纤维素酶在纺织品染整中的应用
酶在染整加工中的应用

细菌淀粉酶的活力和稳定性与pH值的关系
从图中可以看出,淀粉酶的活力以pH值 为6时最高,而酶的稳定性则以pH值为6-9.5 时最好,所以酶液的pH值控制在6-6.5为宜。 胰酶的pH值则以6.8-7.0为宜。一些糖化用的 糖化酶pH值应控制在弱酸性范围,故不适合 用于退浆。
3、金属离子或活化剂
化学试剂加工后残留在纤维中的化学试 剂,可对纤维产生许多不良的影响,而 酶是天然产物,副反应少,有利于环境 保护和获得卫生产品; 酶的生产技术的改进,酶处理效率的提 高,应用工艺的不断完善; 酶加工赋于纤维制品优良的性能和高附 加值。
染整加工中目前应用的酶品种还是很少 的,主要包括淀粉酶、纤维素酶、蛋白酶、 脂酶、过氧化氢酶等数种,其原因也许是酶 在染整加工中仅限于“物质分解”之故。而 按酶的作用,实际上只应用了水解酶和氧化 还原酶。
2、淀粉-1,4-葡萄糖苷酶
淀粉-1,4-葡糖糖苷酶是从淀粉分子链的非还原 性末端作用于α -1,4-苷键,将葡糖糖单位一个一 个地切断,生产葡糖糖。对支链来说,该酶不作用 于α -1,6-苷键,但能绕过α -1,6-苷键继续切断 α -1,4-苷键。这种酶的作用使分子链切断速度没 有上者快,淀粉液的粘度下降也不如上者快,但形 成的葡糖糖累积量多,淀粉液还原能力上升快,故 又称糖化酶。 事实上这种作用方式还包括淀粉-1,4-麦芽糖 酶,它使每两个葡糖糖单位切断,产物是麦芽糖。 糖化酶又称β -淀粉酶。
轧堆法就是将织物保持浸渍温度(70-75℃)卷 在有盖的布轴上或放在堆布箱中堆置2-4h,浸渍温 度低时需堆置过夜。浸渍法多使用喷射、溢流或绳 状染色机进行退浆。卷染法是在卷染机上退浆,它 们都是浸渍和堆置交替进行。一般卷染机退浆是先 在浸渍温度下卷绕2-4道,再逐步升温15-20℃卷绕 2-4道,总处理时间取决于交替卷绕的次数。轧蒸法 是连续化的加工工艺,适合于高温酶,可在8085℃浸轧酶液,再进入汽蒸箱汽蒸,90-100℃,13min;或者在85℃浸轧酶液,100-115℃汽蒸15120s。
纤维素酶在纺织染整中的应用

纤维素酶在纺织染整中的应用摘要:随着节能环保理念深入人心,绿色染整工艺也备受关注,生物酶在其中的应用非常重要,并且随着工艺的成熟得到了广泛的应用。
其中,纤维素酶在生物抛光整理和牛仔布返旧整理中取得了巨大成就。
基于此,本文探讨了纤维素酶在纺织染整中的应用。
关键词:纤维素酶;纺织染整;应用纤维素酶是一种无毒无害的生物制剂,其开发应用符合绿色生产加工及可持续发展的要求,具有广阔的应用前景。
另外,纤维素酶的高效性、专一性、处理条件的温和性、无毒性等特点,在染整加工中对节约能源、提高纺织品加工效率和质量、保护生态环境具有重要意义,是纺织品加工的一种理想方法。
一、纤维素酶概述纤维素酶是生物产生的一种多组分的混合蛋白质,在适当条件下,能使不溶性纤维素材料水解成可溶性糖的生物催化剂的总称。
纤维素酶具有蛋白质的物理化学性能和四级结构特征,它不仅仅是由许多氨基酸组成的简单肽键,不同的酶,其氨基酸排列的顺序和主链的结构( )及整个分子或基团的空间排列都不同,是呈现出复杂的主体构象的巨大分子。
其精细而复杂的主体构象决定了酶的一些独特性能,如高度的催化效率、专一的反应性,以及其作用易受外界条件的影响等。
因而,纤维素酶可作用于多种纤维素纤维,在染整工业中应用广泛。
二、纤维素酶在染整加工中的应用1、对棉织物表面的整理工艺。
生物抛光是利用纤维素酶对棉织物进行表面光洁度的整理,以达到持久的抗起毛起球,提高织物的光洁度及柔软度的一种整理工艺。
