基于菠萝蛋白酶的羊毛生物酶法防毡缩整理

Bio-enzymatic anti-felting finishing of wool based on bromelain

摘要：

针对微生物蛋白酶在羊毛酶法防毡缩整理过程中易造成羊毛纤维损伤的问题，本文采用植物蛋白酶（菠萝蛋白酶）与预处理结合的工艺对羊毛织物进行防毡缩整理。结果表明，菠萝蛋白酶在预处理的基础上能够有效改善羊毛织物的防毡缩性能，整理后的织物毡缩率为5.29%，强力损失率为4.10%。通过扫描电镜、亚甲基蓝着色等表征方法综合判断，菠萝蛋白酶作用于羊毛鳞片层，进而实现在降低羊毛织物毡缩率的同时将强力损失率控制在一个较小的水平。

关键词：

羊毛织物;预处理;菠萝蛋白酶;防毡缩整理;低强损

中图分类号：

TS195.56

文献标志码：

A

文章编号： 10017003（2024）10期数0079起始页码09篇页数

DOI： 10.3969/j.issn.1001-7003.2024.10期数.009（篇序）

收稿日期：

20240202;

修回日期：

20240910

基金项目：

国家重点研发计划项目（2021YFC2104000）

作者简介：

姚科廷（1999），男，硕士研究生，研究方向为生态染整技术。通信作者：刘颖，副研究员，liuying@jiangnan.edu.cn。

羊毛是一种具有手感丰满、保暖性能出众等优良特性的天然蛋白质纤维，在纺织行业中占有重要地位。但是，由于羊毛纤维的机械性能特点及其表面独特的鳞片层结构，导致其制品在加工、洗涤和使用过程中易发生毡缩现象，严重影响了织物的服用性能。因此，防缩整理是羊毛加工中的一个重要工序［1］。

蛋白酶防缩处理是目前研究较多的生态防缩加工技术，具有高效、专一，且反应条件温和安全、废液易降解等优势［2］。但是，来源于微生物和动物的蛋白酶在酶法防缩整理过程中会通过羊毛鳞片间隙进入纤维内部，同时水解CMC层及皮质层，使羊毛纤维内部皮质结构快速瓦解，以至于大幅度降低纤维强力［3］。来源于植物的巯基蛋白酶（如菠萝蛋白酶等）对羊毛的作用倾向于“水解模式”，其水解对象主要为羊毛鳞片层的角蛋白，不会导致“烂芯”现象，因此，对羊毛造成的机械性能损伤较小［4］。Koh等［5］使用菠萝蛋白酶处理羊毛，通过扫描电子显微镜观察到羊毛纤维的鳞片得到了有效剥离。王岑等［6］采用多种蛋白酶分别对羊毛毛条进行防缩整理，并与H2O2、壳聚糖进行协同处理，结果表明菠萝蛋白酶对毛条的防缩效果最佳，且纤维的强力保留率较高，但该防缩工艺为三浴三步法，流程过于繁琐。Kaur等［7］使用氯化钠与菠萝蛋白酶同浴处理羊毛织物，整理后羊毛织物不仅符合“机可洗”标准（毡缩率<6%）且纤维强力损伤小。但在实际应用时，此方法中的氯化钠会加快设备的锈蚀。

本文使用自制的预处理剂A对羊毛织物进行预处理，其中预处理剂A是一种亚磺酸盐，可在热碱液中分解出具有强还原性的次硫酸以破坏纤维的二硫键。通过预处理联合菠萝蛋白酶二浴处理的防缩工艺，可以使羊毛织物在毡缩率达标的同时具有较低的强力损失率。

1 实 验

1.1 材料及仪器

材料：平方米质量为200 g/m2的羊毛织物（山东南山智尚科技股份有限公司）。

试剂：预处理剂A（自制），50 000 U/g菠萝蛋白酶（南宁庞博生物工程有限公司），工业级酸性品红6B（成都津沪颜料染料有限公司），碳酸钠、亚甲基蓝生物染色剂、溴水（分析纯，国药化工试剂有限公司）。

