1、酶在染整中的應(yīng)用酶工程是研究酶的生產(chǎn)和應(yīng)用的一門(mén)技術(shù)性學(xué)科。經(jīng)過(guò)了這個(gè)學(xué)期對(duì)酶技術(shù)的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，我對(duì)酶的一些基 本性質(zhì)原理以及生產(chǎn)等方面已經(jīng)有了較為深入的認(rèn)識(shí)。而關(guān)于這些酶 技術(shù)知識(shí)的學(xué)習(xí)，最終都是為了更好的應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐中去，所以對(duì) 酶在各方面工業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用也是很重要的一個(gè)學(xué)習(xí)方面，所以 現(xiàn)借助有關(guān)資料，談一談我對(duì)酶在染整方面應(yīng)用的了解。隨全球?qū)?環(huán)保的日益重視及人們對(duì)紡織品要求的提高，紡織染整工業(yè)受到很大 的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的染整工藝需要耗用大量的水和化學(xué)物質(zhì)：如強(qiáng)酸、強(qiáng) 堿、氧化劑、還原劑等，不僅消耗資源，損傷纖維材料，而且產(chǎn)生嚴(yán) 重污染。解決這一問(wèn)題的根本途徑在于尋找對(duì)纖維和環(huán)保不 具有

2、侵 犯性的工業(yè)過(guò)程，即發(fā)展環(huán)境友好型染整工藝，實(shí)施綠色染整加工。生物酶是一種無(wú)毒、對(duì)環(huán)境友好的生物催化劑。酶在紡織工業(yè)中 的應(yīng)用日臻成熟，由過(guò)去主要用于棉織物的退漿和蠶絲的脫膠，至現(xiàn) 在在紡織染整的各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，如生物酶在羊毛改性及毛紡織品 后整理中的有一下應(yīng)用：1生物酶在羊毛改性及毛紡織品后整理中的 應(yīng)用；2柔軟改性處；3防氈縮改性處理理；4低溫染色的改性處理； 5羊毛的絲光改性處理6 土種綿羊底絨仿山羊絨及羊毛細(xì)化改性處 理；7抗起毛起球處理；8柔軟改性處理。這體現(xiàn)了生物酶在染整工 業(yè)中的優(yōu)越性?，F(xiàn)在酶處理工藝已被公認(rèn)為是一種符合環(huán)保要求的綠 色生產(chǎn)工藝，它不僅使紡織品的服用性能得到改

3、善和提高，又因無(wú)毒 無(wú)害，用量少，可生物降解廢水，無(wú)污染而有利于生態(tài)環(huán)保的保護(hù)。 生物酶的特性和作用機(jī)理1生物酶的結(jié)構(gòu)和特性：生物酶是具有催化功能的蛋白質(zhì)。象其他蛋白質(zhì)一樣，酶分子由 氨基酸長(zhǎng)鏈組成。其中一部分鏈成螺旋狀，一部分成折疊的薄片結(jié)構(gòu)， 而這兩部分由不折疊的氨基酸鏈連接起來(lái)，而使整個(gè)酶分子成為特定 的三維結(jié)構(gòu)。生物酶是從生物體中產(chǎn)生的，它具有特殊的催化功能， 其特性如下：a高效性：用酶作催化劑，酶的催化效率是一般無(wú)機(jī)催 化劑的103 106倍。b專(zhuān)一性：一種酶只能催化一類(lèi)物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)，即酶是僅能促進(jìn)特定化合物、特定化學(xué)鍵、特定化學(xué)變化的催 化劑。c低反應(yīng)條件：酶催化反應(yīng)不象一般催化

4、劑需要高溫、高壓、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等劇烈條件，而可在較溫和的常溫、常壓下進(jìn)行。 d易變性失活：在受到紫外線(xiàn)、熱、射線(xiàn)、表面活性劑、金屬鹽、強(qiáng) 酸、強(qiáng)堿及其它化學(xué)試劑如氧化劑、還原劑等因素影響時(shí)，酶蛋白的 二級(jí)、三級(jí)結(jié)構(gòu)有所改變。所以在大生產(chǎn)時(shí)，如有條件酶還可以回收 利用。e可降低生化反應(yīng)的反應(yīng)活化能：酶作為一種催化劑，能提高化學(xué)反應(yīng)的速率，主要原因是降低了反應(yīng)的活化能，使反應(yīng)更 易進(jìn)行。而且酶在反應(yīng)前后理論上是不被消耗的，所以還可回收利用。f.環(huán)保性:無(wú)毒，可生物降解。2生物酶的作用機(jī)理：酶蛋白與其它蛋白質(zhì)的不同之處在于酶都具有活性中心。酶可分為四級(jí) 結(jié)構(gòu)：一級(jí)結(jié)構(gòu)是氨基酸的排列順序；二級(jí)結(jié)構(gòu)是肽鏈

