生物酶在染整工业中的应用现状和发展前景

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酶工程技术在工业中的应用与前景

酶工程技术在工业中的应用与前景

酶工程技术在工业中的应用与前景酶工程技术是将生物酶应用于工业生产中的一种技术。

这种技术已经在许多工业领域中被广泛应用,如食品工业、制药工业、医药工业、石油化工、纺织业等。

随着生物技术的发展,酶工程技术也在不断地完善,并在各行业中发挥越来越重要的作用。

酶是一种催化剂,它能够在相对较温和的条件下促进化学反应的进行。

相较于其他化学催化剂来说,酶具有选择性强、催化效率高、反应条件温和等优点。

因此,酶工程技术能够制造更环保、更高效的产品,提高工业生产效率,促进工业的可持续发展。

在食品工业中,酶工程技术得到了广泛的应用。

例如,面包的生产中需要大量使用酵母菌发酵面团,以此来实现面包的松软口感和香味。

而在牛奶和奶制品的制造中,酶也被广泛应用于提高产品的质量和口感。

此外,酶还被应用于饮料、酒类、果汁等食品的生产过程中,以使产品更加口感丰富、营养更加丰富。

在制药工业中,酶工程技术也有着极其重要的作用。

目前,糖尿病、癌症、心血管疾病等疾病的治疗中,都需要使用酶工程技术制造特定的药物。

特别是一些高效、低成本的生物制药品,如蛋白质类药物,能够通过酶工程技术得到更好地制造。

除此之外,酶工程技术还在环保领域中有着重要的应用。

石油化工行业中,酶被应用于油污的降解和治理,可以降低有害化学品的排放。

在纺织工业中,酶工程技术被用于制造高品质的天然染料,使得衣物柔软、色彩鲜艳。

此外,酶工程技术还可以应用于污水处理和海水淡化等环保领域中来。

未来,随着生物技术的不断发展,酶工程技术在工业生产中的作用将会继续扩大。

尤其是在可持续发展的背景下,酶工程技术作为一种绿色、高效、低成本的技术,将更加得到重视。

从生物催化剂的研究、工程化设计、反应器的研究与开发、在酶反应下副反应的控制、生产过程的绿色设计等角度推进酶工程技术的应用,将有助于提升酶工程技术的发展水平。

总的来说,酶工程技术在工业生产中的应用已经取得了丰硕的成果,并被广泛应用于各行业中。

随着科技的不断发展,酶工程技术在未来将会有更加广泛和重要的应用前景。

生物酶法处理工业污染的可行性分析

生物酶法处理工业污染的可行性分析

生物酶法处理工业污染的可行性分析随着工业的不断发展,各种工业污染越来越严重,给人们的生活带来了极大的影响。

为了解决这一问题,人们开始寻求各种方法来处理工业污染。

其中一种比较可行的方法就是生物酶法。

本文主要围绕着生物酶法这一方法进行分析,探讨其在处理工业污染中的可行性。

一、生物酶法的原理生物酶法是指利用生物酶在一定的条件下对污染物进行分解、转化以达到净化环境的目的。

生物酶是一种天然的生物催化剂,具有高效、可选择性、温和等特点,可以经过调控而在一定的条件下对一些有害污染物进行有效的降解,从而达到净化环境的效果。

二、生物酶法处理工业污染的优点1. 高效性生物酶法对工业污染的降解效率极高,而且操作简单。

由于生物酶对污染物具有高度特异性,可以高效地分解污染物,减轻对环境的污染和破坏。

2. 温和性相比于常规的物理化学方法,生物酶法的操作温和,不产生污染,减少对环境的伤害,不会对人体产生危害。

