【集萃網(wǎng)觀察】采用生物酶代替燒堿的酶精練工藝近年來(lái)受到國(guó)內(nèi)外的普遍關(guān)注，并顯示出很好的應(yīng)用前景[1]。酶精練具有作用條件溫和、耗水量低、排放廢水的COD值低、棉纖維損傷小等優(yōu)點(diǎn)，是一種節(jié)能降耗、無(wú)污染的紡織清潔生產(chǎn)工藝。從近幾年文獻(xiàn)報(bào)道來(lái)看，目前世界各國(guó)多采用堿性果膠酶進(jìn)行棉織物精練研究，認(rèn)為堿性果膠酶是棉織物酶法前處理工藝中最有效的酶制劑[2]。

　　大多情況下，棉精練研究主要通過(guò)分析精練產(chǎn)物來(lái)分析棉的共生物成分，但是，卻很少有報(bào)道棉織物精練過(guò)后纖維表面蠟質(zhì)和其它共生物的含量問(wèn)題。直接著色法是分別采用對(duì)果膠質(zhì)、棉蠟著色的特殊染料或試劑處理織物，根據(jù)布面著色的深淺程度來(lái)評(píng)定織物上果膠質(zhì)、蠟質(zhì)的含量。直接著色法可以用來(lái)進(jìn)行棉織物精練效果的測(cè)定，但是這種方法定性效果較好，而定量相對(duì)誤差比較大。衰變?nèi)�反射傅里葉紅外光譜（FT-IR ATR）為分析精練棉的表面共生物提供了一種新的簡(jiǎn)易而快速的方法。FT-IR ATR是一種新的表面分析技術(shù)，能夠分析棉纖維表面幾微米深度，因共生物如蠟質(zhì)等都包覆在棉纖維素的表面上，因而用這種測(cè)試方法非常有效。本文采用紅外光譜法對(duì)比棉針織物經(jīng)過(guò)堿性果膠酶精練后表面共生物變化情況，從另外一個(gè)角度揭示果膠酶精練的機(jī)理，從而為棉織物精練研究提供了一種新型的可行方法。

　　1、試驗(yàn)部分

　　1.1 材料與儀器

　　材料：14.5tex純棉針織物，無(wú)錫針織總廠；堿性果膠酶，丹麥Novozymes公司；TX-10、氫氧化鈉、CCl4均為分析純；甘氨酸為生化試劑。

　　儀器：FA2004型電子天平、HHS電熱恒溫水浴鍋、WHY-2全封閉水浴恒溫震蕩器、傅里葉變換紅外光譜儀、721分光光度儀等。

　　1.2試樣制備

　�。�1）堿處理：將一定量棉針織物投入浴比為1：30， 98 ℃，NaOH質(zhì)量濃度為2g/L，TX-10質(zhì)量濃度為 0.5g/L的溶液浸漬90min，水洗后晾干準(zhǔn)備測(cè)試。

　�。�2）堿性果膠酶精練：將一定量棉針織物沸水預(yù)處理1～2min后投到浴比為1：30，堿性果膠酶溶液里浸漬90min，溶液溫度為60℃，pH值 9.8，堿性果膠酶質(zhì)量濃度 0.5g/L，水洗后晾干準(zhǔn)備測(cè)試。

　　1.3 棉織物上果膠質(zhì)含量測(cè)定

　　稱取棉織物干重1.5g，剪碎后放在250mL的燒瓶中，加入100mL質(zhì)量濃度為0.5%的草酸銨溶液，接上冷凝管，在沸水浴中煮90min，然后過(guò)濾。取濾液2mL加入到12mL的濃H2SO4中并用冰水冷卻，然后在沸水浴中煮10min后再用冰水冷卻，最后加入體積濃度為0.15%的咔唑無(wú)水乙醇溶液1mL，混合均勻，靜置30min，用721分光光度計(jì)在530nm波長(zhǎng)下，1cm的比色皿測(cè)定吸光值，由標(biāo)準(zhǔn)曲線算出半乳糖醛酸的含量，再換算成果膠質(zhì)百分含量。

　　1.4棉織物上棉蠟含量測(cè)定

　　稱取經(jīng)剪碎并預(yù)先在105℃烘箱中烘至恒重的試樣10g。將試樣放在特制的紙筒或以濾紙做成的紙筒中，紙筒置于脂肪萃取器中，筒的高度應(yīng)高于萃取器虹吸管的上端1～1.5cm，試樣在濾紙筒中的高度以低于虹吸管頂端1～1.5cm為宜。

　　在脂肪萃取器的燒瓶中加入120mL四氯化碳，并置于恒溫水浴中，調(diào)節(jié)溫度，保持溶劑每小時(shí)虹吸循環(huán)3～4次，萃取3h后冷卻，將萃取器燒瓶中含有蠟狀物質(zhì)的萃取液濾入已知重量的三角瓶中。將萃取器的燒瓶濾紙及漏斗用溶液洗3次，在水浴上加熱蒸餾。待溶劑全部蒸出后，將三角瓶置于烘箱中，于105℃烘至恒重，在干燥器中冷卻后精確稱重（精確到0.0001g）。

　　1.5 FT-IR ATR紅外光譜測(cè)試方法：將10cm×10cm的棉織物安在安裝好的ATR樣品夾上。掃描次數(shù)：216，分辨率：4cm-1。

　　2、結(jié)果與討論

　　2.1 萃取法評(píng)價(jià)棉針織物精練效果

　　原棉纖維中除了纖維素外，還含有果膠質(zhì)（0.4%～1.2%）、蠟質(zhì)（0.4%～1.2%）、蛋白質(zhì)（1.0%～1.9%）、灰分（0.7%～1.6%）等非纖維素物質(zhì)，約占棉纖維干燥質(zhì)量的6%[3]，其中絕大部分以不均勻狀態(tài)分布在棉纖維表面的初生胞壁中，而且在初生胞壁的較外區(qū)域（角質(zhì)層）中比例最高，隨著向次生胞壁接近逐漸減小。這些表面中的化合物中的某一些，尤其是蠟質(zhì)和果膠質(zhì)的疏水性，是造成原棉不潤(rùn)濕性能的主要原因。本文通過(guò)采用0.5%的草酸銨溶液萃取果膠法測(cè)得，經(jīng)過(guò)堿性果膠酶精練后果膠殘留率約28%，而采用堿液煮練后棉纖維上果膠殘留率約為20%。另外通過(guò)采用四氯化碳萃取棉蠟法測(cè)得，經(jīng)過(guò)堿性果膠酶精練后棉蠟殘留率約為35%，采用堿液煮練后棉纖維上棉蠟殘留率約為10%。綜合對(duì)比堿性果膠酶精練去除棉纖維上果膠和棉蠟的效果接近堿液煮練法效果。

　　2.2 FT-IR ATR紅外光譜研究棉針織物精練效果

　　根據(jù)纖維素、果膠和棉蠟的化學(xué)結(jié)構(gòu)，可以知道纖維素和果膠都是碳水化合物。棉纖維上的果膠質(zhì)是由聚半乳糖醛酸主鏈組成的，且通常有鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖和木糖以及其他糖類連結(jié)在其上作為支鏈；而棉蠟由高級(jí)飽和脂肪酸和高級(jí)一元醇所組成的酯[4]。因此可以通過(guò)特征基團(tuán)羧基來(lái)表征棉針織物上果膠和棉蠟的含量變化。