仪器：Y（B）089T全自动缩水率试验机（温州大荣纺织仪器有限公司），HD026NS型电子织物强力仪（南通宏大实验仪器有限公司），SU1510型扫描电子显微镜（日本日立株式会社），Datacolor 850测色仪（美国Datacolor公司），UV-5500PC型紫外/可见分光光度计（上海元析仪器有限公司），尼康E100生物显微镜（日本尼康公司），JC2000D4型接触角测试仪（上海中晨数字技术设备有限公司），CM3050S型全自动冷冻切片机（德国徕卡病理系统公司）。

1.2 方 法

预处理—菠萝蛋白酶二浴整理工艺：在x ℃（x=30、40、50、60、70、80、90）的碳酸钠水溶液（浴比1︰25、碳酸钠质量浓度0.6 g/L）中加入y%（y=1、3、6、9、12）预处理剂A，放入羊毛织物并浸渍z min（z=20、40、60、80、100、120），处理完后织物充分水洗，随后在菠萝蛋白酶的酶液（浴比1︰25、酶用量39.5 U/mL、pH值6.5、温度50 ℃）中浸渍120 min，浸渍结束后织物在80 ℃水中进行酶灭活处理，最后经冷水洗并烘干。

1.3 测试方法

1.3.1 羊毛织物的毡缩率

参照GB/T 8628—2013《纺织品测定尺寸变化的试验中织物试样和服装的准备、标记及测量》，使用Y（B）089T全自动缩水率试验机测定羊毛织物的尺寸稳定性［8］。将羊毛织物放置在恒温恒湿箱中（温度20 ℃、湿度65% RH）调湿到恒重，做好标记后使织物在缩水率仪中经1次4G程序和3次4N程序。洗涤结束后，将织物再次放置在恒温恒湿箱中调湿到恒重，最后测量织物的面积收缩率，毡缩率按下式计算，结果取几组平行样的均值。

F/%=A1-A2A1×100（1）

式中：F为毡缩率，%;A1为织物测试前的面积，cm2;A2为织物测试后的面积，cm2。

1.3.2 羊毛织物的强力损失率

羊毛织物预先在恒温恒湿箱中（温度20 ℃、湿度65% RH）平衡24 h。使用HD026NS型电子织物强力仪测定织物同一方向（经向或纬向）的断裂强力，织物试样为5 cm×20 cm条型样品，强力仪夹距为10 cm，结果取3组平行样的平均值［9］，不同方法处理的织物强力损失率按下式计算。

S/%=F1-F2F1×100（2）

式中：S为强力损失率，%;F1为未处理织物的断裂强力，N;F2为处理后织物的断裂强力，N。

1.3.3 阿尔瓦登效应

用镊子将羊毛纤维放置在载玻片上，在纤维上滴加两滴饱和溴水，盖上盖玻片并等待反应3 min，随后使用生物显微镜观察样品并记录图像［10］。

1.3.4 扫描电镜（SEM）与表面能谱（EDS）

将羊毛织物用导电胶粘贴在样品座上，待试样喷金后通

过SU1510型扫描电子显微镜观察并记录纤维的形貌，照片的放大倍数为3 000倍;通过EDS-Mapping扫描试样表面，分析不同织物表面C、N、O、S四种元素的含量与变化。

1.3.5 羊毛织物的润湿性能

将羊毛织物样品平整地固定在载玻片上，用针尖外径为0.7 mm的微量进样器在样品上方0.5 cm处向织物表面滴加约5 μL的去离子水，使用JC2000D4型接触角测试仪记录织物的润湿时间，并用系统软件计算去离子水滴加在织物10 s后的接触角，润湿时间及接触角均取5次测试的平均值［11］。