3. 可再生性生物酶法通过生物催化剂一次次地进行反应,反应过程中不产生废物,而且催化剂可以重复利用,具有较好的可再生性和循环利用性,可以有效减少处理的成本。

4. 适用范围广生物酶法对污染物种类不受限制,可以应用于多种环境污染领域,如水污染、大气污染、土壤污染等等。

三、生物酶法处理工业污染的难点1. 适应性差生物酶法只能在特定的生态系统和环境下才可以发挥最佳的效果。

它所需要的环境因素,如适宜的温度、pH 值、氧气浓度等等,要求比较高,需要进行具体的调整和控制,这增加了处理的难度。

2. 污染物难以监测生物酶法会产生很多催化产物,这些产物难以被检测出来,也很难直接对生物处理和降解的效果进行定量的评估。

这也导致了生物酶法在实际应用中有一定的局限性。

3. 适用对象限制由于生物酶只能适应特定的环境和营养条件,针对某些污染物,它可能无法找到合适的生物酶对象,从而难以有效的进行降解处理。

四、生物酶法的应用前景生物酶法在处理工业污染中的应用具有良好的前景。

活性生物酶在染整加工中的应用

活性生物酶在染整加工中的应用

活性生物酶在染整加工中的应用1活性生物酶的发展背景及其特性1.1 活性生物酶的发展背景当今社会,保护人类生存环境的呼声日益高涨,各国制定的环境政策和法规日益严格,使需要耗费大量化学品和水资源,且会产生大量污染的印染行业面临巨大挑战。

全球的纺织化学和染整工作者不断地寻求、尝试环保型的新产品、新技术和新设备。

酶制剂作为一种生物制剂,无毒无害,它的开发应用顺应了绿色生产加工和可持续发展的要求,因而为越来越多的染整工作者所认可,并替代传统的一些强酸、强碱等化学品用于染整加工中。

现代生物工程技术的发展亦为酶的进一步应用提供了可能。

酶整理工艺代表了纺织工业发展的趋势,其在纺织品整理中的应用正不断向扩大领域和纵深发展。

1.2 酶的特性酶是一类天然的高分子量蛋白质,可催化化学反应的进程,被誉为“生物催化剂”。

作为催化剂,酶具有以下特性[1、2] :1.2.1 专一性酶的专一性体现为一种酶只能作用于一种或一类结构相似的底物,并催化某种类型的反应。

然而酶的专一性程度视酶的种类不同而有所差异。

大多数酶呈绝对或几乎绝对专一性,只催化一种底物反应;少数专一性程度低的酶,可作用多种底物。

1.2.2 高效性酶催化反应的速率极高,一般可达几百万倍。

例如,过氧化氢酶在催化分解双氧水漂白后剩余的过氧化氢反应中,一分子的过氧化氢酶在1 s 可催化分解500 万个双氧水分子,可见其效率相当高。

1.2.3 低反应条件酶催化反应不像一般催化剂需要高温、高压、强酸、强碱等剧烈条件,而可在较温和的常温、常压下进行。

1.2.4 易变性失活在受到紫外线、热、射线、表面活性剂、金属盐、强酸、强碱及其它化学试剂如氧化剂、还原剂等因素影响时,酶蛋白的二级、三级结构有所改变从而使酶丧失催化反应活性。

1.3 酶的催化机理酶催化某一特定的化学反应是通过降低该反应的活化能实现的。

酶催化反应的进程可表示为[3]:A + E — A-E — E + B式中:A ———底物;B ———产物;E ———酶。

生物酶的研究进展及其在工业上的应用

生物酶的研究进展及其在工业上的应用

生物酶的研究进展及其在工业上的应用生物酶是生物学中的一类蛋白质,它们在生物体内扮演着重要的催化剂角色,能够加速化学反应的速度,使得生物体内的代谢活动能够更加高效地进行。

