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传统印染前处理盐碱用量大、能耗高、并排放大量水污染物,会对环境造成很大的危害。生物酶技术因其具有高效、节能、节约原材料等特点,有望取代传统前处理工艺,具有广阔的应用前景。本研究针对棉针织物前处理过程,开展了生物酶前处理的应用研究,为此技术在棉印染行业的推广应用提供理论和技术支持,从而推动棉印染行业内的清洁生产和节能减排。本文首先通过对果胶酶、纤维素酶、脂肪酶和蛋白酶这四类9种酶的酶活测试,研究了温度、pH等对各类酶酶活的影响,确定各单酶的最适使用条件,并以果胶去除率、毛效、强力损失作为表征织物精练效果指标,探讨了各单酶及复配酶的精练效果,试验表明碱性果胶酶BioPrep3000L的精练效果远远优于酸性果胶酶PL-300,其中加入适量的纤维素酶963能提高碱性果胶酶的精练效果,而添加脂肪酶、蛋白酶对碱性果胶酶BioPrp3000L的精练效果没有改善甚至产生了负面影响。因此,复合酶制剂应以碱性果胶酶为主,纤维素酶为辅。此外,通过响应面（Response Surface Methodology,RSM）分析法优化了生物酶前处理工艺条件,研究表明：pH在8-9之间时,随pH的变化,果胶去除率只有轻微的波动；处理温度在55℃-65℃之间时,随着温度的上升,果胶去除率逐渐降低,确定复合酶精练最适温度是55℃；果胶去除率随着处理时间的延长及酶用量的增加而显著提高。利用软件Minitab 15进行响应优化并分析各因素对果胶去除率的贡献,结合成本以及生产要求,推荐工艺为pH 8.5（1／15 M NaOH/NaH2P04）,温度55℃,处理时间35 min,碱性果胶酶0.03％（o.w.f）,纤维素酶0.1 g/L,JFC 0.2g/L,浴比1：20为最优工艺条件,经过试验验证果胶平均去除率为75.0%,取得较理想的精练效果。其次,研究了渗透剂、螯合剂及离子强度等对生物酶精练效果的影响,研究结果表明：渗透剂在生物酶精练中必不可少,且非离子表面活性剂（JFC）相对于离子表面活性剂有更好的效果；螯合剂（EDTA）有助于生物酶精练,当用量为0.05 mmol/g底物时效果最佳；离子强度（K2HP04用量）的增加有利于果胶的去除。在研究果胶去除率随酶用量及处理时间的变化关系时,发现函数y=αXb能够拟合果胶去除率随处理时间变化的规律。复合酶用量、K2HP04（缓冲盐）用量及处理时间是影响精练效果的三个主要因素,通过对这三个因素的正交试验及方差分析,确定最佳应用工艺条件为：碱性果胶酶BioPrep3000L,0.05％（o.w.f）；纤维素酶963,0.1 g/L；K2HP042 g／L,处理时间30 min；pH值在8-9之间；温度55℃。该工艺果胶去除率可以达到75%。最后,通过中试研究,比较了生物酶处理工艺与传统碱处理的精练效果,并对此工艺的环境效益和经济效益进行分析。结果表明生物酶前处理织物的毛效、白度、果胶去除率及染色性能与传统碱处理工艺相当,但织物失重率及强力损失明显降低,排水量只有传统碱处理工艺的50%,且废水可生化性提高(BOD5/CODCr值提高了14.7%),CODcr降低了19.7%,节水减排效果明显。当染深色布时酶处理工艺与碱煮漂白分步工艺和碱氧—浴法工艺相比,成本分别下降63.6%和54.1%；当染浅色布时酶处理工艺与碱煮漂白分步工艺比较,成本下降21.6%,比碱氧—浴法工艺成本略低。可见,生物酶处理工艺有较好的经济效益和社会效益,是一种值得推广的技术。