1.3.6 羊毛织物的失重率

不同方法处理后的羊毛织物的失重率按下式计算。

W/%=M1-M2M1×100（3）

式中：W为失重率，%;M1为处理前的织物干重，g;M2为处理后的织物干重，g。

1.3.7 羊毛织物碱溶解度的测定

参照GB/T 7571—2008《羊毛在碱中溶解度的测定》，测定不同方法处理后的羊毛织物碱溶解度［12］。

1.3.8 着色法观察羊毛水解程度

用冷冻包埋剂将不同工艺整理后试样包裹并冷冻12 h，使用CM3050S型全自动冷冻切片机将试样切成10 μm的薄片并吸附在载玻片上。在制好的纤维截面样品上滴加质量分数为0.005%的亚甲基蓝溶液，染色1 min后使用尼康E100生物显微镜观察亚甲基蓝溶液在纤维截面上的着色分布与颜色深度。

1.3.9 羊毛织物的染色性能

使用0.3%的酸性品红6B分别在80 ℃和98 ℃对经过不同方法处理的织物进行染色，染液pH值3.5、浴比1︰30。取样品染色各个时间后的染液，使用UV-5500PC型紫外/可见分光光度计测定所取染液的吸光度，通过吸光度的变化计算染料的上染率。样品染色结束后洗净并烘干，使用Datacolor 850测色仪测定不同样品的K/S值。

2 结果与分析

2.1 工艺优化

2.1.1 预处理剂A的最佳处理温度与时间

针对预处理—菠萝蛋白酶二浴整理工艺，首先对工艺中的预处理进行了探究。通过羊毛织物在不同温度的预处理剂A溶液（质量分数为3%）中浸渍60 min，来筛选出预处理剂A的最佳处理温度，结果如图1所示。

温度的升高促进了预处理剂在碱液中分解出次硫酸及次硫酸断裂二硫键的反应速率，因此预处理的温度越高，处理后的织物毡缩率越低。但温度升高的同时，碱液的pH值也随之增大，导致处理后织物的强力损失率提高。由图1可知，当预处理剂A处理温度小于60 ℃时，预处理剂A对羊毛织物的防缩效果较差。相较于50 ℃，预处理剂A在60 ℃应用时，织物毡缩率在大幅度降低的同时强力损失率几乎没有增加。当处理温度从60 ℃升到70 ℃时，织物的毡缩率几乎不变但强力损失率增加。当处理温度大于70 ℃时，整理后织物毡缩率降低的同时强力损失率大幅度增加。综合考虑毡缩率与强力损失率两项指标，确定60 ℃为预处理剂A的最佳处理温度。

预处理剂A处理时间对羊毛织物的整理效果的影响与其质量分数有着一定的关系，不同质量分数的预处理剂A的最佳处理时间不尽相同。通过织物分别在较低质量分数与较高质量分数（3%与12%）的预处理剂A溶液中处理不同时间来考察预处理剂A的最佳处理时间，结果如图2所示。

预处理剂A的质量分数及处理时间的提高都能降低处理后织物的毡缩率，但织物的强力损伤也会随着预处理剂的质量分数及处理时间的提高而加剧。当预处理剂A的质量分数为3%时，处理时间在60 min前预处理剂A对织物的防缩效果随时间的增加有着大幅度提升。处理时间在60～100 min，织物的毡缩率与强力损失率分别有着小幅度降低和增加。处理时间超过100 min时，织物的强力损失率会大幅度增加，因此60～100 min是该质量分数的预处理剂A的较适合处理时间。当预处理剂A的质量分数为12%时，处理时间60 min是一个明显的节点。60 min前，处理后的织物的毡缩率大幅度下降而强力损失率增加趋于平坦。60 min后，处理后的织物的毡缩率几乎没有下降但强力损失率大幅度增加，因此该质量分数的预处理剂A最合适的处理时间为60 min。综合考虑处理时间对不同质量分数的预处理剂A的防缩效果的影响，