自从20世纪初酶的存在被确认以来,人们对酶的研究就没有停止过。

在这个过程中,不断的发现、改良、利用生物酶的方法,有极大地推动了工业领域的发展。

一、酶的研究进展随着分子生物学、遗传学和蛋白质学的不断发展,人们对酶的研究也逐渐深入。

目前,已经开发出了许多酶的新型分离、纯化、鉴定和结构分析技术。

其中最为重要的技术之一是X射线晶体学分析技术。

这一技术的出现,为人们研究酶的深层结构提供了重要手段。

同时,也开启了酶的结构和工作机理解析的新时代。

除了结构研究外,酶的改良技术也在近几十年内得到了长足的进展。

通过基因工程、蛋白质工程、酵素工程等手段,人们已经成功地改良了许多酶的性质,使得它们的活性、热稳定性和耐受性等得到了极大提高。

例如,可通过改良酶的结构来提高催化效率;还可通过改变酶的基因序列,使其具有特定的催化活性。

现在,这些技术不仅能够制备特定的酶,还能够设计出能够耐受极端环境条件下的酶,这大大提高了酶的应用范围。

二、酶的工业应用酶在许多工业过程中得到了广泛应用。

因此,酶的改良和创新,也为工业生产带来了新的思路、新的方案和新的产品。

以下就介绍几个酶在工业上的应用。

1、食品工业酶在食品行业中应用广泛,例如在面包和啤酒生产中,酶是生产过程中必不可少的催化剂。

制面包时,加入淀粉酶可使淀粉水解成葡萄糖,促进发酵过程;而在啤酒酿造过程中,酵母所分泌的酶也发挥着重要作用。

2、生物柴油工业在生产生物柴油时,脂肪酶可将动植物油脂中的三酰甘油分解成甘油和脂肪酸,并通过反应制成生物柴油。

使用酶来催化这一反应可以极大地提高反应速率和产率,并且可以对废水进行处理,从而减少环境影响。

3、制药工业酶也在制药行业中得到了广泛应用。

例如在抗生素生产中,使用酶可让反应过程快速进行,同时可以控制反应的种类和产率。

生物酶在工业生产中的应用前景

生物酶在工业生产中的应用前景

生物酶在工业生产中的应用前景随着科学技术的不断进步和工业生产的日益发展,生物酶作为一种重要的工业催化剂逐渐受到人们的关注。

生物酶具有高效、环保、特异性好等优点,能够在各个领域发挥独特的作用。

本文将探讨生物酶在工业生产中的应用前景,并分析其在不同领域的潜力和优势。

一、食品工业领域在食品工业中,生物酶可用于酿酒、面包、乳制品等的加工过程中。

例如,在酿酒过程中,酵母发酵产生的酶可以将葡萄糖转化为乙醇,从而提高酒精的含量;在面包制作过程中,面团中的酶可以促进面粉中的淀粉转化为糖分,增强面包的香味和口感。

