布艺之家讯：(1)果胶酶
果胶酶是用黑曲霉菌，经液体深层发酵精制而成的固体粉末或液体制剂。果胶酶是一种混合酶，其主要成分是果胶裂解酶、聚半乳糖醛酸酶、果胶酸盐裂解酶、果胶酯酶和少量的纤维素酶。棉纤维上的果胶质是高度酯化的聚半乳糖醛酸。果胶酶作用于果胶质时，果胶裂解酶、聚半乳糖醛酸酶、果胶酸盐裂解酶直接作用于果胶聚合物分子链内部的配糖键上，而果胶酯酶则使聚半乳糖醛酸酯水解，为聚半乳糖醛酸酶和果胶酸盐裂解酶创造更多的位置，最终将果胶大分子降解成半乳糖醛酸和寡聚半乳糖醛酸等，使其从纤维表面溶解到水中。常用的果胶酶有碱性果胶酶和酸性果胶酶，在棉精练中以碱性果胶酶为主。
(2)纤维素酶
纤维素酶是一个多组分酶体系，纺织工业中应用的纤维素酶大多数是由木酶属真菌制造的。纤维素酶中的纤维素二糖水解酶又称为外切纤维素酶，由CBH I和CBHII两种酶组成，而内切葡聚糖酶，又称为内切纤维素酶，至少由五种纤维素酶(EG I、EG II、EG III、EGⅣ、EG V)组成。此外，还有β-葡萄糖苷酶。这些纤维素酶在纤维素的水解中具有协同作用。内切酶主要将晶区中纤维素大分子链之间的内键切断，为外切酶提供更多的机会。外切纤维素酶能够从纤维素分子链的非还原性末端将纤维素二糖切下，B一葡萄糖苷酶则将纤维素二糖分解为两个葡萄糖分子以避免纤维素二糖对外切酶的非竞争性抑制作用。在棉织物精练过程中加入适量的纤维素酶有助于去除棉纤维初生胞壁中的纤维素。
(3)蛋白酶
根据作用键的种类，蛋白酶可分成两类，即作用于蛋白质和肽内部的肽键上的内肽酶，作用于相邻游离氨基酸或羧酸肽键上的外肽酶。蛋白质是棉纤维中含量最多的非纤维素杂质之一，主要集中在纤维的初生胞壁中，也存在于纤维的胞腔内。蛋白酶将棉纤维中的蛋白质分解成肽，再经肽酶水解成氨基酸，然后被去除。
应用于棉织物精练加工的酶制剂主要是果胶酶、蛋白酶和纤维素酶等。但是，从棉纤维的结构模型中，我们可以看出，任何一种酶单独使用，都不能达到去除棉纤维天然伴生杂质的目的，这是由于酶的作用是专一的。
(4)淀粉酶
棉织物退浆常用的淀粉酶是α-淀粉酶，它能将淀粉中的α-1，4葡萄糖苷键，任意切断成长短不一的短链糊精和少量的低聚糖，提高其水溶性。常用的退浆酶主要有两种：高温退浆酶和中温退浆酶。
高温淀粉酶是采用地衣芽孢杆菌经发酵提炼而成的耐热α-淀粉酶，其作用温度为80~115℃。中温淀粉酶则是用枯草芽孢杆菌经深层发酵提炼而成的α-7658淀粉酶，其作用温度为50~80℃。淀粉酶的适用pH值范围为4~10，大部分为6~7。对淀粉酶来说，常用的激活剂是6~60ppm的Ca 2+。淀粉酶是棉织物退浆最有效的助剂。
从以上叙述可以看出，利用不同的酶制剂进行组合，可以有效去除棉纤维表皮层和初生胞壁中的果胶质、蛋白质、纤维素和半纤维素，还可以去除织物上的淀粉浆料。但是，对于色素、蜡、棉籽壳等目前还无法用生物助剂彻底清除。这些杂质的去除，还需要使用化学助剂。从环保和去除效率两方面考虑，通过对发表的国内外文献进行分析，我们认为用双氧水进行练漂处理，是去除色素、蜡和棉籽壳的最有效方法。
