1、本課題以超臨界 CO2流體技術(shù)為基礎(chǔ)，對(duì)流體中生物退漿前處理酶的活性進(jìn)行了研究，并將其應(yīng)用于棉織物的前處理中，以達(dá)到提高酶的活性及前處理效率，減少化學(xué)試劑的使用，降低能耗和廢水COD/BOD值，縮短工藝流程，節(jié)約生產(chǎn)成本的目的。課題對(duì)實(shí)現(xiàn)染整行業(yè)的生態(tài)環(huán)保和節(jié)能減排具有重要意義。
　　本文探討了超臨界 CO2流體壓強(qiáng)、溫度和處理時(shí)間對(duì)果膠酶、脂肪酶、纖維素酶、半纖維素酶、漆酶和B8360堿性蛋白酶活性的影響。然后利用傅里葉紅外光譜

2、、圓二色譜、紫外可見分光光譜、熒光光譜等測(cè)試技術(shù)對(duì)活性變化顯著的果膠酶一級(jí)結(jié)構(gòu)、二級(jí)結(jié)構(gòu)、三級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。此外，通過在超臨界 CO2流體中利用復(fù)合酶（α-淀粉酶、果膠酶、脂肪酶、半纖維素酶）、雙氧水與CO2流體形成微乳液的方法，對(duì)超臨界 CO2流體中生坯棉織物的酶氧一浴法進(jìn)行了應(yīng)用研究。并通過正交實(shí)驗(yàn)分析探討了超臨界 CO2流體溫度、處理時(shí)間、復(fù)合酶濃度、雙氧水用量等因素對(duì)棉坯布的失重率、毛細(xì)管效應(yīng)、白度和拉伸斷裂強(qiáng)力的影響，然后采

3、用直觀分析法優(yōu)選出最佳工藝。最后對(duì)最佳工藝處理后的織物樣，采用傅里葉紅外光譜和 X-射線粉末衍射分析了棉纖維的化學(xué)結(jié)構(gòu)和聚集態(tài)結(jié)構(gòu)變化；并采用掃描電子顯微鏡和接觸角測(cè)試分析了棉纖維的表面形態(tài)和吸水浸潤(rùn)性能。
　　研究結(jié)果表明，超臨界 CO2流體處理對(duì)不同種類酶的活性產(chǎn)生了不同的影響。其中，合適的超臨界 CO2流體條件能提高果膠酶的活性，活性最大增加37％，果膠酶的活性隨壓強(qiáng)的增加而先增加后減小、隨溫度的升高而降低、隨處理時(shí)間的延長(zhǎng)

4、而增加。而超臨界CO2流體處理可顯著降低脂肪酶的活性，活性最大降低50%；同時(shí)，脂肪酶的活性隨壓強(qiáng)的增加而增加、隨溫度的升高而降低、隨處理時(shí)間的延長(zhǎng)而增加。合適的超臨界 CO2流體處理?xiàng)l件能提高纖維素酶的活性，活性最大增加29%；且纖維素酶的活性隨壓強(qiáng)、溫度和處理時(shí)間的增加而先增加后減小，其中壓強(qiáng)對(duì)纖維素酶的活性影響最大。超臨界 CO2流體能在一定程度上提高半纖維素酶的活性，活性最大增加40%；且半纖維素酶的活性隨壓強(qiáng)和處理時(shí)間的增加而

5、增加、隨溫度的升高而降低，低壓和高溫都將導(dǎo)致半纖維素酶部分失活。同時(shí)，超臨界 CO2流體對(duì)漆酶活性的影響較大，活性最大增加47%；且漆酶的活性隨壓強(qiáng)、溫度和處理時(shí)間的增加而先增加后減小，溫度對(duì)漆酶活性的影響最顯著。此外，超臨界 CO2流體處理有利于提高B8360堿性蛋白酶的活性，活性最大增加23%；且B8360堿性蛋白酶的活性隨壓強(qiáng)、溫度和處理時(shí)間的增加而呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)，壓強(qiáng)對(duì) B8360堿性蛋白酶活性的影響較小。
　　結(jié)

6、構(gòu)分析顯示，超臨界 CO2流體處理對(duì)果膠酶的不同結(jié)構(gòu)影響不同。紅外光譜數(shù)據(jù)顯示，經(jīng)過超臨界 CO2流體處理，果膠酶蛋白分子鏈及殘基的氫鍵作用和微化學(xué)環(huán)境發(fā)生了改變，其化學(xué)組成沒有顯著變化。圓二色譜結(jié)果顯示，果膠酶的主要二級(jí)結(jié)構(gòu)為α-螺旋結(jié)構(gòu)，經(jīng)過高溫流體處理的果膠酶活性降低，其無規(guī)卷曲含量顯著增加；而活性增強(qiáng)的處理樣，其β-轉(zhuǎn)角含量增加。紫外分光光譜和熒光光譜數(shù)據(jù)表明，經(jīng)過超臨界 CO2流體處理的果膠酶，其三級(jí)結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯改變，果膠酶

7、的吸光度隨活性的增加而增加，熒光強(qiáng)度隨果膠酶活性的增加而減小。
　　采用超臨界 CO2流體的酶氧一浴法處理生坯棉織物，具有較好的可行性，其漂白和退漿前處理效果較好。H2O2用量對(duì)織物的失重率、白度和強(qiáng)力影響最大，處理時(shí)間對(duì)織物毛效影響最顯著。優(yōu)選出的毛效最佳的推薦工藝為酶濃度0.30g/L、雙氧水15ml/L、溫度55℃、時(shí)間為4h；織物白度最佳的推薦工藝為酶濃度0.45g/L、雙氧水15ml/L、溫度70℃、時(shí)間為4h。