因此,生物酶在食品工业中有着广阔的应用前景,能够提高生产效率和产品质量。

二、医药工业领域生物酶在医药工业中起到非常重要的作用。

其中,常见的应用领域包括酶切技术、药物合成、酶活检测等。

酶切技术可以通过特定酶的切割作用,将目标DNA分子切割成特定大小的片段,用于基因测序、基因工程等领域。

此外,生物酶还可以用于药物的合成,通过酶催化反应可以合成一系列药物,提高药物的选择性和效率。

酶活检测则可以通过检测酶在体内的水平,判断疾病的发展程度和治疗效果。

因此,生物酶在医药工业中具有广泛的应用前景。

三、洗涤剂工业领域生物酶在洗涤剂工业中被广泛应用,尤其是在生物洗涤剂中。

与传统洗涤剂相比,生物洗涤剂中含有各种具有洗涤能力的酶,能够更好地降解和去除各种污渍,如蛋白质、淀粉、油脂等。

此外,生物洗涤剂对环境友好,不会引起水体和土壤的污染,符合可持续发展的要求。

因此,生物酶在洗涤剂工业中具有良好的应用前景。

四、能源工业领域生物酶在能源工业中可用于生物燃料的生产。

生物燃料是一种可再生能源,其生产过程需要通过生物酶催化来降解植物纤维素,从而获得发酵所需的糖分。

通过利用生物酶,可以提高生物燃料的产量和质量,降低生产成本,对于解决能源短缺和环境污染问题具有重要意义。

总之,生物酶在工业生产中具有广泛的应用前景。

它可以提高生产效率,改善产品质量,降低生产成本,减少对环境的影响,符合可持续发展的要求。

生物催化原理与应用论文生物酶在染整工艺中应用进展

生物催化原理与应用论文生物酶在染整工艺中应用进展

生物催化原理与应用论文生物酶在染整工艺中应用进展生物酶在染整工艺中应用进展 1、前言酶的制造和应用领域逐渐扩大,酶在纺织工业中的应用也日臻成熟,由过去主要用于棉织物的退浆和蚕丝的脱胶,至现在在纺织染整的各领域的广泛应用,体现了生物酶在染整工业中的优越性。

现在酶处理工艺已被公认为是一种符合环保要求的绿色生产工艺,它不仅使纺织品的服用性能得到改善和提高,又因无毒无害,用量少,可生物降解废水,无污染而有利于生态环保的保护生物酶染整加工是一种生态友好型加工技术。

目前,发展绿色环保纺织工艺和技术已经成为[1]共识。

本文主要介绍纺织品染整加工用生物酶的种类及其染整加工特点,指出生物酶染整加工具有高效性、专一性、作用条件温,出为了进一步缩短工艺流程、降低生产成本(生物酶处理与其他生产工序结合的生物酶联合处理工艺是未来酶染整技术的一个发展方向。

关键词:生物酶、染整、生态2、生物酶生物酶是具有催化功能的蛋白质。

像其他蛋白质一样,酶分子由氨基酸长链组成。

其中一部分链成螺旋状,一部分成折叠的薄片结构,而这两部分由不折叠的氨基酸链连接起来,而使整个酶分子成为特定的三维结构。

生物酶是从生物体中产生的,它具有特殊的催化功能2.1生物酶特点高效性:用酶作催化剂,酶的催化效率是一般无机催化剂的10^7~10^13倍。

专一性:一种酶只能催化一类物质的化学反应,即酶是仅能促进特定化合物、特定化学键、特定化学变化的催化剂。

低反应条件:酶催化反应不象一般催化剂需要高温、高压、强酸、强碱等剧烈条件,而可在较温和的常温、常压下进行,另外,一些特殊的酶在特定条件下催化效率达最大值,如胃蛋白酶在胃液酸性条件下发生作用。