天然纤维素结构复杂,结晶度高,在一定的酶浓度及时间条件下,纤维素很难完全水解成葡萄糖单体,它只作用于织物表面或从织物表面伸出的茸毛状短小纤维。
生物抛光是去除纤维表面伸出的细小纤维,经纤维素酶处理和机械加工,即可得到表面光滑且茸毛少的织物。
生物抛光的功效是使服装及面料长时间保持光鲜,手感更柔软。
与传统的加工方法相比,织物表面更加光滑无茸毛,且更加均匀,降低起毛起球趋势,增加悬垂性并具滑爽手感,处理后的织物更环保。
纤维素酶在纺织品染整中的应用

・39・纤维素酶在纺织品染整中的应用摘要:阐述了纤维素酶的作用机理,并分别简述了纤维素酶在生物抛光整理和牛仔布返旧整理中应用的原理、工艺、处理效果及存在的一些问题。
进一步指出,纤维素酶在绿色染整工艺中的重要性。
关键词:纤维素酶染整抛光整理返旧整理随着节能环保的深入人心,绿色染整工艺也备受瞩目,生物酶在其中的应用至关重要,随着工艺的日趋成熟而被广泛的应用,这其中也包括纤维素酶,纤维素酶在生物抛光整理与牛仔布的返旧整理中取得不小的成绩。
纤维素酶是由多种酶组成的混合物,一般首先,EG随机水解切断无定形区的纤维素分子链,使结晶纤维素出现更多的分子链端基,其次,由CHB使纤维素链非还原末端发生1-4甙键水解,最后BG使纤维二糖、低聚糖分解为单个葡萄糖[3]。
纤维素酶可作用于多种纤维素纤维,在染整认为至少包括3类性质不同的酶,包括[1]工业中应用广泛,不论是作为天然纤维的棉和各1,4-内切葡聚糖酶(EG);β-1,4-外切葡聚糖酶(CHB);β -葡萄糖苷酶(BG)。
纤维素酶在纺织品染整加工中所起到的主要是水解作用,纤维素酶的水解是固液多相反应,首先纤维素酶扩散到纤维表面或内部,吸附到纤维底物上,从而进一步发生水解反应,其水解反应机理,如种麻纤维,或作为再生纤维的粘胶、铜铵,富纤、Tencel纤维等,及作为人造纤维的二醋酸纤维、三醋酸纤维,都可得到较优异的处理效果。
下面以棉为例,介绍纤维素酶在生物抛光整理及牛仔布返旧整理中的应用。
1纤维素酶在生物抛光整理中的应用1.1原理生物酶抛光需要纤维素酶对纤维素的水解及机械搅动配合实现,搅动有助于织物表面被酶水解的茸毛从织物的表面脱落,形成光洁的织物表面,是纤维素酶工业化应用中不可缺少的条件。
同时,搅动也曾加了酶分子与织物的接触频率,从而获得理想的处理效果。
1.2工艺:β-图[2]:现阶段的生物酶抛光工艺应用较为成熟,一・ 40 ・济南纺织化纤科技2009 年第 2 期般在退浆后染色前进行[4],为了使织物的化学减 量降低,强度损伤减小,用仅由内切酶水解纤维 素的无定形分子链,使纤维形成微隙,目前工程 纤维素酶制剂由于除了 CBH Ⅰ或 CBH Ⅱ(含量 很少),实际作用的主要是 EG,其生物抛光性能[5]不同的织物对于设备、浴比、酶用量、PH 值、温 度,处理时间等条件的要求不同,进行相应的选 择,使织物的处理效果达到最佳,还应注意,酶 处理后必须进行失活处理,避免造成织物强力损 失过多。
生物酶在纺织工业中的应用

生物酶在纺织工业中的应用生物酶是一种重要的生物催化剂,可以催化生物体内其他化学反应。
在纺织工业中,生物酶也得到了广泛的应用,可以提高纤维的柔软度和光泽度,改变纤维的表面形态和化学性质,增强染色和整理效果,大大提高了纺织品的品质和附加值。
一、酶在纤维素类纤维加工中的应用纤维素类纤维是一种天然的高分子化合物,包括棉、麻、竹、木、草等植物纤维。
这些天然纤维素类纤维的表面有许多比较完美的结构孔或微凹点,还含有大量的半纤维素和腐殖质。
这使得纤维素类纤维更容易被酶降解,从而得到更好的加工效果。
1.纤维素酶纤维素酶是一种能够将纤维素分解为较短的纤维素链和葡萄糖分子的酶。
