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探析碱性果胶酶在棉纺织处理中的应用摘要：在棉纺织物的精炼工艺中， 经常需要处理掉棉纤维表面的果胶质以 及其它杂质， 但以往常用的碱法处理不仅会对棉纺织物本身造成一定的伤害，而 且产生的工业废水严重污染了生态环境，所以目前普遍采用更为经济环保的生物 活性酶代替传统的碱法处理本文对碱性果胶酶在棉纺织处理中的应用进行探 析 关键字： 碱性果胶酶；棉纺织处理；应用一、棉纺织物的预处理 在纺织生产的过程当中，将棉纤维制成最终的纺织物通常需要经过棉纤维、 纺纱织造、 预处理、染色以及整理五个步骤， 其中染色效果是决定纺织物质量成 败的关键因素， 由于棉纤维与其它植物一样都具有果胶质、蛋白质以及蜡质等物 质构成的保护层， 虽然对植物生长起到了积极的作用，但是在纺织生产中却阻碍 染色剂向纤维内部的扩散、 渗透，影响染色的效果 因此需要在染色前对棉纺织 进行预处理，除去果胶质以及其它杂质为染色提供更加有利的条件 在以往的处理环节中， 经常采用氢氧化钠这种碱法进行棉纺织处理，经过高 温反应后的棉纤维虽然能够处理掉大部分杂质，但是由于杂质的成分不同经过碱 法处理后的棉纤维仍有部分杂质残留，严重影响了纺织物的渗透作用。

而且在反 应过程中如果没有进行严格的条件控制，强碱与棉纤维发生反应生成氧化纤维素 使纺织物造成严重的损伤 另外， 由于氢氧化钠这种强碱本身所具有的腐蚀作用， 会对棉纤维表面的蜡质层造成一定程度的破坏，降低了棉纺织物的光滑度以及柔 软性，而且在生成过程中还需要加入硫酸或者二氧化碳与强碱中和，产生的工业 废水还有高浓度盐以及COD （化学需氧量，反映了水中还原物质的污染程度）， 这些都会造成严重的生态环境污染二、碱性果胶酶在棉纺织物处理中的应用 通过以上对传统的碱法处理出现的种种问题进行分析可知，在纺织生产过程 当中迫切需要一种彻底除掉天然杂质而且经济环保，并且能够有效地达到精炼目 的的棉纺织处理工艺 经研究发现， 采用碱性果胶酶进行棉纺织处理，不仅能够 达到预期的效果而且还能有效地节约能源碱性果胶酶是一种生物酶制剂， 能够 分解果胶质的多酶复合物，目前普遍用于棉纺织纤维的脱胶预处理以及煮练助 剂碱性果胶酶可以在碱性环境下使用，它不仅能够很好的处理掉棉纤维的果胶 质以及其它杂质， 而且由于生物酶专一性的特点， 只作用于果胶质对天然棉纤维 素纤维本身不会造成任何损伤，能够确保棉纤维本身所具有的物理性能。

碱性果胶酶在棉纺织物处理中的工艺流程包括沸水预处理、浸渍碱性果胶酶 液、水洗、晾干等环节作为一种生物酶，其活性与反应条件以及酶浓度有关， 所以在棉织物处理过程中需要密切关注沸水温度、作用时间以及碱性果胶酶用量 等条件棉纺织物经过水洗预处理后再进行酶精炼，晾干后的湿润性明显优越于 直接进行酶精炼的湿润效果， 由于棉纤维表面存在的蜡质以及类脂化合物的熔点 普遍低于 100℃，由图可知在沸水条件下反应30min，可以使这些化合物充分熔 融并且分散到煮练浴中， 增加碱性果胶酶与棉纤维的作用面积，提升棉纺织物的 精炼效果以及改善棉纺织物的湿润性，沸水反应的效果如下图1 所示：图 1 沸水预处理事件对酶精炼的影响 对于参与反应的碱性果胶酶，随着用量的增加虽然会提升果胶质的去除率， 但却降低了总体的反应水平 有表 1 可知随着碱性果胶酶用量的增加，棉纺织物 的湿润性呈现出由大到小的变化趋势，而且棉纺织物的失重率也随着酶浓度的增 加而呈现正比关系， 产生这种现象的原因是由于棉纤维中的果胶质和分解果胶质 的产物大量沉积在纤维表面， 增加失重率的同时降低了棉纺织物的湿润性，而且 从试验数据中可以得出酶浓度为1.0 g/L 时，棉纺织物的处理效果最佳。

具体反 应数值如下表 1 所示： 酶浓度（ g/L）CGA（μmol）减重率（ % ）湿润性（ s） 0.25 10.28 0.87 7.6 0.5 16.67 1.15 6.32 1.0 18.5 1.63 5.8 1.25 18.22 1.77 6.2 1.5 18.76 1.68 6.6 2.0 18.49 1.60 6.92 表 1 不同碱性果胶酶的反应效果 碱性果胶酶具有生物活性酶的专一性以及温和的反应条件，在进行棉纺织处 理过程中可以有效地水解棉纤维表面的果胶质，将其它杂质充分暴露、 分散或者 乳化于煮练浴中以达到精炼的目的， 而且在提升棉纤维的湿润性的同时不会像强 碱以及纤维素酶的作用破坏棉纤维的强度采用碱性果胶酶进行棉纺织处理可以 获得与传统碱法处理形同的湿润性，不会增加任何生产成本， 在棉纺织物的染色 环节能够得到比传统碱法处理更好的效果，并且制成的棉纺织物在手感方面会表 现的更加柔软、光滑另外，由于采用碱性果胶酶进行棉纺织处理，整个工作流 程安全可靠， 而且不会造成环境污染以及节约能源和成本，所以在纺织行业中的 应用前景十分广阔三、结束语 综上所述，在纺织生产过程当中由于碱法处理会对棉纺织物本身以及生态环 境都会造成一定程度的伤害， 所以需要研究更加科学、 环保的处理方式来代替这 种传统的碱法处理。

经研究发现利用碱性果胶酶进行棉纺织物处理，不仅能够快速的发挥作用而且还能有效地节约能源，对棉纤维本身也不会造成伤害， 是一种 非常经济、 环保的生产加工工艺 在面对生态环境日益恶化、 需要我们不断提高 环保意识的今天， 应该大力推广碱性果胶酶， 这种绿色洁净的生产加工工艺在棉 纺织行业的应用参考文献： [1] 刘惠娟；陈晟；华兆哲；堵国成；陈坚 . 纺织清洁生产用碱性果胶酶的研究进 展[A]. 第七届功能性纺织品及纳米技术应用研讨会论文集，2007. [2] 张保国 . 碱性果胶酶的发酵条件研究及酶的分离纯化[D]. 天津科技大学， 2005. [3] 冯碧波 . 棉织物生物酶前处理工艺研究[D]. 东华大学， 2005. [4] 赵政；董云舟 . 碱性果胶酶及其在棉纺织预处理中的应用[J].工业微生物， 2005. [5] 黄小龙 . 南方亚麻微生物脱胶技术及其机理研究[D]. 湖南农业大学， 2005.。