易变性失活:在受到紫外线、热、射线、表面活性剂、金属盐、强酸、强碱及其它化学试剂如氧化剂、还原剂等因素影响时,酶蛋白的二级、三级结构有所改变。

所以在大生产时,如有条件酶还可以回收利用。

可降低生化反应的反应活化能:酶作为一种催化剂,能提高化学反应的速率,主要原因是降低了反应的活化能,使反应更易进行。

生物酶在工业中的应用及其研究进展

生物酶在工业中的应用及其研究进展

生物酶在工业中的应用及其研究进展生物酶,又称酶,是生物体内参与代谢、调节生理功能的一种催化剂。

在工业生产中,生物酶已经被广泛应用,其广泛应用体现了其独特的催化特性、高效性以及安全性等优势。

本文将从生物酶在工业中的应用、酶催化反应的机理及其研究进展等方面进行探讨。

一、生物酶在工业中的应用生物酶具有高效、选择性和环境友好,具有显著的优势,已经成功应用于众多领域。

生物技术、生物医学、食品加工、制药、化妆品和纸浆制造等行业均有酶的广泛应用。

1. 食品加工食品加工是生物酶最早应用的商业领域之一。

食品加工生产商通过添加适当的酶制剂,改变原始食物的结构和形态,以提高产品质量。

例如,添加乳酸菌酶可以将乳糖转化为乳酸,制成酸奶并增加其食用价值。

过去,某些食品加工需要添加化学物,但这些化学物质对人体健康具有潜在的风险,因此,随着人们对食品安全的关注度不断提高,添加安全、环保的生物酶愈发重要。

2. 生物燃料生物燃料在可再生能源中起到了至关重要的作用。

利用生物质能够生产生物酶,是实现生物燃料生产重要突破的一种途径。

例如,利用啤酒花发酵得到的生物酶,可以提高酿酒葡萄的日产量,而酿酒葡萄则促进了生物酶产业的繁荣发展。

与以往的化学燃料相比,生物燃料具有低污染、高效能的特点,因此必将成为未来可持续发展的重要方向。

3. 纺织品纺织业也是生物酶应用的一个重要领域。

酶能够降低棉花和丝绸等天然纤维的柔软度,并去除棉质纤维上的杂质。

同时,酶还可以改善人造纤维的越纺和抗老化性,因此被广泛用于纤维品的整理。

二、酶催化反应的机理酶的作用原理是基于其特殊的结构和催化活性。

酶可以与其特定的底物分子组合,并促使分子结合成稳定的复合物,从而使环境获得更高的秩序性。

酶的催化过程可以分为三个关键步骤。

1. 底物微环境酶可以构建一个特定的微环境,使底物分子彼此靠近。

酶需要在水溶液中催化反应,但溶解在水中的一些分子很难在环境中聚集。

酶能够配合底物分子,在内部形成一种缩微的环境,形成微环境,有利于催化反应发生。

活性生物酶在染整加工中的应用

活性生物酶在染整加工中的应用

活性生物酶在染整加工中的应用1活性生物酶的发展背景及其特性1.1 活性生物酶的发展背景当今社会,保护人类生存环境的呼声日益高涨,各国制定的环境政策和法规日益严格,使需要耗费大量化学品和水资源,且会产生大量污染的印染行业面临巨大挑战。

全球的纺织化学和染整工作者不断地寻求、尝试环保型的新产品、新技术和新设备。

酶制剂作为一种生物制剂,无毒无害,它的开发应用顺应了绿色生产加工和可持续发展的要求,因而为越来越多的染整工作者所认可,并替代传统的一些强酸、强碱等化学品用于染整加工中。

现代生物工程技术的发展亦为酶的进一步应用提供了可能。

酶整理工艺代表了纺织工业发展的趋势,其在纺织品整理中的应用正不断向扩大领域和纵深发展。

1.2 酶的特性酶是一类天然的高分子量蛋白质,可催化化学反应的进程,被誉为“生物催化剂”。

作为催化剂,酶具有以下特性[1、2] :1.2.1 专一性酶的专一性体现为一种酶只能作用于一种或一类结构相似的底物,并催化某种类型的反应。

然而酶的专一性程度视酶的种类不同而有所差异。

大多数酶呈绝对或几乎绝对专一性,只催化一种底物反应;少数专一性程度低的酶,可作用多种底物。

1.2.2 高效性酶催化反应的速率极高,一般可达几百万倍。

例如,过氧化氢酶在催化分解双氧水漂白后剩余的过氧化氢反应中,一分子的过氧化氢酶在1 s 内可催化分解500 万个双氧水分子,可见其效率相当高。

1.2.3 低反应条件酶催化反应不像一般催化剂需要高温、高压、强酸、强碱等剧烈条件,而可在较温和的常温、常压下进行。

1.2.4 易变性失活在受到紫外线、热、射线、表面活性剂、金属盐、强酸、强碱及其它化学试剂如氧化剂、还原剂等因素影响时,酶蛋白的二级、三级结构有所改变从而使酶丧失催化反应活性。

1.3 酶的催化机理酶催化某一特定的化学反应是通过降低该反应的活化能实现的。

酶催化反应的进程可表示为[3]:A + E — A-E — E + B式中:A ———底物;B ———产物;E ———酶。

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随全球对环保的日益重视及人们对纺织品要求的提高,纺织染整工业受到很大的挑战。