用双氧水对棉织物进行前处理已经有很多年的应用历史，俗称“碱氧工艺”，一般使用浓度较高的烧碱和双氧水，并添加双氧水稳定剂和精练剂，以获得较好的除杂效果。碱氧工艺在实际应用中存在的主要问题是：1)由于烧碱用量大，废水的碱度高，有害物质含量多，废水处理难度大。2)高温处理时间长，能量消耗大。一般情况下，需要在90℃以上的高温条件下处理60分钟以上的时间，才能得到比较好的处理效果。3)织物强度损失比较大。长时间高温处理，很容易使纤维素被氧化，造成织物的“潜在损伤”或“针孔”破洞。与氯漂相比，用双氧水进行练漂加工更加环保。因此，近年来，国内外学者和纺织助剂供应商都致力于开发生物助剂和化学助剂相结合的多功能前处理助剂。用这些助剂和双氧水配合，可以在相对温和的条件下，实现棉织物上色素、蜡和棉籽壳的有效去除，达到高效节能和环保的目的。 四、高效节能环保型前处理工艺的应用实践
如上所述，生物助剂与化学助剂相结合具有很强的适应性和灵活性，在实际应用中也是这样。这类产品让用户具有更大的应用空间，可以根据设备和产品要求，采用不同的前处理工艺，达到高效节能和环保的目的。综合起来，这些产品可以采用连续汽蒸工艺、冷堆短蒸工艺和浸渍法处理工艺，能够缩短前处理时间，减少能源消耗，由于配套了生物助剂，省去了烧碱，所以废水的COD大大降低，具有很好的环保效果。以下我们介绍一些高效节能环保型前处理工艺，供大家参考。 1、平幅连续汽蒸工艺
平幅连续汽蒸工艺适合所有的棉及其混纺织物的前处理，适合各种平幅汽蒸设备，下面我们以一种比较难处理的高密度40×40棉坯布为例，介绍高效节能环保型平幅连续汽蒸工艺。
工艺流程：棉坯布→烧毛→灭火→浸轧退煮酶(带液率100％)→汽蒸(102℃，30min)→热水洗→浸轧练漂液(带液率100％)→汽蒸(102℃，25min)→热水洗→冷水洗→烘干。
当退煮酶用量为10g／L，练漂液中多功能氧漂助剂的用量为50g／L，双氧水的用量为8g／L，处理后的棉织物的毛效达到7．3 cm／30min，亨特白度为91．2，退浆率为8级。
上述工艺的优点不仅在于其生产流程短，能量消耗低，而且由于不使用烧碱，前处理废水的COD大大降低，毛效、白度及退浆率等质量指标高，前处理质量稳定。
在退浆率要求不高的情况下，还可以采用退煮漂一步法连续汽蒸工艺，可参考如下工艺流程：
棉坯布→烧毛→热水洗→浸轧练漂液(带液率100％)→汽蒸50~70分钟→热水洗→冷水洗→烘干。
当双氧水的用量为8g／L，多功能氧漂助剂的用量为30g／L时，经过前处理后织物的白度为91．2，毛效为12．5 cm／30min，可以满足生产要求。
2、冷堆短蒸工艺
冷堆短蒸工艺由于高温处理时间缩短，能源消耗大大减少，具有显著的节能效果。该工艺适合所有的棉织物品种，一般情况下可以采用如下工艺流程：
坯布→烧毛→灭火→浸轧练漂工作液(带液率100％)→冷堆8~24小时→汽蒸15~30min→热水洗→冷水洗。
织物浸轧1Og／L双氧水和40g／L PA-LP8100组成的练漂液后，冷堆8小时，再汽蒸15min，织物的亨特白度为90．2，毛效为12．9cm／30min。
3、浸渍法 纱线、针织物和毛巾等产品可以采用浸渍法进行前处理。由于前处理过程中不用烧碱，废水和织物上的碱度低，织物失重减少，毛效和白度高，手感好。