纤维素酶被广泛地应用于棉、麻、竹、木等天然纤维素类纤维的加工中,可以改变纤维的表面形态和化学性质,增强染色和整理效果,从而提高了纺织品的品质和附加值。
2.木聚糖酶木聚糖酶是一种能够降解木质素、木聚糖和半纤维素的酶。
木聚糖酶被广泛地应用于亚麻、竹、木等天然纤维素类纤维的加工中,可以提高纤维的柔软度和光泽度,改变纤维的表面形态和化学性质,增强染色和整理效果,从而提高了纺织品的品质和附加值。
二、酶在蛋白质类纤维加工中的应用蛋白质类纤维是一种天然的高分子化合物,包括丝、毛、羊绒等动物纤维。
这些天然蛋白质类纤维含有大量的多种氨基酸,结构复杂,酶降解能力较差,但是在纺织品加工中,又必须进行一定的酶处理,才能达到良好的柔软度、光泽和色泽效果。
1.蛋白酶蛋白酶是一种能够将蛋白质降解为氨基酸和小分子多肽的酶。
蛋白酶被广泛地应用于丝、毛、羊绒等天然蛋白质类纤维的加工中,可以改变纤维表面的形态和化学性质,增强染色和整理效果,提高纺织品的品质和附加值。
2.胰蛋白酶胰蛋白酶是一种能够将蛋白质分解为氨基酸和小分子多肽的酶。
胰蛋白酶被广泛地应用于丝、毛、羊绒等天然蛋白质类纤维的加工中,可以提高纤维的柔软度和光泽度,改变纤维的表面形态和化学性质,增强染色和整理效果,从而提高了纺织品的品质和附加值。
浅谈纤维素酶在纺织行业的应用

浅谈纤维素酶在纺织行业的应用摘要:近年来,随着生物技术的快速发展,酶制剂向低价高效的方向快速发展,在工业上的应用日渐广泛。
从传统的织物退浆和精练发展到利用纤维酶对织物进行改性加工和整理,纺织品行业中纤维素酶的应用逐渐扩大,年需求量在1.5万吨以上,并在逐年递增。
酶制剂在我国纺织行业面临向高端、高效转型挑战中有着良好的发展前景。
关键词:纤维素酶纺织织物整理1 纤维素酶及其性质、来源纤维素酶是将纤维素水解成葡萄糖的一组酶的总称,它不是单种酶[1]。
在适当的条件下,它们协同作用,将天然纤维素水解成葡萄糖。
一般纤维素酶的分子量在45,000-75,000之间,最适pH4-5[2]。
但是,不同的生产菌种所产的纤维素酶在分子量、含糖量、等电点、最适pH、最适温度等方面又有所不同,有的甚至相差较大。
纤维素酶的来源广泛,发酵生产纤维素酶是发展趋势。
在目前的研究中,多以霉菌为研究对象,其中酶活力较强的菌种为木霉、曲霉、根霉和青霉,特别是里斯木霉是目前公认最具工业应用价值的生产菌[3]。
2 纤维素酶在纺织上的应用纤维素酶能作用与天然或再生纤维素纤维,包括棉、麻、竹纤维、构木纤维、粘胶纤维、铜氨纤维和Lyocell纤维等,纤维素酶对织物减量处理后,可去掉织物表面茸毛,使织物光洁、明亮、柔软,打光并减少起球现象。
根据处理的目的不同,可进行生物抛光、柔软减量、改善光泽以及石磨水洗等加工。
纤维素酶是多种酶的混合物,酶成分的表征对于了解和控制酶整理的效果是必不可的。
从目前研究结果看,EGⅡ酶在减量处理、生物抛光处理、水洗和石磨处理性能均十分优良,是非常重要的纤维素酶组分。
同时,温度、PH值、表面活性剂、无机盐、机械搅拌、超声波协同等因素都会影响纤维素酶处理的效果。
因此,对不同的纤维素酶品种,不同的纤维要选择合理的工艺条件,才能使酶处理的效果最佳。
2.1 减量处理纤维素纤维织物用纤维素酶处理都伴随着纤维的减量或失重,并引起许多性能变化。
酶在纺织品染整加工中的应用

1881、纤维素酶1.1 纤维素酶的定义纤维素酶是纤维素是由各种不同催化特性的酶组成的多组分的酶体系。
一般认为,纤维酶主要由CBI Ⅰ、CBH Ⅱ和葡萄糖苷酶组成的,这些酶在纤维素水解过程中具有协同作用。
纤维素酶正式应用于纺织品化学加工中已有20多年历史。