传统的染整工艺需要耗用大量的水和化学物质:如强酸、强碱、氧化剂、还原剂等,不仅消耗资源,损伤纤维材料,而且产生严重污染。

解决这一问题的根本途径在于寻找对纤维和环保不具有侵犯性的工业过程,即发展环境友好型染整工艺,实施绿色染整加工。

生物酶是一种无毒、对环境友好的生物催化剂,其化学本质为蛋白质。

酶的生产和应用,在国内外已具有80多年历史,进入20世纪80年代,生物工程作为一门新兴高新术在我国得到了迅速发展,酶的制造和应用领域逐渐扩大,酶在纺织工业中的应用也日臻成熟,由过去主要用于棉织物的退浆和蚕丝的脱胶,至现在在纺织染整的各领域的广泛应用,体现了生物酶在染整工业中的优越性。

现在酶处理工艺已被公认为是一种符合环保要求的绿色生产工艺,它不仅使纺织品的服用性能得到改善和提高,又因无毒无害,用量少,可生物降解废水,无污染而有利于生态环保的保护。

本文从酶的特性及作用机理,阐述了生物酶在常见纤维品种上的应用,展望了生物酶在染整工业中的应用前景。

l 生物酶的特性和作用机理
1.1生物酶的结构和特性
生物酶是具有催化功能的蛋白质。

象其他蛋白质一样,酶分子由氨基酸长链组成。

其中一部分链成螺旋状,一部分成折叠的薄片结构,而这两部分由不折叠的氨基酸链连接起来,而使整个酶分子成为特定的三维结构。

生物酶是从生物体中产生的,它具有特殊的催化功能,其特性如下:
高效性:用酶作催化剂,酶的催化效率是一般无机催化剂的103 106倍。

专一性:一种酶只能催化一类物质的化学反应,即酶是仅能促进特定化合物、特定化学键、特定化学变化的催化剂。

低反应条件:酶催化反应不象一般催化剂需要高温、高压、强酸、强碱等剧烈条件,而可在较温和的常温、常压下进行。

易变性失活:在受到紫外线、热、射线、表面活性剂、金属盐、强酸、强碱及其它化学试剂如氧化剂、还原剂等因素影响时,酶蛋白的二级、三级结构有所改变。

所以在大生产时,如有条件酶还可以回收利用。

可降低生化反应的反应活化能:酶作为一种催化剂,能提高化学反应的速率,主要原因是降低了反应的活化能,使反应更易进行。

而且酶在反应前后理论上是不被消耗的,所以还可回收利用。

1.2生物酶的作用机理
酶蛋白与其它蛋白质的不同之处在于酶都具有活性中心。

酶可分为四级结构:一级结构是氨基酸的排列顺序;二级结构是肽链的平面空间构象;三级结构是肽链的立体空间构象;四级结构是肽链以非共价键相互结合成为完整的蛋白质分子。

真正起决定作用的是酶的一级结构,它的改变将改变酶的性质(失活或变性)。

酶的作用机理比较被认同的是Koshland的“诱导契合”学说,其主要内容是:当底物结合到酶的活性部位时,酶的构象有一个改变。

催化基团的正确定向对于催化作用是必要的。

底物诱导酶蛋白构象的变化,导致催化基团的正确定位与底物结合到酶的活性部位上去。

2 应用于染整工业的生物酶的种类
生物酶技术应用于染整加工主要有两个方面:(1)天然纤维织物的前处理加工,用生物酶去除纤维或织物上的杂质,为后续染整加工创造条件。

(2)织物的后整理加工,用生物酶去除纤维表面的绒毛,或使纤维减量,以改善织物的外观、手感和风格。

目前应用的生物酶主要有以下几种。

2.1果胶酶
果胶酶主要是由果胶裂解酶、聚半乳糖醛酸酶、果胶酸盐裂解酶和果胶酯酶组成。

果胶物质
是高度酯化的聚半乳糖醛酸。

果胶酶作用于果胶物质时,果胶裂解酶、聚半乳糖醛酸酶、果胶酸盐裂解酶直接作用于果胶聚合物分子链内部的配糖键上,而果胶酯酶则使聚半糖醛酸酯水解,为聚半乳糖醛酸酶和果胶酸盐裂解酶创造更多的位置。