选择60 min为预处理剂A的最佳处理时间。

2.1.2 预处理剂A质量分数对预处理—菠萝蛋白酶整理工艺的防缩效果影响

在确定了预处理剂A的最佳处理温度与时间后，对预处理—菠萝蛋白酶二浴整理工艺中预处理剂A的质量分数对羊

毛织物防缩效果的影响进行了探究。在最适温度下，不同质量分数的预处理剂A处理羊毛织物60 min后，再经用量为39.5 U/mL的菠萝蛋白酶处理2 h，结果如图3所示。

由图3可以看出，当预处理剂A质量分数为1%时，预处理—菠萝蛋白酶二浴法对羊毛织物的防缩效果并不理想，整理后的织物毡缩率为6.98%，强力损失率为1.00%。其原因是低质量分数的预处理剂A在碱液中分解产生的次硫酸有限。当预处理剂A的质量分数提高后，其在碱液中分解形成的次硫酸增加，大量的次硫酸打开羊毛鳞片层的二硫键使蛋白质链段变得松散，暴露出更多的肽键，进而增加了菠萝蛋白酶的反应位点，促进菠萝蛋白酶通过水解肽键达到降解鳞片层的目的。其中当预处理剂A质量分数为3%时，二浴法对羊毛织物的防缩整理效果达到了较为理想的水平，整理后的

羊毛织物不仅毡缩率为5.29%，符合国际羊毛局“机可洗”标准W1（毡缩率<6%），且强力损失率仅为4.10%，属于较低水平。当预处理剂A的质量分数大于3%时，二浴法整理后的织物毡缩率仅有小幅度的降低，但织物的强力损失率却有较大幅度的增加。因此在预处理—菠萝蛋白酶二浴法中，预处理剂A的最佳质量分数为3%。

2.2 各处理方法对羊毛织物的防缩整理效果对比

将热碱液处理、仅预处理剂处理、仅菠萝蛋白酶处理、碱液—菠萝蛋白酶二浴处理、预处理—菠萝蛋白酶二浴整理的羊毛织物在防缩整理效果与碱溶解度方面进行对比，结果如图4所示。

由图4（a）可知，织物经热碱液处理后毡缩率从12.32%降到11.12%，强力损失率为0.70%。而经预处理剂A整理后，织物的毡缩率降到9.84%，强力损失率为1.30%，这说明预处理剂A在预整理过程中起着主要作用。仅酶处理、碱液—酶二浴处理后的织物的毡缩率分别为8.21%、8.16%，强力损失率分别为1.70%、2.06%。由此说明织物仅通过菠萝蛋白酶处理而得到的防缩效果有限，其原因是菠萝蛋白酶只能水解羊毛纤维表面少量本已暴露的反应位点。预处理后再经菠萝蛋白酶处理毡缩率降低到5.29%，强力损失率为4.10%，整理后的织物已经具有良好的防缩效果和低强损。

五种方法处理后的织物均具有低强损，这一点还可通过羊毛的碱溶解度印证。羊毛的角朊蛋白会被强碱破坏并溶于溶液中，且强碱对羊毛的破坏会随着羊毛损伤的增高而增大。因此，可以用碱溶解度来定量分析羊毛的受损程度［13］。由图4（b）可知，未处理的羊毛碱溶解度在13.8%左右，经过处理的羊毛的碱溶解度都仅略有提高，其中，经预处理—菠萝蛋白酶二浴整理后的羊毛碱溶解度为14.1%，说明该工艺对羊毛的损失很小。