1.2 纤维素酶在纺织品染整加工中的作用纤维素酶在纺织品染整加工中所起到的主要是水解作用,纤维 素酶的水解是固液多相反应,首先纤维素酶扩散到纤维表面或内部,吸附到纤维底物上,而进一步发生水解反应。
1.3 纤维素酶在生物抛光整理中的应用原理生物抛光是一种用纤维素酶改善棉织物表面的整理工艺,以达到持久的抗起毛起球并增加织物的光洁度和柔软度。
天然纤维素的结构复杂,结晶度高,在一定酶浓度和时间条件下很难把纤维素完全水解成葡萄糖单体,仅对织物表面或伸出织物表面的茸毛状短小纤维作用。
生物抛光也就是去除从纤维表面伸出的细微纤维,经纤维素酶处理后稍经机械加工就可以得到表面平滑而茸毛少的织物。
生物抛光的主要功效是使服装和面料长久保持光鲜、手感更柔软。
与传统的加工方法比,生物抛光有如下优点:织物表面更光洁无茸毛;织物表面显得更加均匀;减少起毛起球的趋向;增加悬垂性并具滑爽手感;处理的织物更具有环保意义。
经过生物抛光处理的织物还有诸多优点:穿着洗涤不易起球,染色鲜艳,保色保新时间长,尤其对印花织物效果更好。
1.4 纤维素酶在牛仔裤加工中作用纤维素酶还应用于牛仔裤产品的洗涤加工,代替石洗加工工艺。
最早应用在靛蓝牛仔服装的洗涤整理上,以获得与石磨相同的染料脱色,洗白等褪色防旧效果。
这种加工的原理是,首先将牛仔服装上的浆料充分去除,充分发挥纤维素酶对牛仔服装表面的剥蚀作用;纤维素酶仅对牛仔服装表面部分水解,造成纤维在洗涤时发生脱落,在纤维素酶处理时,牛仔服装在转鼓中不断发生摩擦,加速服装表面纤维的脱落,并使吸附在纤维表面的靛蓝等染料一起去除,产生石磨洗涤的效果,并具有独特的外观和柔软的手感。
印染用纤维素酶

印染用纤维素酶英文文档:Dyeing with CellulaseCellulase, an enzyme that breaks down cellulose, has found its way into the textile industry, particularly in the area of dyeing.This innovative application offers several advantages over traditional dyeing methods.Firstly, cellulase can help to improve the dye affinity of cellulosic fibers such as cotton, linen, and hemp.By breaking down the cellulose fibers at the molecular level, cellulase creates more accessible pores and increases the surface area, allowing the dye molecules to penetrate deeper and bind more effectively.This results in a more vibrant and long-lasting color.Secondly, cellulase can also help to reduce the environmental impact of dyeing processes.Traditional dyeing methods often use harmful chemicals and generate large amounts of waste water containing toxic substances.Cellulase-based