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2漆酶對紡織纖維的改性

常規(guī)纖維通常采用物理或化學(xué)的改性方法,改善纖維的某些性能(如吸濕性、染色性和阻燃性等),用生物酶法改性纖維則并不多見。近年來,有學(xué)者開始利用漆酶的催化氧化特性,對一些天然纖維如羊毛、棉、麻進行改性研究[13-15],獲得了良好的效果。

2.1漆酶對天然蛋白質(zhì)纖維的改性

與采用化學(xué)試劑對羊毛纖維進行表面改性相比,采用生物酶處理對環(huán)境的影響要小得多。不過,利用蛋白酶改性,容易造成羊毛纖維強力損傷;漆酶則無這方面的缺點,而且其還能改善纖維的抗皺性及染色性能。R.Lantto等[16]研究了羊毛經(jīng)嗜熱毀絲菌的漆酶/介體體系改性后,纖維表面的化學(xué)性能。結(jié)果表明,漆酶/HBT對胱氨酸、酪氨酸及羊毛均有氧化作用,但是這種作用對羊毛纖維表面的化學(xué)組成及堿溶性均影響不大。

M.Montazer等[13]利用漆酶制劑(Denilite II S)對羊毛纖維改性的最新成果表明,改性后的羊毛纖維表面變得較為光滑(如圖2所示),且潤濕時間大大縮短,染色色深比未處理時有所增加。

此外,Hossain等[6]還利用漆酶將不溶于水的酚型物質(zhì)沒食子酸十二酯接枝到羊毛織物表面,從而實現(xiàn)了采用一步法賦予羊毛織物抗氧化、抗菌等多種功能。

2.2漆酶對天然纖維素纖維的改性

眾所周知,木質(zhì)素是植物細(xì)胞壁的主要組分之一,起支撐作用。根據(jù)麻纖維種類的不同,木質(zhì)素含量也有所不同,約為1%~12%;從結(jié)構(gòu)上來看,其屬于芳香類化合物,分子中含有酚羥基[17]。木質(zhì)素的含量對纖維的品質(zhì)及染色性能都有很大影響。一般通過氯化或氧化作用將木質(zhì)素去除,但這樣會產(chǎn)生大量污染,對環(huán)境不利。因此,采用更為環(huán)保的漆酶催化處理木質(zhì)素受到關(guān)注。在造紙工業(yè)中,漆酶/介體體系已經(jīng)廣泛用于紙漿中木質(zhì)素的脫除[18]。Ren等[15]研究了漆酶處理后亞麻纖維中木質(zhì)素含量的變化,并深入研究了改性后纖維表面性能的變化。結(jié)果表明,經(jīng)漆酶處理后,木質(zhì)素的含量顯著降低,由原來的7.8%下降到2.3%;而纖維表面由于酚羥基被漆酶催化氧化成含有羰基的化合物,呈現(xiàn)出較高的供電子性能。棉織物可用聚合物涂層方式進行表面改性。Kim等[14]曾研究利用漆酶催化聚合物的生產(chǎn)。其通過對大量酚類物質(zhì)的催化試驗之后,選擇鄰苯二酚為改性劑,在漆酶的催化作用下,形成一種高聚物,然后使其與氨基化的棉織物發(fā)生鍵合。改性之后,棉織物的表面染色色深增加,并對纖維素水解酶表現(xiàn)出高抗性。

3漆酶在染整加工中的應(yīng)用

3.1漆酶在前處理加工中的應(yīng)用

3.1.1麻煮練

麻紗煮練通常采用化學(xué)方法。為了探究生物酶對粗紗的煮練效果,M.Ossola等[19]采用包括漆酶在內(nèi)的幾種生物酶對亞麻粗紗進行處理,初步認(rèn)為漆酶/介體體系對麻纖維有一定的煮練效果。

Sharma等[20]的研究結(jié)果則表明,利用漆酶處理麻紗后,紗線的條干均勻度顯著提高。Liu等[21]采用果膠酶與漆酶的脫膠工藝,使黃麻纖維雜質(zhì)的去除更為容易。首先,將原麻纖維用混合酶液處理,配方為酶用量1%~2%(owf)(果膠酶∶漆酶為3∶1),浴比1∶15,在酸性(pH值5.0~5.5)和堿性(pH值7.5~8.0)條件下處理后取出,室溫下預(yù)處理10~14 h,然后用85~95℃熱水淋洗;之后再以還原性漂白劑處理,即得到潔白的黃麻纖維。

3.1.2漂白