摘要：隨著生態(tài)環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，生物酶在紡織印染工業(yè)上的應(yīng)用越來越受到人們的重視。文章介紹了生物酶的應(yīng)用及研究現(xiàn)狀，包括生物酶的分類、特點(diǎn)、生產(chǎn)、應(yīng)用及研究進(jìn)展等。同時(shí)提出了生物酶在生產(chǎn)和應(yīng)用中存在的問題及解決辦法。
關(guān)鍵詞：生物酶；應(yīng)用；研究進(jìn)展
1·前言
在國(guó)外，生物酶的生產(chǎn)和應(yīng)用已具有90多年的歷史。早在30年代已應(yīng)用于洗滌劑中，酶可改進(jìn)去污能力，并使織物平滑光潔。在紡織印染工業(yè)上，酶首先用于織物退漿。80年代后，生物酶不斷研究和開發(fā)，用于織物生物打光和酶處理，代替石磨洗等，已取得了較大的進(jìn)展。生物酶具有專一性和高效性，用于紡織品印染加工具有獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，能顯著改善織物的外觀和手感，并能取代一部分酸、堿、氯、磷化合物等化工原料，從而減少污染，有利于環(huán)保[1]。酶處理已被公認(rèn)為一種符合環(huán)保要求的印染加工方法。當(dāng)今全球普遍重視生態(tài)環(huán)保，生物酶技術(shù)已成為重點(diǎn)關(guān)注的技術(shù)。本文重點(diǎn)對(duì)生物酶的應(yīng)用及研究現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹，并就目前存在的一些問題提出了相應(yīng)的解決辦法。
2·生物酶的概述
2.1生物酶的分類[2～3]
生物酶經(jīng)過科學(xué)家一個(gè)多世紀(jì)的研究，已被認(rèn)知達(dá)3000多種，目前在紡織印染加工中使用較廣泛的酶制劑主要是纖維素酶、蛋白酶、淀粉酶、果膠酶、脂肪酶、過氧化酶、漆酶、葡萄糖氧化酶八類。
2.1.1纖維素酶
纖維素酶是一種能將纖維素水解成葡萄糖的復(fù)合體，主要有三種組分：葡萄糖苷酶、CBIⅠ酶和CBHⅡ酶。天然纖維素大分子是由大量的結(jié)晶區(qū)和維系其間的少量無定形區(qū)組成的，水解反應(yīng)首先發(fā)生在無定形區(qū)，然后發(fā)生在結(jié)晶區(qū)。三種纖維素酶協(xié)同作用使纖維發(fā)生降解。
2.1.2果膠酶
果膠酶主要由果膠裂解酶、果膠酯酶、聚半乳糖醛酸酶和果膠酸鹽裂解酶組成。果膠酶作用于棉纖維表面的不溶性果膠，將其催化分解為水溶性果膠（多聚半乳糖醛酸的甲酶），再利用果膠酯酶和聚半乳糖醛酸酶的作用，將多聚半乳糖醛酸的甲酯進(jìn)一步水解為溶解性更大的半乳糖醛酸和甲醇，最終去除果膠質(zhì)。隨著果膠質(zhì)的脫落，纖維素表面的其它雜質(zhì)隨之脫落，達(dá)到煮練的目的。
2.1.3脂肪酶
脂肪酶能將脂肪水解成甘油和脂肪酸，脂肪酸可進(jìn)一步氧化合成糖類。
2.1.4過氧化氫分解酶
過氧化氫酶是一種氧化還原性酶，它可以催化分解過氧化氫，生成水和氧氣。過氧化氫是現(xiàn)今使用最為普遍的漂白劑，但殘留的過氧化氫會(huì)損傷纖維，所以水洗負(fù)擔(dān)加大。用過氧化氫酶去除殘余的過氧化氫，其工藝簡(jiǎn)單、能耗小、去除徹底，只對(duì)過氧化氫酶起作用，不損傷織物。
2.1.5蛋白酶
由微生物分泌的蛋白酶由于所用菌種不同而差別很大，但大體是一樣的，就是由蛋白酶將蛋白質(zhì)分解為肽，肽再水解生成氨基酸。