dyeing can reduce the amount of chemicals needed and break down any remaining pollutants, leading to a more sustainable dyeing process.Lastly, cellulase can be used to create unique textured effects in fabrics.By controlling the reaction conditions, such as temperature and pH, it is possible to achieve different levels of fiber breakdown, resultingin a range of textured finishes.In conclusion, the use of cellulase in dyeing offers a more efficient, environmentally friendly, and versatile method compared to traditional techniques.As the fashion industry continues to search for sustainable alternatives, cellulase-based dyeing could play a significant role in reducing the environmental impact of textiles.中文文档:印染用纤维素酶纤维素酶是一种能够分解纤维素的酶,已经找到了其在纺织行业中的应用,特别是在染色领域。
纺织用纤维素酶

纺织用纤维素酶纤维素是一种常见的天然聚合物,存在于植物细胞壁中,是植物结构的重要组成部分。
纤维素酶是一类能够降解纤维素的酶,具有重要的应用价值。
本文将介绍纤维素酶的特点、应用领域以及其在纺织行业中的应用。
纤维素酶是一类能够降解纤维素的生物酶。
纤维素是由纤维素纤维组成的复杂聚合物,由葡萄糖分子通过β-1,4-葡萄糖苷键连接而成。
纤维素酶能够通过水解纤维素的β-1,4-葡萄糖苷键,将纤维素分解为较小的可溶性寡糖和葡萄糖,从而实现对纤维素的降解。
纤维素酶主要包括纤维素酶I和纤维素酶II两类。
纤维素酶I主要作用于纤维素晶体的表面,将纤维素分解为可溶性纤维素和微晶纤维素。
纤维素酶II则作用于纤维素的内部链结,将纤维素分解为可溶性寡糖和葡萄糖。
纤维素酶具有广泛的应用领域。
首先,在食品工业中,纤维素酶可以用于酿造、酿酒和食品加工等过程中,帮助分解植物细胞壁中的纤维素,提高产品的质量和口感。
其次,在生物能源领域,纤维素酶可以用于生物质能源的生产中,将纤维素转化为可用于发酵的糖类物质,用于生产生物乙醇和生物氢等能源。
此外,纤维素酶还可以应用于农业领域,用于改善动物饲料的消化吸收效果。
在纺织行业中,纤维素酶也有着重要的应用。
纺织品通常由纤维素纤维构成,而纤维素酶可以帮助降解纤维素纤维表面的纤维素,使其变得柔软而有弹性。
这种处理后的纤维素纤维具有更好的手感和舒适度,被广泛应用于纺织品的生产中。
此外,纤维素酶还可以用于纺织品的漂白和染色过程中,帮助去除纤维素的残留物和改善染色效果。
纤维素酶在纺织行业中的应用主要分为两类:预处理和后处理。
预处理是指在纺织品生产之前对纤维进行处理,以改善纤维的性质和品质。
纤维素酶可以用于纺织品的预处理过程中,帮助降解纤维素,使纤维变得柔软、有弹性,并且能够提高纤维的染色性能。