2.3 羊毛织物润湿性及失重率分析

通过测定羊毛织物的润湿时间与接触角来表征织物的润湿性能，织物经不同方法处理后的润湿情况及失重率如表1所示。羊毛因鳞片层外还覆盖着疏水性类脂层而变得难以润湿，未处理及仅经碱液处理后的羊毛织物接触角分别为119.8°、118.2°，润湿时间均大于3 600 s。经预处理剂A整理后，织物的接触角降到107°，润湿时间显著地降低到189 s，说明预处理对羊毛表面的脂质有一定的去除作用。仅预处理的织物失重率为0.68%，但由于纤维表面脂质的质量占比为0.1%左右，因此，预处理的织物失重率的提高可能是由于脂质的部分去除及纤维鳞片的水解。仅酶处理及碱液—酶二浴处理后的织物润湿性能与未处理的织物相差不大。且与仅预处理相比，预处理—菠萝蛋白酶二浴整理后织物的润湿性能提升很小，其原因可能是菠萝蛋白酶主要作用于羊毛鳞片层，对织物的润湿性能的提升帮助很小。仅酶处理后的织物失重率为0.88%，织物经预处理剂A处理后再通过菠萝蛋白酶处理，失重率则从0.68%提高到2.18%。结合菠萝蛋白酶对纤维表面脂质的降解几乎无作用及酶处理后的织物具有低强损的特点，可以推测织物经酶处理后失重率的提高主要归因于纤维鳞片层的水解。

2.4 羊毛纤维表面形貌与表面元素分析

羊毛织物经不同方法处理后的表面形貌如图5所示。由图5可以看出，未处理（图5（a））及仅用碱液处理（图5（b））的羊毛纤维表面鳞片清晰且完整。经预处理剂A处理（图5（c））、仅酶处理（图5（d））及碱液—酶二浴处理（图5（e））的羊毛纤维表面鳞片部分翘起，鳞片层有着明显的降解痕迹。而经预处理—菠萝蛋白酶二浴整理（图5（f））的羊毛纤维鳞片被剥落，表面比较光滑平整。羊毛纤维经预处理或二浴整理后表面都未出现沟壑、裂纹现象，说明预处理剂A及菠萝蛋白酶都主要作用于羊毛鳞片层从而实现剥鳞。

通过EDS测试了羊毛表面C、N、O、S的含量，结果如表2所示。与未处理的羊毛相比，仅经碱液处理后的羊毛表面元素并无太大的变化。经预处理及预处理—菠萝蛋白酶二浴整理后羊毛由于脂质的去除及鳞片的破坏，其N元素含量增加、S元素含量降低，从而使C/N值降低。织物经酶处理及碱液—酶二浴处理后的主要变化是S元素的降低，且这四种方法处理后的羊毛表面O的含量呈上升趋势、C/O值呈下降趋势，说明二硫键断裂后可能被进一步氧化成磺酸基。另外，上述元素含量的变化趋势在织物经预处理—菠萝蛋白酶二浴整理后表现得最为显著。

2.5 羊毛纤维阿尔瓦登效应与水解程度分析

阿尔瓦登效应：溴水会与羊毛鳞片层中的胱氨酸反应，氧化胱氨酸中的二硫键形成水溶性蛋白，导致鳞片内外层产生

渗透压，当水往里渗透时会在纤维表面形成囊泡［14］。通过阿尔瓦登效应中羊毛纤维表面产生的囊泡的大小，以及数量可以判断羊毛鳞片层的完整性，羊毛纤维经不同方法处理后的

阿尔瓦登效应情况如图6所示。

由图6可以看出，未处理的羊毛纤维（图6（a））由于完整的鳞片导致纤维两侧排列着大而密的囊泡。相较于原毛，经碱液处理的纤维（图6（b））表面的囊泡略有减少，说明碱对羊毛鳞片有轻微的破坏。经预处理剂A处理（图6（c））、仅酶处理（图6（d））及碱液—酶二浴处理（图6（e））后的纤维表面的囊泡明显减少，经预处理—菠萝蛋白酶二浴整理（图6（f））的纤维表面更是几乎没有囊泡。由此说明，预处理剂A及菠萝蛋白酶对羊毛纤维鳞片层有显著的破坏作用。

羊毛结构中的酰胺键水解后会形成带负电的羧基，易与阳离子染料亚甲基蓝结合，因此可以通过亚甲基蓝在羊毛纤维截面的染色分布及着色深度来判断试剂，以及酶的作用程度［15］。不同方法处理后的羊毛纤维截面的亚甲基蓝着色情况如图7所示。