2.1.6淀粉酶淀粉酶是水解淀粉和糖原的酶類總稱，通常通過淀粉酶催化水解織物上的淀粉漿料，由于淀粉酶的高效性及專一性，酶退漿的退漿率高，退漿快，污染少，產(chǎn)品比酸法、堿法更柔軟，且不損傷纖維。
2.1.7漆酶
漆酶是一種氧化還原酶，諾維信公司的DenilitIIS就是通過基因改性的黑曲霉漆酶，可以進(jìn)行牛仔服裝仿舊整理工藝，獲得的織物手感厚實(shí)、表面光潔、色澤明快、淡雅。
2.1.8葡萄糖氧化酶
葡萄糖氧化酶主要進(jìn)行織物的漂白整理，漂白原理是葡萄糖在葡萄糖氧化酶的催化作用下，生成葡萄糖酸內(nèi)酯和雙氧水，利用產(chǎn)物雙氧水對(duì)織物進(jìn)行漂白，處理后織物手感柔軟、豐滿。葡萄糖氧化酶被認(rèn)為是最有可能被推廣的酶漂白劑。
2.2生物酶的特點(diǎn)
生物酶是一種無毒、無害，對(duì)環(huán)境友好的生物催化劑。生物酶用于紡織印染工業(yè)具有較大的優(yōu)越性：（1）作為一種生物催化劑，無毒無害；（2）生產(chǎn)過程中處理?xiàng)l件溫和，作用專一；（3）需用量少，節(jié)約成本；（4）反應(yīng)后釋放的酶可繼續(xù)催化另一個(gè)反應(yīng)；（5）產(chǎn)生的污染容易處理[4]。
2.3生物酶的生產(chǎn)
紡織印染工業(yè)應(yīng)用的酶制劑的生產(chǎn)一般有兩種方式：（1）以動(dòng)植物為原料從動(dòng)物的臟器、腺體或植物的果實(shí)、種子提取。由于數(shù)量有限，遠(yuǎn)不能滿足工業(yè)發(fā)展中對(duì)酶制劑供應(yīng)的要求，目前采用這種生產(chǎn)方式的數(shù)量不多。（2）用微生物生產(chǎn)酶制劑，來源豐富，大部分制劑都用這種方式生產(chǎn)。但酶制劑整個(gè)研制過程要求較高且復(fù)雜，在紡織印染工業(yè)上要研究開發(fā)一個(gè)合適高效專一的品種，也要花一定時(shí)間和精力。
3·生物酶在印染中的應(yīng)用
3.1在前處理加工中的應(yīng)用[5]
3.1.1酶退漿
酶退漿是應(yīng)用生物酶催化水解織物上的漿料，目前主要以淀粉酶退漿為主。通過淀粉酶選擇性反應(yīng)使織物上淀粉大分子發(fā)生分解,達(dá)到既完全破壞淀粉，又不損傷纖維素。
3.1.2酶煮練
棉織物酶煮練常用的酶制劑包括堿性果膠酶、纖維素酶和脂肪酶等。果膠酶雖然不能去除蠟質(zhì)，但能分解初生胞壁中果膠質(zhì)，對(duì)纖維表面結(jié)構(gòu)起到松懈作用，有利于棉蠟等非纖維素物質(zhì)從棉纖維分離。纖維素酶對(duì)煮練酶去除果膠質(zhì)有一定的協(xié)同作用，能夠通過分解角皮層下初生胞壁中的纖維素破壞角皮層，使果膠酶更容易接近纖維中的果膠。此外，纖維素酶對(duì)棉織物表面的棉籽殼也有一定去除作用。脂肪酶在煮練中有兩方面的作用，一方面用于分解漿料中殘留的甘油三酸酯等潤(rùn)滑劑，通過脂肪酶完全水解成甘油；另一方面，能將蠟質(zhì)水解成甘油和脂肪酸。但試驗(yàn)表明，脂肪酶在改善棉織物的潤(rùn)濕性方面不像果膠酶或纖維素酶那樣有效，可能是蠟質(zhì)的可及性低，或者是脂肪酶對(duì)棉纖維中蠟質(zhì)的分解作用效果不強(qiáng)。
3.1.3酶脫氧
目前，棉織物的漂白仍以雙氧水漂白為主。生物酶在棉織物漂白中的應(yīng)用主要集中在氧漂結(jié)束后，使用過氧化氫酶進(jìn)行脫氧，去除練漂后布面殘留的雙氧水，減少對(duì)后道染色工序的影響。
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