后处理是指在纺织品生产之后对纤维进行处理,以改善纺织品的性能和品质。
纤维素酶可以用于纺织品的漂白和染色后处理过程中,帮助去除纤维素的残留物,提高纺织品的柔软度和舒适度。
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纤维素酶在纺织品染整中的应用摘要:介绍了纤维素酶的性质、纤维素酶对纤维素的作用机理及纤维素酶在纺织上的应用,对其在纺织上的应用前景进行了展望。
关键词:纤维素酶纤维素染整纺织应用0前言纤维素是世界上蕴藏量最丰富的天然高分子化合物,绝大多数由绿色植物通过光合作用合成。
微生物对纤维素的降解、转化是自然界中碳素转化的主要环节。
纤维素酶是降解纤维素生成葡萄糖的多组分酶的总称。
目前,纤维素酶产品广泛应用于纺织、饲料、酿造、制药、造纸等行业,尤其是在纺织行业的应用范围目前正在不断扩大。
早在1906年,Seilliere就在蜗牛的消化液中发现了能分解纤维素的纤维素酶。
纤维素酶是能水解纤维素B-1,4 -葡萄糖苷键,使纤维素变成纤维二糖和葡萄糖的一组酶的总称,它不是单一酶,而是起协同作用的多组分酶系。
纤维素酶的来源非常广泛,昆虫、软体动物、原生动物、细菌、放线菌和真菌等都能产生纤维素酶。
主要的有:康氏木霉、里氏木霉、黑曲霉、斜卧青霉、芽孢杆菌等。
丝状真菌产生的纤维素酶一般在酸性或中性偏酸性条件下水解纤维素底物,耐嗜碱细菌产生的纤维素酶在碱性范围起作用。
一、纤维素酶的组成和性质纤维素酶是一种复合酶,是包括多种酶的一个体系,它可以从多种微生物、植物和动物制取。
目前对纤维素酶的研究还不深,但就已知的情况来说,纤维素酶至少含有三种成分的酶,即可任意切断纤维素分子中β-1,4-糖苷键的内切B-葡聚糖酶(EG);从没有还原基末端开始切断β-1,4-糖苷键成纤维二糖剩基的外切β-葡聚糖酶(CHB)和将纤维素二糖分解成葡萄糖的β-葡萄糖苷酶(BG)。
也有人将可以催化水解CMC那样水溶性底物的纤维素衍生物、但很难单独作用于结晶纤维素的酶称为C X酶,也即上述的EG酶。
将从纤维素的非还原端开始分解成纤维素二糖、与C X酶共存时能破坏纤维素结晶部分的酶称为C1酶,也即上述的CBH酶。
将可以使纤维素二糖分解成葡萄糖的酶称为纤维素二糖酶,即BG酶。
二、纤维素酶对纤维素的作用机理目前,一种理论认为:纤维素酶水解纤维素是β-1,4 -内切葡聚糖(纤维二糖水解)酶(EG,Endo-β-Glucanase),β-1,4 -外切葡聚糖(纤维二糖水解)酶(CBH,Cellobiohydrolase)和β-葡萄糖苷酶(BG,β-Glucosidase)协同作用下进行的。
首先,EG酶随机水解切断无定型区的纤维素分子链,使结晶纤维素出现更多的纤维素分子基端,为CBH酶水解纤维素创造条件,CBH酶的水解产物纤维二糖则由BG酶水解成葡萄糖,因而纤维素酶水解纤维素的过程可以简单表示为:EG→CBH→BG。
目前的研究表明,EG酶实际上至少包括EGІ、EGП、EGШ和EGV四种,CBH至少包括CBHІ和CBHП两种。
另外一种理论认为:纤维素酶是由葡聚糖内切酶(C x酶)、葡聚糖外切酶(C1酶)、β-葡萄糖苷酶三个主要成分所组成的诱导型复合酶系。
其中C1酶起水化作用,它作用于不溶性的固体表面,使形成结晶结构的纤维素链开裂,长链分子的末端部分游离,从而使纤维素链易于水化。
Cx酶随机水解非结晶纤维素、可溶性纤维素衍生物和葡萄糖的β-1,4 -寡聚物,葡萄糖苷酶将纤维二糖和纤维三糖水解成葡萄糖。