经亚甲基蓝染色后，未处理（图7（a））与碱液处理（图7（b））的羊毛纤维截面不呈现蓝色，证明纤维未遭到水解破坏。经预处理（图7（c））、仅酶处理（图7（d））、碱液—酶二浴处理（图7（e））的纤维截面内部大部分未被染色，但有一部分截面内部呈现淡蓝色。与前几种处理方法相比，预处理—菠萝蛋白酶二浴整理（图7（f））的纤维截面内部大部分呈现淡蓝色。由上述现象可看出，预处理剂A与菠萝蛋白酶对羊毛纤维内部其实也有一定的水解作用，但水解程度小且不均匀，因此两者的单独处理使染色后的纤维部分截面内部仅呈现淡蓝色，而在两者的二浴协同增效处理下，大部分纤维截面内部会呈现淡蓝色。值得注意的是，经过处理的纤维染色后蓝色主要集中在纤维截面的最外层，也就是羊毛纤维的鳞片层，这说明预处理剂A及菠萝蛋白酶都主要作用于羊毛鳞片层。

2.6 染色性能分析

不同方法处理后的羊毛织物染色性能的变化可以通过测定织物在80 ℃低温染色和98 ℃高温染色的上染率及染色后的K/S值来考察，结果如图8、图9所示。

仅预处理剂A处理、仅酶处理、碱液—酶二浴处理及预处理—菠萝蛋白酶二浴整理都能显著地提高羊毛织物的染色性能，且在织物低温染色时效果更明显，其中前三种方法处理后的织物上染率及K/S值相差不大。与未处理的织物相比，织物经预处理剂A处理后低温上染率由45.1%升到54.9%，高温上染率由59.4%升到67.3%，而经预处理—菠萝蛋白酶二浴整理后织物的低温上染率和高温上染率分别提高到62.9%和73.5%。与其他几种处理方法相比，预处理—菠萝蛋白酶二浴整理对羊毛织物染色性能的提升更为显著，在低温染色时的上染率便已经达到了未处理织物高温染色的上染率。织物染色后K/S值的变化与上染百分率有着相同的规律，经过处理后的织物K/S值增加且低温染色时效果更明显。

染料上染率及织物K/S值的变化也能印证织物经预处理—菠萝蛋白酶二浴整理后鳞片被破坏或者剥落，因为在织物染色过程中，羊毛表面的鳞片层及疏水的类脂结构会对染料上染纤维造成阻碍。而当羊毛纤维鳞片被破坏或者剥落时，纤维表面对染料向内扩散的阻碍随之降低，织物的染色性能得到改善，从而实现织物在低温染色就可以达到沸染时的染色效果。另一方面，羊毛长时间在沸腾温度下其鳞片层会充分打开。因此，在高温染色即羊毛鳞片层充分打开的情况下，二浴整理后的织物由于鳞片的剥落而使其染色性能提升的优势就会减弱，这也是整理后的织物染色性能的提升在80 ℃低温染色时效果更明显的原因。

3 结 论

本文在探究了预处理—菠萝蛋白酶二浴整理工艺的最佳处理条件后，通过对比及分析各方法处理的羊毛织物的碱溶解度、扫描电镜图片、失重率、润湿性能等测试结果，可得到如下结论。

1） 在羊毛织物的防缩整理过程中，自制预处理剂A与菠萝蛋白酶相辅相成，预处理剂A对羊毛织物作用有限但为后续酶处理提供了有利条件。整理后的羊毛织物具有良好的防毡缩性能、润湿性能及染色性能。

2） 菠萝蛋白酶对羊毛鳞片层具有良好的降解作用，但其对纤维内部仅有较弱的水解作用，从而实现了羊毛的低强损防毡缩整理。

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Bio-enzymatic anti-felting finishing of wool based on bromelain

