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1．前言：彩棉織物雜質含量多而色素含量少，色素存在于雜質之中。如何在有效去除雜質過程中保留纖維色素，一直是彩棉工業(yè)化生產中的難題之一。精練的主要目的之一是去除棉籽殼。采用傳統(tǒng)漂白法去除棉籽殼色素，會導致纖維色素消失。本文在研究彩棉雜質、棉籽殼、色素組成和變色與掉色原因基礎上，進行退漿、煮練一浴法和兩浴法常規(guī)精練、復合生物酶精練和堿-酶精練，比較雜質去除效果及對毛效、天然色彩的影響，探討彩棉織物有效去除雜質和棉籽殼色素，保留天然色素的方法。2．實驗材料和方法：2．1 材料：綠色、棕色彩棉纖維，21S綠色彩棉色織物；綠色彩棉針織物（九采羅彩棉產業(yè)公司；彩棉紗：白棉紗=75/25）；復合精練酶CMZ；CMS（北京紡織科學研究所）2．2 設備：實驗室軋車；海爾-馬格麗特家用洗衣機。2．3 方法：常規(guī)精練： NaOH: 10g/l; 表面活性劑：1g/l; 洗滌劑：0.2g/l; 工藝：軋液率85%，二浸二軋--95℃×60min 汽蒸---水洗--中和—水洗—晾干 一浴法復合酶精練：復合生物酶CMZ ：8-10 g/l； 溫度：50℃;PH:8.0時間：60分; 工藝：水洗（100℃*10分）--酶洗—滅活（80℃*10分）—水洗—晾干。二浴法復合酶精練：酶退漿：淀粉酶（進口）1.5-2g/l; 食鹽 5g/l; PH: 6.5；60-70℃×60分。復合生物酶CMS：5g/l; 溫度：50℃; PH:4.5時間：60分; 工藝：水洗（100℃*10分）--酶洗—滅活（80℃*10分）—水洗—晾干。堿-酶法精練：：退漿： NaOH: 10g/l; 表面活性劑：1g/l; 洗滌劑：0.2g/l; 復合生物酶CMS：5g/l; 溫度：50℃;PH:4.5時間：60分;

工藝：水洗（100℃*10分）--酶洗—滅活（80℃*10分）—水洗—晾干。3.結果和討論：3．1常規(guī)精練法： 大多數棉織物雜質，經高溫堿處理，在潤濕劑和螯合劑作用下，可發(fā)生溶解而去除。可利用這一原理，進行常規(guī)堿精練。彩棉在熱堿作用下，隨雜質溶解，色素剝除較為嚴重。對于和彩棉與白棉交織的色織物，在濃堿高溫處理剝除的色素，適當條件下會從精練液中返染白棉部分，造成沾色疵點，因此，傳統(tǒng)棉織物精練工藝不適于彩棉加工。3．2復合酶精煉法3．2．1 單一酶與復合酶采用生物酶法進行彩棉織物的精練處理，既有利于保持彩棉織物環(huán)保特性，減少對環(huán)境的污染，其低溫短流程的處理工藝，又有利于保持彩棉色素的穩(wěn)定。根據酶降解雜質的專一性，可分別采用單一酶進行除雜處理。英國M.Michelle1等人分別采用果膠酶、纖維素酶、脂肪酶、蛋白酶處理棉坯布，觀察水接觸角。結果證明，除纖維素酶稍有作用外，單獨用果膠酶、脂肪酶、蛋白酶處理，對水潤濕性幾乎沒有影響。當果膠酶、纖維素酶混合使用時，織物潤濕性有顯著提高。 見圖2，圖3。棉纖維初生胞壁的雜質中，纖維素占的比重最大，（約54%）, 因此單獨用纖維素酶對提高潤濕性有一定作用，但不明顯。原因是果膠質作為粘合劑將其它雜質粘合起來，不連續(xù)地覆蓋在纖維表面，使得纖維素酶難以充分接觸纖維素雜質。單獨使用果膠酶，也不能改善潤濕性，可能因為果膠質也分布在非纖維素成分的下面，果膠酶難以接近。纖維素酶與果膠酶混合處理，產生增效作用，可能因為通過纖維素酶對纖維素雜質的部分水解，促使果膠酶接近果膠質。果膠質的水解，既有助于纖維素酶的進一步作用，又有助于解除其它雜質成分之間的附著力，使雜質脫離纖維母體，從而提高了織物的毛效。試驗結果還表明，復合生物酶處理，達到同樣效果，各組分酶的用量小于單一組分的用量，同時對織物重量損失小，從而強力損失小。因此，復

