酶在印染加工中的应用

1、酶在染整中的应用酶工程是研究酶的生产和应用的一门技术性学科。经过了这个学期对酶技术的系统学习，我对酶的一些基 本性质原理以及生产等方面已经有了较为深入的认识。而关于这些酶 技术知识的学习，最终都是为了更好的应用到生产实践中去，所以对 酶在各方面工业生产中的实际应用也是很重要的一个学习方面，所以 现借助有关资料，谈一谈我对酶在染整方面应用的了解。随全球对 环保的日益重视及人们对纺织品要求的提高，纺织染整工业受到很大 的挑战。传统的染整工艺需要耗用大量的水和化学物质：如强酸、强 碱、氧化剂、还原剂等，不仅消耗资源，损伤纤维材料，而且产生严 重污染。解决这一问题的根本途径在于寻找对纤维和环保不 具有

2、侵 犯性的工业过程，即发展环境友好型染整工艺，实施绿色染整加工。生物酶是一种无毒、对环境友好的生物催化剂。酶在纺织工业中 的应用日臻成熟，由过去主要用于棉织物的退浆和蚕丝的脱胶，至现 在在纺织染整的各领域的广泛应用，如生物酶在羊毛改性及毛纺织品 后整理中的有一下应用：1生物酶在羊毛改性及毛纺织品后整理中的 应用；2柔软改性处；3防毡缩改性处理理；4低温染色的改性处理； 5羊毛的丝光改性处理6 土种绵羊底绒仿山羊绒及羊毛细化改性处 理；7抗起毛起球处理；8柔软改性处理。这体现了生物酶在染整工 业中的优越性。现在酶处理工艺已被公认为是一种符合环保要求的绿 色生产工艺，它不仅使纺织品的服用性能得到改

3、善和提高，又因无毒 无害，用量少，可生物降解废水，无污染而有利于生态环保的保护。 生物酶的特性和作用机理1生物酶的结构和特性：生物酶是具有催化功能的蛋白质。象其他蛋白质一样，酶分子由 氨基酸长链组成。其中一部分链成螺旋状，一部分成折叠的薄片结构， 而这两部分由不折叠的氨基酸链连接起来，而使整个酶分子成为特定 的三维结构。生物酶是从生物体中产生的，它具有特殊的催化功能， 其特性如下：a高效性：用酶作催化剂，酶的催化效率是一般无机催 化剂的103 106倍。b专一性：一种酶只能催化一类物质的化学反应，即酶是仅能促进特定化合物、特定化学键、特定化学变化的催 化剂。c低反应条件：酶催化反应不象一般催化

4、剂需要高温、高压、强酸、强碱等剧烈条件，而可在较温和的常温、常压下进行。 d易变性失活：在受到紫外线、热、射线、表面活性剂、金属盐、强 酸、强碱及其它化学试剂如氧化剂、还原剂等因素影响时，酶蛋白的 二级、三级结构有所改变。所以在大生产时，如有条件酶还可以回收 利用。e可降低生化反应的反应活化能：酶作为一种催化剂，能提高化学反应的速率，主要原因是降低了反应的活化能，使反应更 易进行。而且酶在反应前后理论上是不被消耗的，所以还可回收利用。f.环保性:无毒，可生物降解。2生物酶的作用机理：酶蛋白与其它蛋白质的不同之处在于酶都具有活性中心。酶可分为四级 结构：一级结构是氨基酸的排列顺序；二级结构是肽链

5、的平面空间构 象；三级结构是肽链的立体空间构象；四级结构是肽链以非共价键相 互结合成为完整的蛋白质分子。真正起决定作用的是酶的一级结构， 它的改变将改变酶的性质（失活或变性）。酶的作用机理比较被认同的 是Koshland的“诱导契合”学说，其主要内容是：当底物结合到酶 的活性部位时，酶的构象有一个改变。催化基团的正确定向对于催化 作用是必要的。底物诱导酶蛋白构象的变化，导致催化基团的正确定 位与底物结合到酶的活性部位上去。酶在染整加工中应用的现状棉织物加工中的退浆、精练、漂白工艺在决定产品质量和废水 负荷上占有重要位置。在确定棉织物生态友好的纤维加工技术上，它 们是首先要解决的重大课题。酶的种

6、类很多，但在印染中应用的主要 是水解酶，如淀粉酶、纤维素酶、蛋白酶、脂肪酶、果胶酶等。也有 少量的氧化还原酶如过氧化氢酶、漆酶和转移酶如谷氨酰胺转氨酶。 酶在印染中的应用主要在前处理，主要是去除纤维上的天然杂质和附 加杂质如浆料等，其次是用于后整理，主要是对纤维表面的处理。酶 在印染中的应用有些方面非常成熟，如淀粉酶退浆、纤维素织物生物 抛光、牛仔服酶洗、真丝脱胶等；而对合成纤维的处理还很不成熟。 生物酶技术应用于染整加工主要有两个方面：（1）天然纤维织物的前 处理加工，用生物酶去除纤维或织物上的杂质，为后续染整加工创造 条件。（2）织物的后整理加工，用生物酶去除纤维表面的绒毛，或使 纤维减量