ZHANG Chi， WANG Xiangrong

YAO Keting1a， LIU Ying1b， WANG Qiang1b， WANG Jun2， LUAN Wenhui2， ZHOU Zhigang3， SHI Yuanqing3

（1a.College of Textile Science and Engineering; 1b.Key Laboratory of Science & Technology of Eco-Textile， Ministry of Education，Jiangnan University， Wuxi 214122， China; 2.Shandong Nanshan Fashion Sci-Tech Co.， Ltd.， Yantai 265706，China; 3.Zhejiang Haoyu Technology Co.， Ltd.， Hangzhou 310018， China）

Abstract：

Wool is a kind of natural protein fiber with excellent characteristics such as fullness of hand and excellent warmth retention. Its products belong to high-grade textiles and are favored by consumers at home and abroad. However， due to the unique scale layer structure on the surface of wool fibers， products thereof are prone to felting during processing， washing and use， which seriously affects the wearability of the fabric. Therefore， the problem of shrink-proofing has always been one of the key research issues in the field of wool spinning. At present， most of the shrink-proof wool products on the market are obtained by chlorination. The chlorination method has low cost and good shrink-proof effect， but the process of this method will produce adsorbable organic halide （AOX）， which brings serious environmental pollution problems. Protease anti-shrinkage treatment is an ecological anti-shrinkage processing technology that has been mainly studied at present. It has the advantages of mild and safe reaction conditions and easy degradation of waste liquid. However， most of the enzymatic shrink-proofing uses proteases from microorganisms and animals. These proteases enter the fiber through the gap of wool scales during the shrink-proof finishing process， and hydrolyze the CMC layer and the cortex layer at the same time， so that the internal cortex structure of the wool fiber is rapidly disintegrated， resulting in a significant reduction in fiber strength. The bromelain is a thiol protease derived from plants， and its effect on wool tends to be “hydrolysis mode”. Its hydrolysis object is mainly keratin of wool scale layer， which will not lead to “rotten core” phenomenon. Therefore， it has little damage to the mechanical properties of wool.

To solve the problem of heavy pollution of chlorination method and great damage of wool fibers caused by animal protease， the anti-felting finishing of wool fabrics was carried out by the combination of bromelain and pretreatment. The pretreatment used a self-made pretreatment agent A， which is a sulfinate. It can decompose hyposulfite with strong reducibility in hot alkali solution to destroy the disulfide bond of the fiber， so as to achieve the purpose of loosening the protein chain segment for subsequent bromelain treatment. In this study， the optimum treatment temperature and time of pretreatment agent A were first investigated， and then the effect of the mass fraction of pretreatment agent A on the anti-shrinkage effect of the fabric in the pretreatment-bromelain two-bath finishing was investigated. Finally， scanning electron microscopy （SEM）， surface energy spectrum （EDS） and other test methods were used to analyze the action mode of pretreatment agent A and bromelain on wool fibers and the performance changed before and after fabric treatment. The results show that bromelain can effectively improve the anti-felting performance of wool fabrics on the basis of pretreatment. The finished fabric has a felting rate of 5.29%， which meets the Woolmark Company’s machine-washable standard （felting rate<6%）， and the strength loss rate is only 4.10%. In addition， it has good wettability and dyeing properties. A series of characterization test results prove that bromelain has a good degradation effect on wool scale layer， but it only has a weak hydrolysis effect on the fiber interior， so as to reduce the felting rate of wool fabrics and control the strength loss rate at a small level. In this study， the self-made pretreatment agent A and bromelain were combined to treat wool fabrics in two baths. The pretreatment agent A and bromelain complemented each other， and the anti-felting finishing with low strength loss rate was realized.

The anti-shrinkage process of pretreatment-bromelain two-bath finishing has the advantages of ecological and environmental protection， simple process and good finishing effect. It provides a new way for the biological anti-shrinkage of wool fabrics and has the possibility of being put into actual production.

Key words：

wool fabrics; pretreatment; bromelain; anti-felting finishing; low strength loss