合生物酶精練，不但可增加精練效果，而且可以節(jié)約用量，減少強力損失。3．2．2 復合酶一浴法為解決彩棉纖維強力較差的問題，常常采用彩棉與白棉混紡的方法。不同產地的彩棉和不同比例混紡的彩棉，雜質含量有較大的差異。對針織彩棉坯布，精練主要目的是除雜，可分別采用CMS和CMZ復合精練酶進行一浴法精練。 處方：復合生物酶CMZ（CMS） ：5-10 g/l；溫度：50℃;PH:8.0（4.5）；時間：60-120分; 工藝：水洗（100℃*10分）--酶洗—滅活（80℃*10分）—水洗—晾干。CMZ和CMS復合酶的主要區(qū)別在于所使用的PH范圍不同，精練作用不同。CMZ為中性或弱堿性復合酶，CMS為酸性復合酶。CMZ除了具有精練作用外，還有退漿作用；CMS僅具有除雜作用，不具有退漿作用。此外，兩種復合酶中主要組分的活力有所不同。其中，酸性復合酶的活力較強，精練效果明顯，價格低廉，但會使彩棉顏色變淺，變黃。中性復合酶活力較低，精練效果較差，但對彩棉強力和顏色影響較小，價格高昂。 對機織彩棉坯布，精練時還需進行退漿。因彩棉漿料主要是淀粉，故復合精練酶中，需加入淀粉酶。目前市售淀粉酶為中性或弱堿性，有高溫和低溫兩種。酸性復合酶CMS的活力PH范圍與淀粉酶相差較大，不適合于機織物的一浴法處理，因此加工過程較長。中性復合酶CMZ活力PH范圍與淀粉酶相近，可以同浴使用，因此縮短加工過程。3．2．3 復合酶二浴法對精練要求較高的彩棉機織物，一般采用CMS進行二浴法處理。 退漿： 處方： 淀粉酶（高溫）2-3g/l; 食鹽：3-5g/l; 溫度：65-75℃;PH:7-8;時間：30分; 工藝：水洗（100℃*10分）--酶洗—水洗。精練： 處方：復合生物酶CMS ：5-10 g/l； 溫度：50℃;PH: 4.5；時間：60-120分; 工藝：水洗（1

00℃*10分）--酶洗—滅活（80℃*10分）—水洗—晾干。 復合生物酶精練處理效果，受到彩棉產地、彩棉混紡比、紗支及加工設備的影響。一般情況下，彩棉品質較好、彩棉混紡比例較高、紗支較細的織物，復合酶精練效果較好。3．2．4 堿-酶法對于紗支較粗，彩棉和混紡的白棉品質較差的織物，其雜質中除蠟質和果膠較多外，布面棉籽殼也較多，常常達到滿視野的情況。為了加強復合酶的作用，可采用堿-酶兩浴法。堿處理的目的，除了退漿以外，還可將雜質膨化，以利于復合酶均勻深入雜質內部，進行降解剝除。酶解后，還需加強水洗，將已降解的雜質進行高溫、機械洗脫。彩棉色素在堿作用下，會發(fā)生掉色和變色，因此不能采用常規(guī)高濃、高溫精練。 低溫堿法：處方：NaOH 100-150g/l, 滲透劑：1-2g/l; 洗滌劑：1-2g/l工藝：85℃熱水一格---二浸二軋（軋液率75-85%）---水洗---中和---水洗—酶洗（同一浴法）該方法的優(yōu)點是，堿濃度較高，溫度較低，時間較短，除退漿、膨化效果較好外，還有一定的輕絲光作用，對布面的尺寸穩(wěn)定性和色彩鮮艷性有一定作用。缺點是去堿過程較繁瑣，色澤變化較大，需要進行修正。高溫堿法：處方：NaOH 10-15g/l, 滲透劑：2-5 g/l; 洗滌劑：1-2g/l工藝：85℃熱水一格---二浸二軋（軋液率75-85%）---汽蒸（80-85℃×30-40min ）--熱水洗---中和---水洗—酶洗（同一浴法） 該方法的優(yōu)點是，堿濃度較低，對彩棉的掉色和變色影響較小；但堆放時間較長，處理不當會對色織物產生搭色。 堿-酶法對去除彩棉織物布面棉籽殼、提高織物檔次和改善手感比較明顯。3．7 精練效果對比3．7．1 色素變化對比目前市面上兩種彩棉棕棉和綠棉相比，棕棉的色素穩(wěn)定性較好，綠棉的色素穩(wěn)定性較差。圖