7、，以改善织物的外观、手感和风格。酶的应用列表如下纤维加工工序酶种类纤维素纤维退浆a -淀粉酶精练 果胶酶、纤维素酶漂白葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶沤麻半纤维素酶、木质素酶、果胶酶抛光整理纤维素酶牛 仔服酶洗纤维素酶、漆酶染色后去浮色漆酶蛋白质纤维真丝纤维精练（脱胶）蛋白酶 羊毛 炭化纤维素酶、木质素酶、半纤维素酶洗毛脂肪酶防毡缩蛋白酶提高强力 谷氨酰胺转胺酶聚酯纤维 表面改性处理聚酯酶酶在染整加工中的具体应用应用于棉织物精练加工的生物酶主要是果胶酶、脂肪酶和纤维素酶等。用果胶酶可以去除棉纤维 表面的果胶物质，但单独使用果胶酶，很难达到理想的精练效果。一 般添加合适的表面活性剂一非离子型表面活性剂，

8、帮助酶向微生物孑 L和裂缝中渗透，并使它们在有利于发挥催化作用的位置上排列。另 可加入纤维素酶，可大大提高生物精练的效果。用纤维素酶 去除粗 毛中的草刺等纤维素杂质，可避免羊毛纤维的损伤。1蛋白水解酶用于蚕丝精练比淀粉酶退浆更早地被研究和利用。丝胶是一种易 溶于温水和碱水的物质，易受到酶的作用，是由于酶的作用并不损伤 蚕丝本身，所以酶练时没有皂碱 法精练时因残留的肥皂所产生的麻 烦。2纤维素纤维及蛋白质纤维织物的生物酶处理加工。主要使用酶剂是蛋白酶和纤维素酶。如麻织物，纤维粗硬，织物刚性大， 触感差，用纤维素酶处理后，织物的刚性和硬挺度降低，光滑度和悬 垂性提高，使织物获得极好的手感，因酶作用

9、于纤维表面伸出的绒头， 使纤维中硬而直的尖端部分原纤化纤维变得柔软，同时因去除了表面 和绒毛，织物的光洁度提高，改 善了麻织物的刺痒触感，称“生物 抛光。3用纤维素酶进行牛仔布的石磨整理，商业上称“生物洗处理”， 基本原理是用纤维素酶水解部分纤维素，同时通过机械揉搓和摩擦的 协同作用，具有独特艳丽的表面和柔软手感。4蛋白酶在织物后整理加工中，使再生纤维素中提高纯度纤维素纤维(Tencel)表面原 纤化，主要用于羊毛地毯的后整理、毛织物防缩整理、羊毛衫“机可 洗处理”及织物后脱胶整理。传统的去除羊毛鳞片的方法是用氢氧化 钠和次氯酸钠的烈性工艺，但此工艺腐蚀性强，氯的气味浓，不符合 文明生产的要求

10、。用 酶处理消除羊毛鳞片，可改善羊毛织物的防毡 缩性和提高光泽，同时对毛纤维的损伤小，可使羊毛地毯表面光洁、 毛茸高箕。用蛋白酶法处理羊毛衫可具有“机可织的性能”。有些织 物，织后需脱胶，因蛋白酶处理可防止退色，且织物手感柔软。5用过氧化氢分解酶应用于织物上的过氧化氢漂白，可去除织物上残留 的过氧化氢，避免后续染色出现染斑和染花，比传统的还原剂法具有 效率高、节能和无环境污染的优点，是生产绿色纺织品的主要工艺之 一。6传统的羊毛染色工艺均为l0oC下沸染，这种染色工艺耗能大，易损伤羊毛纤维，使染色织物手感粗糙，选用合适的蛋白酶 用于羊毛染色，破坏羊毛纤维表面的鳞片结构，可促进染料向纤维内 部扩

11、散，提高染色速率和上染百分率。这种低温染色有利于节能和节 省染料，减少纤维损伤，减少对环境的污染，改善了手感，提高了质 量。 7用生物酶对织物进行风格整理可使棉变得像天鹅绒， 粘胶象真丝，麻变得柔软，羊毛变得像羊绒，真丝变为“天使的皮肤”， 使整理后的织物呈现出特有的风格。如Tencel、粘胶等人造丝织物用 酶处理，去除初级原纤维化的原纤部分，再经过次级原纤化，可使织 物获得桃皮绒触感酶在染整加工中的最新应用成果突破欧盟绿色壁垒的技术手段：被称为亚麻前处理加工技术一次革命的生物酶亚麻染整加工技 术，近日通过专家技术鉴定。深圳新龙亚麻纺织漂染有限公司、清 华大学深圳研究生院合作研发的“生物酶在亚麻染整加工中的应用研 究”项目，应用果胶酶、纤维素酶、淀粉酶、漆酶等多组分的复合生 物酶工艺取代亚麻织物传统高温浓碱煮炼、次氯酸纳漂白工艺，根除 了 AOX危害，使工艺流程缩短了一半，资源和能源消耗降低了四分 之一，水污染物和污水排放量减少50%以上。不仅实现了清洁生产， 而且取得了良好的经济效益和环境效益。产品性能、手感均比传统工 艺有明显提高，综合生产成本降低了 30%。多功能精练酶DMA：DMA是一种环保型棉织物练漂处理剂，可取代练漂中所用的部分助 剂，简化工艺，缩短流程，减工节能，对棉纤维的损伤小，污水量大 大减小，对保护