传统的棉针织物精练是在热碱液中进行的，虽然效果非常显著，缺点是要消耗大量的酸来中和，并用大量的水冲洗。一方面造成纤维损伤，强度下降：另一方面又耗用大量的化学品和水资源，造成废液中高BOD、COD值和盐含量高，污染环境(印染废水70%来自前处理中的煮练)。
生物酶精练代替传统的碱精练已成为流行趋势，我公司生产的精练酶A-01是以碱性果胶酶为主的，包含多种果胶酶组分和葡聚糖酶、半纤维素酶的高效复合酶。精练酶A-01已经广泛应用于纯棉针织布精练，与传统碱工艺相比较，不仅环保，而且节约了能源和水，为工厂节约了成本。
1实验
1.1实验材料和仪器
材料：14.8tex纯棉罗纹织物(兴源染织有限公司)
药品：精练酶A-01(上海康地恩生物科技有限公司)、渗透剂SH一5000、烧碱、重铬酸钾、邻菲哕啉、硫酸亚铁、硫酸银、硫酸汞、邻苯二甲酸氢钾(以上化学药品均为分析纯)仪器：LFY-215织物毛细效应仪(山东纺织科学研究院)、SC一80C全自动色差计(北京康光仪器有限公司)、YG031电子织物项破强力仪(南通三思)、Y571L型耐摩擦色牢度试验机(莱州市电子仪器有限公司)、SW一12型耐洗色牢度试验机(莱州市电子仪器有限公司)
1.2实验方法
传统碱处理深色工艺：
工艺处方(g／L)
烧碱：2
渗透剂：1
浴比：1：10
温度：98℃
时间：45min
工艺流程见图1：
图1传统碱处理深色工艺流程
精练酶处理深色工艺：
工艺处方(g／t)
精练酶A-01：1
渗透剂：1
pH值：7～8
浴比：1：10
温度：55℃
时间：7 30min
工艺流程见图2：
图2生物酶精练深色工艺流程
1.3测试方法
1.3.1失重率测试
处理前后织物于105～110℃烘箱中，烘至恒重平衡(约4h)，用分析天平称取重量。
失重率=(Wo-W1)／Wo×100%
式中：wo为处理前织物重量；w1为处理后织物重量。
1.3.2毛效测试
分别取常规碱处理的棉织物和A-0l酶精练的棉织物，长30厘米，宽5厘米，在LFY-215织物毛细效应仪上进行毛效试验。
1.3.3织物果胶质去除率
精确称取织物干重1.5000g,用0.5%的草酸铵溶液萃取,萃取液用0.15%的咔唑无水乙醇溶液显色，在530nm皮长下测定吸光值，由标准曲线算出半乳糖醛酸含量，再换算成果胶质百分含量。
1.3.4顶破强力测试
在YG031电子织物顶破强力仪上测试处理前后的织物的项破强力。
1.3.5前处理废液COD值测试
将前处理的废液各收集500mL,测试废液的COD值。
1.3.5.1 COD值测试所需试剂：
(1)重铬酸钾标准溶液(1/6=0.2500mol／L)称取预先在120℃烘干2h的优级纯重铬酸钾12.258g溶于水中,移入1000ml容量瓶,稀释至标线，摇匀。
(2)试亚铁灵指示液：称取1.485g邻菲哕啉，0.695g硫酸亚铁溶于水中，稀释至100ml，贮于棕色瓶内。
(3)硫酸亚铁铵标准溶液：称取39.5g硫酸亚铁铵溶于水，边搅拌便缓慢加入20ml浓硫酸，冷却后移入1000ml容量瓶中，加水稀释至标线，摇匀。临用前，用重铬酸钾标准溶液标定。
(4)硫酸-硫酸银溶液：与500ml浓硫酸中加入5g硫酸银。放置1.2d，不时摇动使其溶解。
(5)硫酸汞：结晶或粉末。
(6)邻苯二甲酸氢钾标准溶液:称取0.425g基准邻苯二甲酸氢钾溶于水中,摇匀,转移至1L容量瓶中,定容。
1.3.5.2废液COD值测试步骤
(1)用移液管吸取20.0毫升水样于500毫升锥形瓶中，)JHo.4克硫酸汞，再依次用滴定管准确加入10.0毫升重铬酸钾标准溶液，慢慢从回流管上端加入30.0毫升硫酸一硫酸银溶液和几粒玻璃球，轻轻摇动锥形瓶使溶液混合均匀，加热回流2小时。