5為復合酶處理對綠棉針織物色素的影響。圖中可見，經水、酸性酶、中性酶處理，綠棉坯布都會產生色差，顏色向變深、變綠方向發(fā)展。相比之下，色差△E中性酶﹥酸性酶﹥水；中性酶的顏色更深、更綠。圖6為復合酶處理綠棉機織物對色素的影響。機織物需要退漿，其色素的變化受到退漿條件的影響。圖中可見，綠棉機織物幾種方法退漿、精練后，坯布也都會產生色差，顏色向變深、變綠方向發(fā)展。相比之下，色差△E常規(guī)處理﹥酶退漿﹥中性酶﹥酸性酶﹥水。分析原因，綠棉色素對PH值敏感性較強，隨PH 值從酸性向堿性過度顏色逐漸變深，變綠。通常精練方法PH值順序：常規(guī)處理﹥酶退漿﹥中性酶﹥酸性酶，故色差順序相同。水的PH 值一般為中性，其色差值小于酸性酶處理，原因在于酸性酶處理經歷了退漿、酶處理兩個步驟，綜合結果酸性酶處理色差值大于水處理。一般酸性酶處理，顏色發(fā)黃，中性酶處理顏色偏綠且鮮艷。利用彩棉色素對PH敏感的特性，還可以在復合酶處理后對織物顏色進行修正，以解決堿處理顏色變得過深，或酸性酶處理顏色變得過淺、過黃的問題。3．7．2雜質殘留率和吸水、拋光效果對比將綠棉針織物分別用酸性酶一浴法和中性酶一浴法精練處理，觀察失重率、脂肪殘留率率、果膠殘留率和毛效、回潮率、起毛起球。脂肪殘留率測定采用溶劑溶出法；果膠殘留率測定采用分光光度法。試驗結果見表6。 表6 不同處理方法雜質殘留率對比

	坯布	酸性酶一浴法	中性酶一浴法
失重率%	0	10.5	6.3
脂肪%	5．28	1．8	2．19
果膠%	0．42	0．16	0．22
毛效cm/30min	0	14.3	11.5
回潮率%	4．2	8．8	7．6
起毛起球	2-3	4	3

結果表明，失重率酸性酶一浴法比中性酶一浴法多4.2%, 其中除包括雜質外，也包括部分降解的纖維素。說明酸性酶一浴法對織物表面絨毛去除性較強。酸性酶一浴法綠棉針織物脂肪殘留率比坯布減少了3.48%，中性酶一浴法比坯布減少了3.09%，說明酸性酶對脂肪去除效果強于中性酶。果膠殘留率酸性酶一浴法比坯布減少了0.26%,中性酶一浴法比坯布減少了 0.2%, 說明酸性酶對果膠的去除效果強于中性酶。雜質去除的結果，提高了毛效、回潮率和布面光潔效果，其中酸性酶的作用比中性酶的作用強，這是因為酸性酶中主要組分的活力高于中性酶。而酸性酶的成本低于中性酶，故一般情況下，推薦彩棉精練采用酸性酶。至于變色問題可以利用彩棉色素變化的可逆性加以恢復。3．7．3 強力對比 將綠棉針織物分別用酸性酶一浴法和中性酶一浴法精練處理，觀察強力變化。結果

