種（針織物或梭織物，稀密，中密或高密），設備（間歇式或連續(xù)式），后續(xù)加工要求（漂白，染色或印花），加工織物品位（低，中，）而練漂工藝的區(qū)別很大，無法用統(tǒng)一的老工藝去適應各種要求，其中以針織物的要求較低，因為斜織物不上漿，減少了因退漿而造成的麻煩，毛效容易提高，其次針織物較松，容易滲透，加工方便，毛效容易提升。其三，針織物使用的噴射溢流染機，液體與織物同時流動，練液在織物中的交流速度極快，加快了反應速度，同時使分解出來的雜質迅速地從織物上除去，減少了洗滌的困難。毛效也易提升。其四，針織物因結構松弛而便于染料的滲透，對織物毛效的要求相對較低，針織物的毛效過高，染料用量反而提高，所以6cm毛效己能滿足要求，這種狀況就造成對練漂劑的要求較低，不少練漂劑能在針織物上使用，卻不能適應梭織物的要求，就是這個原因。梭織物因結構相對緊密，連續(xù)式練漂時織物與液體基本上是處于就地反應的狀態(tài)，液體不在織物上流動，反應效果較差，而且對毛效要求較高，很多練漂劑難于適應。
節(jié)能減排，綠色環(huán)保，低溫加工，縮短工藝路線，降低加工成本，保證練漂質量穩(wěn)定，不產生硅垢，無形成破洞之患，不要同修，這些都是棉練漂加工的永恒追求，也是考核練漂劑質量的試金石，不管是否采剛*，達不到要求的練漂劑必將為印染廠所唾棄，而采用假冒的方式進行營銷的，首先失去的是企業(yè)的誠信度。
今天，低溫冷軋堆前處理工藝己成為印染前處理的*選擇，原因是：
（1）工藝流程zui短，設備zui簡單，投資費剛zui省，只要一臺均勻軋車，一套平幅汽蒸熱水洗滌流水線，加上布軸堆置室，車間面積縮?。?br />（2）它是平幅軸狀加工，保證織物在平整情況下加工，適用于各種品種織物的前處理，克服了厚重織物在織物呈折疊式加工時所造成的折痕?。?br />（3）因為低溫加工，不會造成某些合纖／棉混紡織物在高溫練漂時產生的死縐痕：
（4）棉纖維的強力損失率少；
（5）不會造成絲光后出現(xiàn)的破洞以及氧漂破洞：
（6）節(jié)能節(jié)水量大：
（7）污水中CODzui?。?br />（8）適用于梭織物，也適用于針織物；
（9）加工成本zui低，為現(xiàn)行前處理工藝中成本*的工藝。
現(xiàn)行工藝是：
（1）使用堿氧工藝
浸軋練漂液后卷輔→堆置24h→汽蒸10-20min→三格95℃洗三格→烘干→100℃雙氧水復漂20~30min→95℃以上熱水洗二格，溫水冷水洗→烘干
這工藝毛效：6~8cm，白度：72％，棉籽殼基本去凈，但不適用于緊密織物和厚重織物的練漂。
（2）使用低溫練漂劑工藝：
浸軋練漂液后卷軸→堆置6~8h→汽蒸10~20min→三格95℃以上熱水冼，溫水，冷水洗三格→烘干毛效：>8cm，白度>80％，棉籽殼去凈，適用于所有品種的練漂
（3）使州酶氧工藝：
浸軋練漂液后卷軸→堆置4~6h→三格95℃以上熱水冼，溫水，冷水洗→100℃雙氧水復漂20~
30min→95℃以上熱水洗三格，溫水冷水洗→烘干
毛效：6cm，白度73％，尚有棉籽殼殘留，不適宜用于緊密和厚重織物的練漂。
由此可見，低溫練漂劑具有*的優(yōu)點，在此基礎上完善和發(fā)展冷軋堆前處理工藝，使之工藝流程更短，適應性更強，適應的品種更全面，成本降得更多，達到程度，這是助劑制造者和印染工作者共同努力的目標，作者武斷，冷軋堆前處理在將近幾年內迅速推廣，預計不久的將米將成為*的前處理工藝，希望人家為之添瓦加磚。
來源: 印染在線