5、的平面空間構(gòu) 象；三級(jí)結(jié)構(gòu)是肽鏈的立體空間構(gòu)象；四級(jí)結(jié)構(gòu)是肽鏈以非共價(jià)鍵相 互結(jié)合成為完整的蛋白質(zhì)分子。真正起決定作用的是酶的一級(jí)結(jié)構(gòu)， 它的改變將改變酶的性質(zhì)（失活或變性）。酶的作用機(jī)理比較被認(rèn)同的 是Koshland的“誘導(dǎo)契合”學(xué)說(shuō)，其主要內(nèi)容是：當(dāng)?shù)孜锝Y(jié)合到酶 的活性部位時(shí)，酶的構(gòu)象有一個(gè)改變。催化基團(tuán)的正確定向?qū)τ诖呋?作用是必要的。底物誘導(dǎo)酶蛋白構(gòu)象的變化，導(dǎo)致催化基團(tuán)的正確定 位與底物結(jié)合到酶的活性部位上去。酶在染整加工中應(yīng)用的現(xiàn)狀棉織物加工中的退漿、精練、漂白工藝在決定產(chǎn)品質(zhì)量和廢水 負(fù)荷上占有重要位置。在確定棉織物生態(tài)友好的纖維加工技術(shù)上，它 們是首先要解決的重大課題。酶的種

6、類(lèi)很多，但在印染中應(yīng)用的主要 是水解酶，如淀粉酶、纖維素酶、蛋白酶、脂肪酶、果膠酶等。也有 少量的氧化還原酶如過(guò)氧化氫酶、漆酶和轉(zhuǎn)移酶如谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶。 酶在印染中的應(yīng)用主要在前處理，主要是去除纖維上的天然雜質(zhì)和附 加雜質(zhì)如漿料等，其次是用于后整理，主要是對(duì)纖維表面的處理。酶 在印染中的應(yīng)用有些方面非常成熟，如淀粉酶退漿、纖維素織物生物 拋光、牛仔服酶洗、真絲脫膠等；而對(duì)合成纖維的處理還很不成熟。 生物酶技術(shù)應(yīng)用于染整加工主要有兩個(gè)方面：（1）天然纖維織物的前 處理加工，用生物酶去除纖維或織物上的雜質(zhì)，為后續(xù)染整加工創(chuàng)造 條件。（2）織物的后整理加工，用生物酶去除纖維表面的絨毛，或使 纖維減量

7、，以改善織物的外觀、手感和風(fēng)格。酶的應(yīng)用列表如下纖維加工工序酶種類(lèi)纖維素纖維退漿a -淀粉酶精練 果膠酶、纖維素酶漂白葡萄糖氧化酶、過(guò)氧化氫酶漚麻半纖維素酶、木質(zhì)素酶、果膠酶拋光整理纖維素酶牛 仔服酶洗纖維素酶、漆酶染色后去浮色漆酶蛋白質(zhì)纖維真絲纖維精練（脫膠）蛋白酶 羊毛 炭化纖維素酶、木質(zhì)素酶、半纖維素酶洗毛脂肪酶防氈縮蛋白酶提高強(qiáng)力 谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶聚酯纖維 表面改性處理聚酯酶酶在染整加工中的具體應(yīng)用應(yīng)用于棉織物精練加工的生物酶主要是果膠酶、脂肪酶和纖維素酶等。用果膠酶可以去除棉纖維 表面的果膠物質(zhì)，但單獨(dú)使用果膠酶，很難達(dá)到理想的精練效果。一 般添加合適的表面活性劑一非離子型表面活性劑，

8、幫助酶向微生物孑 L和裂縫中滲透，并使它們?cè)谟欣诎l(fā)揮催化作用的位置上排列。另 可加入纖維素酶，可大大提高生物精練的效果。用纖維素酶 去除粗 毛中的草刺等纖維素雜質(zhì)，可避免羊毛纖維的損傷。1蛋白水解酶用于蠶絲精練比淀粉酶退漿更早地被研究和利用。絲膠是一種易 溶于溫水和堿水的物質(zhì)，易受到酶的作用，是由于酶的作用并不損傷 蠶絲本身，所以酶練時(shí)沒(méi)有皂堿 法精練時(shí)因殘留的肥皂所產(chǎn)生的麻 煩。2纖維素纖維及蛋白質(zhì)纖維織物的生物酶處理加工。主要使用酶劑是蛋白酶和纖維素酶。如麻織物，纖維粗硬，織物剛性大， 觸感差，用纖維素酶處理后，織物的剛性和硬挺度降低，光滑度和懸 垂性提高，使織物獲得極好的手感，因酶作用