该假说的基本降解模式如下:结晶纤维素-C1→无定形纤维素-C x →纤维二糖-β-葡萄糖苷酶→葡萄糖此外,Coughlan认为结晶纤维素的降解是一个多步骤过程,并认为原初反应即无序反映(Amorphogenesis)使纤维素的结晶状态发生改变,便于随后的纤维素水解。
还有学者认为纤维素的降解中存在短纤维形成现象,他们认为天然纤维素首先在一种非水解性质的解链因子或解氢键酶作用下,使纤维素链内或链间的氢键打开,从而形成短纤维。
纤维素酶的作用机制非常复杂,现在为止还没有完全弄清楚。
除了各组分对纤维素分子的分解作用,目前越来越多的研究显示纤维素酶各组分之间有协同作用。
不过,大体上它的水解作用可以分为以下几步:(1)酶分子从水相转移到纤维的表面;(2)酶分子与纤维表面结合,形成E+S的复合物;(3)把水分子转移到酶与底物复合物的激活位点;(4)在酶与底物的复合物催化下,水与纤维的接触表面发生发应;(5)产生的产物转移到水相中。
三、纤维素酶在纺织品染整中的应用1、减量处理纤维素纤维织物经纤维素酶处理都伴随着纤维的减量或失重,并引起许多性能变化。
减量处理主要是改善织物的柔软、弹性和悬垂性。
减量加工大多数采用液体染色机和水洗机。
若织物被减量过大,纤维的强度会受到损伤。
棉织物的失重率一般控制在3%~5%的范围内为好。
处理效果:棉织物经过纤维素酶整理后,手感和外观可以有很大的改善,织物的硬挺度和刚性降低,光滑度和悬垂性提高,能使织物获得更好的手感。
LeeG.Snyder的研究证实,纤维素酶能够象烧毛一样使织物的外观变得光洁。
C.L.Chong等人的研究表明在织物的外感和手感被改善的同时,剧烈的机械搅拌和摩擦作用会加剧织物的强力损失。
因此在保证处理效果的同时,避免织物强力过度损失就显得非常重要。
2、生物抛光处理生物抛光是一种用纤维素酶改善棉织物表面,以达到持久的抗起毛起球并增加织物的光洁度和柔软度的整理工艺。
(1)原理:生物酶抛光需要纤维素酶对纤维素的水解及机械搅动配合实现,搅动有助于织物表面被酶水解的茸毛从织物的表面脱落,形成光洁的织物表面,是纤维素酶工业化应用中不可缺少的条件。
同时,搅动也曾加了酶分子与织物的接触频率,从而获得理想的处理效果。
(2)处理效果:生物抛光的主要功效是使服装和面料长久保持光鲜、手感更柔软。
与传统的加工方法比,生物抛光有如下优点:织物表面更光洁无茸毛;织物表面显得更加均匀;减少起毛起球的趋向;增加悬垂性并具滑爽手感;½处理的织物更具有环保意义。
经过生物抛光处理的织物还有诸多优点:穿着洗涤不易起球,染色鲜艳,保色保新时间长,尤其对印花织物效果更好。
(3)工艺说明A、酶用量对酶处理效果的影响。
由于各种纤维素酶的酶活是不一样的,所以在确定用量时,要考虑其酶活以及待处理织物的种类和具体工艺要求。
酶活高的,其用量相对少些,酶活低的,其用量则相对多点。
B、温度对酶处理效果的影响。
处理液的温度对纤维素酶的酶活也有很大的影响。
温度太低,会使酶的活性无法充分发挥出来;温度过高,同样也会导致酶失去其活性,从而达不到预想中的处理效果。
处理液的温度一般控制在 45~55℃。
C、pH 值对酶处理效果的影响。
酸性酶、中性酶都各有其适宜的 pH 值范围。
若 pH 值过低,则酶的理化性质过于稳定,从而发挥不了其有效的催化作用。
但同样,pH 值过高,也会导致酶“失活”,也即失去了自身的催化作用。
对于酸性纤维素酶而言,pH 值应在 4.4~5.5 为佳,而中性纤维素酶的 pH 值,则应该在 6~7 范围内最适。
D、时间对酶处理效果的影响。
酶对织物的处理时间越长,织物的失重率就越大,而失重率同时又与处理时的搅拌条件有关。
在能够充分搅拌的设备中,对织物的酶处理时间就可以较短些;在搅拌条件不够充分的设备中,处理时间就可以相对长一点。