見表7。表7 不同處理方法強力對比

	坯布	酸性酶一浴法	中性酶一浴法
頂破強力（N）	280	255	276

結果表明，酸性酶一浴法，針織物強力下降8.9%，中性酶一浴法強力下降1.4%。分析原因，可能是酸性酶活力較高，對纖維素降解較多造成的。3．7．4棉籽殼對比白棉棉籽殼去除，一般采用精練后漂白的辦法。彩棉則只能采用將棉籽殼用復合酶降解去除的辦法。否則色素會隨雜質去除而消失。將21S紗彩棉機織物，分別用常規(guī)法、中性酶一浴法、酸性酶二浴法、堿-酶二浴法精練處理，觀察棉籽殼情況。結果見表8表8不同處理方法棉籽殼對比

	坯布	常規(guī)	酸性二浴	中性一浴	堿-酶二浴
棉籽殼	++++	+++	++	+++	+

結果可見，紗支較粗的彩棉織物坯布，棉籽殼滿視野，布面粗糙，絨毛較多。常規(guī)處理或中性酶一浴處理，對棉籽殼基本沒有去除效果，而堿-酶二浴或酸性二浴法效果較好，其中堿-酶二浴法棉籽殼去除效果明顯，布面光潔細膩，手感柔軟。3．7．5色牢度對

比棕棉色素穩(wěn)定性較好，綠棉較差。不同綠棉織物經常規(guī)處理、酸性酶一浴處理、中性酶一浴處理、酸性酶二浴處理后，比較色牢度變化，結果見表9。表9不同精練處理后色牢度對比

	坯 布		常 規(guī)		酸性酶一浴		中性酶一浴		酸性酶二浴
	針織	機織	針織	機織	針織	機織	針織	機織	針織	機織
耐洗	4	3	--	4	4	---	3-4	3-4	--	4-5
沾色	4-5	4	--	4-5	4-5	---	4	4-5	---	4-5
干磨	4-5	4	--	4-5	4-5	---	4-5	4-5	---	4-5
濕磨	4	4-5	---	4-5	4	---	4	4-5	---	4
日曬	4	4	---	3	3-4	---	3-4	3-4	---	3

表中可見，針織綠棉坯布各項牢度較好，機織綠棉坯布耐水洗牢度較差。針織坯布經酸性酶一浴處理后，耐洗牢度不變；經二浴處理后有所提高；經中性酶一浴處理后，耐洗牢度略有下降。沾色、干磨、濕磨牢度，各種精練處理相差不大。日曬牢度坯布較好，常規(guī)處理下降1級，一浴法復合酶處理下降0.5級；二浴法酸性酶處理下降1級。4. 結論4．1 彩棉精練過程中會發(fā)生掉色和變色，掌握好掉色和變色的規(guī)律，可使纖維色素變深。4．2 彩棉常規(guī)精練有可能導致沾色或色素消失，布面棉籽殼和毛羽難于去除。4．3 彩棉織物通過復合酶作用降解雜質，精練效果好于單一酶。4．4 針織彩棉織物酸性復合酶一浴法精練后，彩棉織物失重較多，蠟質、果膠去除較明顯，毛效和拋光效果較好，但強力損失較大，顏色變黃、變淺，需對顏色進行修正。機織彩棉織物酸性酶需兩浴法精練，精練后彩棉耐洗牢度好于一浴法。4．5 中性復合酶一浴法精練，加工流程較短，對彩棉色素影響較小，顏色鮮艷，失重少，對強力損傷少；但除雜和毛效、拋光效果略差。4．6 彩棉坯布色牢度較好。復合酶精練后，除日曬色牢度有所下降外，其它牢度基本不變，與常規(guī)精練大致相當。