9、于纖維表面伸出的絨頭， 使纖維中硬而直的尖端部分原纖化纖維變得柔軟，同時(shí)因去除了表面 和絨毛，織物的光潔度提高，改 善了麻織物的刺癢觸感，稱(chēng)“生物 拋光。3用纖維素酶進(jìn)行牛仔布的石磨整理，商業(yè)上稱(chēng)“生物洗處理”， 基本原理是用纖維素酶水解部分纖維素，同時(shí)通過(guò)機(jī)械揉搓和摩擦的 協(xié)同作用，具有獨(dú)特艷麗的表面和柔軟手感。4蛋白酶在織物后整理加工中，使再生纖維素中提高純度纖維素纖維(Tencel)表面原 纖化，主要用于羊毛地毯的后整理、毛織物防縮整理、羊毛衫“機(jī)可 洗處理”及織物后脫膠整理。傳統(tǒng)的去除羊毛鱗片的方法是用氫氧化 鈉和次氯酸鈉的烈性工藝，但此工藝腐蝕性強(qiáng)，氯的氣味濃，不符合 文明生產(chǎn)的要求

10、。用 酶處理消除羊毛鱗片，可改善羊毛織物的防氈 縮性和提高光澤，同時(shí)對(duì)毛纖維的損傷小，可使羊毛地毯表面光潔、 毛茸高箕。用蛋白酶法處理羊毛衫可具有“機(jī)可織的性能”。有些織 物，織后需脫膠，因蛋白酶處理可防止退色，且織物手感柔軟。5用過(guò)氧化氫分解酶應(yīng)用于織物上的過(guò)氧化氫漂白，可去除織物上殘留 的過(guò)氧化氫，避免后續(xù)染色出現(xiàn)染斑和染花，比傳統(tǒng)的還原劑法具有 效率高、節(jié)能和無(wú)環(huán)境污染的優(yōu)點(diǎn)，是生產(chǎn)綠色紡織品的主要工藝之 一。6傳統(tǒng)的羊毛染色工藝均為l0oC下沸染，這種染色工藝耗能大，易損傷羊毛纖維，使染色織物手感粗糙，選用合適的蛋白酶 用于羊毛染色，破壞羊毛纖維表面的鱗片結(jié)構(gòu)，可促進(jìn)染料向纖維內(nèi) 部擴(kuò)

11、散，提高染色速率和上染百分率。這種低溫染色有利于節(jié)能和節(jié) 省染料，減少纖維損傷，減少對(duì)環(huán)境的污染，改善了手感，提高了質(zhì) 量。 7用生物酶對(duì)織物進(jìn)行風(fēng)格整理可使棉變得像天鵝絨， 粘膠象真絲，麻變得柔軟，羊毛變得像羊絨，真絲變?yōu)椤疤焓沟钠つw”， 使整理后的織物呈現(xiàn)出特有的風(fēng)格。如Tencel、粘膠等人造絲織物用 酶處理，去除初級(jí)原纖維化的原纖部分，再經(jīng)過(guò)次級(jí)原纖化，可使織 物獲得桃皮絨觸感酶在染整加工中的最新應(yīng)用成果突破歐盟綠色壁壘的技術(shù)手段：被稱(chēng)為亞麻前處理加工技術(shù)一次革命的生物酶亞麻染整加工技 術(shù)，近日通過(guò)專(zhuān)家技術(shù)鑒定。深圳新龍亞麻紡織漂染有限公司、清 華大學(xué)深圳研究生院合作研發(fā)的“生物酶在亞麻染整加工中的應(yīng)用研 究”項(xiàng)目，應(yīng)用果膠酶、纖維素酶、淀粉酶、漆酶等多組分的復(fù)合生 物酶工藝取代亞麻織物傳統(tǒng)高溫濃堿煮煉、次氯酸納漂白工藝，根除 了 AOX危害，使工藝流程縮短了一半，資源和能源消耗降低了四分 之一，水污染物和污水排放量減少50%以上。不僅實(shí)現(xiàn)了清潔生產(chǎn)， 而且取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。產(chǎn)品性能、手感均比傳統(tǒng)工 藝有明顯提高，綜合生產(chǎn)成本降低了 30%。多功能精練酶DMA：DMA是一種環(huán)保型棉織物練漂處理劑，可取代練漂中所用的部分助 劑，簡(jiǎn)化工藝，縮短流程，減工節(jié)能，對(duì)棉纖維的損傷小，污水量大 大減小，對(duì)保護(hù)