以耐洗色牢度试验机为例,酶处理的时间一般控制在40~60min。
E、添加剂对酶处理效果的影响。
处理液中的某些添加剂能成为酶的激活物,如非离子表面活性剂AEO,它与酶的结合弱,对酶的构象影响较小,使酶可以保持活性;并且它还能促进酶分子的扩散和渗透,增加酶在固体底物上的可移动性,使酶较容易地解吸并移动到其他结合部位,从而增加酶的活性。
而有些武汉纺织大学学报 2011 年36添加剂则可能成为酶的抑制物。
当纤维素酶受到这些抑制物的作用,导致其酶活消失并且无法恢复时,成为酶中毒。
如单宁酸、甲醛、多酚固色剂等都可能造成酶中毒现象。
F、染色对酶处理效果的影响。
织物经染色后进行酶处理,其失重率较染色前进行酶处理的失重率要低。
这可能是因为染色后,纤维表面吸附了大量的染料,导致其难以受到酶的侵蚀作用。
所以经不同染料处理后的织物,其失重率所受到的影响也是不一致的。
3、水洗和石磨处理纤维素酶还广泛应用于牛仔裤类产品的洗涤加工,代替石洗加工工艺。
最早应用于靛蓝牛仔服装的洗涤整理上,以获得与石磨相同的染料脱色、洗白等褪色仿旧效果。
(1)原理:首先将牛仔服装上的浆料充分去除,充分发挥纤维素酶对牛仔服装表面的剥蚀作用。
纤维素酶仅对牛仔服装表面部分水解,造成纤维在洗涤时发生脱落,在纤维素酶处理时,牛仔服装在转鼓中不断发生摩擦,加速服装表面纤维的脱落,并使吸附在纤维表面的靛蓝等染料一同去除,产生石磨洗涤的效果,并具有独特的外观和柔软的手感。
目前应用的纤维素酶大多为中性或酸性纤维素酶。
(2)处理效果:纤维素酶可用于牛仔服装水洗石磨加工,加工后的服装雪花点多、立体感强、色光好。
与传统的石磨工艺相比,酶洗工艺条件温和,耗能降低,减少了服装和设备的磨损,水洗效率高;与传统的化学助剂整理工艺相比,酶洗工艺大大减少了污水排放,有利于环境保护。
(3)工艺过程及说明纺织品酶洗的一般步骤:退浆牛仔服装投入水洗机~放水至适当水位,加入浮石、胶球→加防染剂→开机运转→升至适合温度→调整或检查pH值→加入酵素一磨洗一定时间,对照样板→放水至较高液面,升至60℃以上(加纯碱灭活)→次氯酸钠或双氧水轻漂洗→水洗→其他工艺(如套色等)→过柔软剂。
A、牛仔服装酶洗前要经过退浆处理,处理不好会直接影响后整理。
不同牛仔面料的退浆温度要求不同,例如,弹力牛仔一般不能超过55℃,否则会造成弹力损失;非弹力牛仔则可以达到70℃。
B、退浆的浴比一般控制在1:20,酶洗浴比1:20也较优。
〔‘2〕浴比过高浪费水资源、增加升温能耗和水处理费用;但浴比太低时水位过低,衣物润湿不匀,容易引起水线,导致色花、色斑的产生,破坏整理效果。
C、酶洗温度一般控制在45~50℃,温度太低,酶过于稳定,不能充分发挥催化作用;温度太高,酶的活力就高,织物强力损伤大,同时给工艺控制带来难度。
D、对返染要求不高的服装可选用酸性纤维素酶,酸度控制在酶作用的最佳效果,即pH值4.5一5.5,如果要求浅色和起花更快,将pH值调至4.0一5.0,在适当的弱酸条件下,染料与棉纤维的亲和力较低,而纤维素酶又能够很好地发挥其活性,从而达到较快的效果。
中性纤维素酶(pH值6一8)较酸性纤维素酶整理效果好,防沾色效果优良,对织物损伤小,因此,进行高档棉织物整理时,选择中性纤维素酶比较理想。
4、超级柔软整理(1)用纤维素酶加工能使织物具有较好的柔软手感,这种柔软性不同于一般柔软剂加工,在穿着过程中,经不断洗涤可长期保持这种柔软特征。
超级柔软整理作为一新兴的整理加工工艺,其加工产品已经受到了广大消费者的青睐。
它是协同化学、生物、机械等作用,从而使被处理织物具有超级柔软效果的一种整理方法,其中生物酶整理是该整理中极为重要的一环。