(2)冷却后用少许水淋洗冷凝器壁。然后取下锥形瓶，再用水稀释至140毫升。
溶液体积不应少于140毫升，否则因酸度太大终点会不明显。
(3)冷却后加2—3滴(0.10—0.15)毫升试亚铁灵指示剂，用硫酸亚铁按标准溶液滴定，溶液由黄色经兰绿最后刚变至红褐色时，即到达终点。记录消耗的硫酸亚铁按标准溶液的毫升数。
(4)同时以20.0毫升蒸馏水作空白，操作步骤和水样相同，记录实验消耗的硫酸亚铁按标准溶液毫升数。
1.3，5.3 COD值计算
式中：C一硫酸亚铁铵标准溶液的浓度。
Vo一空白消耗的硫酸亚铁钱标准液毫升数。
V2一水样消耗的硫酸亚铁按标准溶液毫升数。
V2一水样体积(毫升)
1.3.6染色性能测试
将两种工艺处理后的织物染色，用SC一80C全自动色差计测试L、a、b值。
1.3.7色牢度测试
干、湿摩擦牢度：用Y571L型耐摩擦色牢度试验机按GB／T3920-1997澳J定；
皂洗牢度：用SW-12型耐洗色牢度试验机按GB／T3921.1—1997测定。
2结果与讨论
2.1生物酶精练原理
果胶是高度酯化的聚半乳糖醛酸，其大分子链在棉纤维表面形成了互相交错的网络结构，阻碍着其它纤维伴生杂质的去除。果胶酶能够与果胶质生成络合体，进而将之水解。原先不溶性的果胶质被分裂，脱离纤维，被水解的果胶质就具有分散性。果胶质从纤维表面的初生胞壁层溶解后，使表面其他杂质随之脱落，同时为净洗剂去除蜡质提供了通道，最终达到精练的目的。
2.2生物酶精练效果分析
表1：生物酶精练和传统碱工艺前处理后织物性能比较
从表1可以看出，采用生物酶A-01精练，织物的失重率和强力明显得到改善，这是因为A-01精练酶是一种碱性果胶酶，由于酶的专一性决定了它只对果胶起作用，不损伤纤维素，故不会影响织物的强力，失重率大大降低，这直接为工厂节约了成本消耗。生物酶精练后毛效较传统碱工艺有所降低，因为酶精练作用条件温和，织物表面的纤维素结构未经破坏，棉蜡未完全去除，润湿性稍差，但是能满足后道染色要求，同时使得织物的手感得到改善，变得柔软而蓬松，提高了产品的品质。酶精练后的废液COD值比碱处理后的废液COD值降低了近45%，大大减轻了工厂的环保压力，降低了工厂污水处理的成本。
表2：两种工艺处理后染色性能的比较
生物酶A一01精练后排水直接染色，无需水洗，可大大节省用水量。从表2可以发现，生物酶A一01精练后，染料的上染率达到75.5%，比碱处理的织物提高了5%，这可以从表1的果胶去除率解释：生物酶精练后，果胶质去除率高达92.2%，纤维内部的通道被打通，染料的上染率就得到很大改善，这样可以节省一部分染料的用量。生物酶A-01精练后，织物的L值降低，说明织物的得色量提高。△a为-1.37，△b为1.37，△E为2.52，说明生物酶A-01处理后，织物略微偏绿偏黄，和碱处理的织物相比，色差很小，工厂完全可以接受。生物酶精练后，摩擦牢度和皂洗牢度和传统碱工艺基本一致，其中湿摩擦牢度比传统碱工艺高出半级。
2.3生物酶处理的经济效益分析
表3是生物酶精练和传统碱分别处理1吨针织布，所需的能源、水和助剂的成本对比。
表3两种工艺成本对比
注：按照前处理一吨针织布计算成本，浴比1：10。
从表3可以看出，虽然采用生物酶A-01精练工艺，助剂的成本有所增加，但是生物酶工艺缩短了工艺时间，减少了水、电和蒸汽的用量，综合成本节省近32%。这还不包括由于上染率提高节省的染料和减轻了污水处理压力，降低污水治理费用这两项成本。
3结论
3.1经生物酶A-01精练后，织物的失重率减少，手感柔软丰满，得色量提高。
3.2采用生物酶A一01精练工艺，污水的COD值降低了45%，同时节省了水、电和蒸汽的消耗，为工厂节省了成本，减轻了环保的压力。