工艺流程：坯布或纱线→浸渍练漂工作液→升温至90．95℃处理30~40min→排水→热水洗→冷水洗。
工作液处方：
多功能氧漂助剂2-5g／L
除蜡去油剂0—3g／L
双氧水(27．5％)3-5g／L
如果织物上含有针织油或拟处理的织物毛效要求比较高，可以在上述工作液处方中添加适量的除蜡去油剂，以提高除油去蜡效果，增加织物的吸水性。
4、生产应用中的高效节能和环保效果
下面我们以J型箱连续汽蒸前处理生产工艺为例介绍高效节能环保型前处理工艺的应用效果。我们知道J型箱绳状连续前处理一般采用高温烧碱退浆煮练，然后用次氯酸钠漂白。不仅处理时间长，而且温度高、能耗大，织物强度损失比较严重，产品质量稳定性较差。
在实际生产试验中，我们采用规格为24×24／72×60、幅宽为51英寸的纯棉坯布，使用J型箱绳状连续前处理生产线，生产工艺流程如下：
坯布烧毛→灭火→浸轧退煮酶工作液(带液率100％)→J型箱汽蒸30min→热水洗2道→浸轧练漂工作液(常温，带液率100％)→J型箱汽蒸60min→热水洗2道→冷水洗→烘干。
生产中采用的车速为80m／min，退煮酶用量为15g／L，续加液为75g／L。练漂液中多功能氧漂助剂的用量为25g／L，双氧水(100％)的用量为4．5g／L，续加液前者为125g／L，双氧水为22．5g／L。
传统的J型箱绳状连续前处理工艺使用较高浓度的烧碱，工艺流程如下：
坯布烧毛→灭火→浸轧碱退浆工作液(带液率100％)→J型箱汽蒸120min→90℃热水洗2道→浸轧碱精练工作液(带液率100％)→J型箱汽蒸120min→90℃热水洗→冷水洗→氯漂→酸洗→脱氯→水洗→烘干。
工作液处方：
1)100％烧碱20~30g／L
渗透剂5~8g／L
2)100％烧碱15~20g／L
精练剂5~8g／L
为了解两种不同工艺处理后，织物的处理效果，按照有关国家标准对处理后的织物进行了测试分析，高效节能工艺与碱煮练工艺处理后织物的质量指标如 表3所示。从中可以看出，高效节能工艺处理后织物的质量与烧碱处理工艺相近，完全可以满足生产需要。
表3高效节能工艺和烧碱前处理工艺的质量指标比较
高效节能工艺与烧碱煮练工艺的成本对比见表4，从中可以看出，高效节能工艺比烧碱前处理工艺成本降低1．08元／百米。由于工艺流程缩短，初开机时间可以减少4．5小时，此外还可以大大减少水、电、汽消耗，提高生产效率。表4高效节能工艺与烧碱煮练工艺成太比较
经过测试，两种工艺的环保指标如表5所示。从中可以看出，高效节能工艺前处理废水的COD比碱煮练工艺减少54．8％，悬浮物减少34．3％，pH值下降3．4，废水的颜色明显变浅。
表5高效节能工艺与碱煮练工艺环保指标比较
此外，由于高效节能工艺省去了氯漂工序，不仅生产效率提高，而且大大减少了废水中的AOX，因此产生的环保效益也将是非常显著的。 六、结语
棉织物上存在的天然伴生杂质、棉籽壳和浆料等决定着前处理工艺的研究与开发方向。用生物助剂与化学助剂相结合，替代传统的烧碱处理工艺，生产实践经验表明，不仅可以实现前处理工艺的高效短流程，而且具有显著的节能环保效果。
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