摘要：隨著生態(tài)環(huán)保意識的增強，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、生產(chǎn)、應(yīng)用及研究進展等。同時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；研究進展
1·前言
在國外，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特優(yōu)點，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)已成為重點關(guān)注的技術(shù)。本文重點對生物酶的應(yīng)用及研究現(xiàn)狀進行了介紹，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)家一個多世紀的研究，已被認知達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損傷纖維，所以水洗負擔(dān)加大。用過氧化氫酶去除殘余的過氧化氫，其工藝簡單、能耗小、去除徹底，只對過氧化氫酶起作用，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，可以進行牛仔服裝仿舊整理工藝，獲得的織物手感厚實、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)物雙氧水對織物進行漂白，處理后織物手感柔軟、豐滿。葡萄糖氧化酶被認為是最有可能被推廣的酶漂白劑。
2.2生物酶的特點
生物酶是一種無毒、無害，對環(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)過程中處理條件溫和，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）以動植物為原料從動物的臟器、腺體或植物的果實、種子提取。由于數(shù)量有限，遠不能滿足工業(yè)發(fā)展中對酶制劑供應(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)一個合適高效專一的品種，也要花一定時間和精力。
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。但試驗表明，脂肪酶在改善棉織物的潤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，或者是脂肪酶對棉纖維中蠟質(zhì)的分解作用效果不強。
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，使用過氧化氫酶進行脫氧，去除練漂后布面殘留的雙氧水，減少對后道染色工序的影響。
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