2.2脂肪酶
脂肪酶能将脂肪水解成甘油和脂肪酸,脂肪酸进一步进行B一氧化,每次脱下一个C2物,生成乙酰COA(N—环己基辛基胺),进入TCA(三羧酸)环彻底氧化或进入乙醛酸环合成糖类。

2_3蛋白酶
由微生物分泌的蛋白酶因菌种不同而异,例如枯草杆菌分泌明胶酶和酪蛋白酶,可以水解明胶和酪蛋白;费氏链酶菌分泌角蛋白酶,可以水解动物的毛、角、蹄的角蛋白。

蛋白酶将蛋白质分解成肽,再经肽酶水解成氨基酸。

2.4 纤维素酶
纤维素酶是一个多组分酶体系,纺织工业中应用的纤维素酶大多数是由木酶属真菌制造的。

纤维素酶中的纤维素二糖水解酶又称为外切纤维素酶,由CHB I和CHB II两种酶组成,而内切葡聚糖酶,又称为内切纤维素酶,至少由5种纤维素酶(EG I、EG II、EG HI、EG IV、EG V)组成。

此外,还有13一葡萄糖醛酶。

这些纤维素酶在纤维素的水解中具有协同作用。

3 酶作用和纤维织物加工
酶的作用与纤维织物加工以及酶用于纤维织物的加工流程分别见表1和表2。

表1和表2分别说明了酶的作用与纤维加工之间的关系及酶用于纤维织物的加工流程。

从表中可看出,生物酶应用于染整工业最早是从织物退浆开始的。

用淀粉酶催化水解织物上的淀粉浆料已经有多年历史,目前仍然是去除织物上的淀粉浆料的主要方法。

应用于染整工业的退浆淀粉酶主要是a一淀粉酶、13一淀粉酶,一般使用温度为5O~70~C,pH值在6~7左右。

目前用于退浆的淀粉酶主要向高温高效方向发展,高温淀粉酶,不仅可以提高退浆效率,而且可以同时去除混合浆料中的PVC等化学浆料。

应用于棉织物精练加工的生物酶主要是果胶酶、脂肪酶和纤维素酶等。

用果胶酶可以去除棉纤维表面的果胶物质,但单独使用果胶酶,很难达到理想的精练效果。

一般添加合适的表面活性剂一非离子型表面活性剂,帮助酶向微生物孑L和裂缝中渗透,并使它们在有利于发挥催化作用的位置上排列。

另可加入纤维素酶,可大大提高生物精练的效果。

用纤维素酶去除粗毛中的草刺等纤维素杂质,可避免羊毛纤维的损伤。

蛋白水解酶用于蚕丝精练比淀粉酶退浆更早地被研究和利用。

丝胶是一种易溶于温水和碱水的物质,易受到酶的作用,是由于酶的作用并不损伤蚕丝本身,所以酶练时没有皂碱法精练时因残留的肥皂所产生的麻烦。

生物酶技术在染整工业中成功应用的另一个领域是纤维素分类纤维及蛋白质纤维织物的生物酶处理加工。

主要使用酶剂是蛋白酶和纤维素酶。

表2表明了纤维素类纤维的酶处理工艺,经纤维素酶整理后,织物外观和手感可以获得很大的改善。

如麻织物,纤维粗硬,织物刚性大,触感差,用纤维素酶处理后,织物的刚性和硬挺度降低,光滑度和悬垂性提高,使织物获得极好的手感,因酶作用于纤维表面伸出的绒头,使纤维中硬而直的尖端部分原纤化纤维变得柔软,同时因去除了表面和绒毛,织物的光洁度提高,改善了麻织物的刺痒触感,称“生物抛光”。

另一个较成功的实例是用纤维素酶进行牛仔布的石磨整理,商业上称“生物洗处理”,基本原理是用纤维素酶水解部分纤维素,同时通过机械揉搓和摩擦的协同作用,具有独特艳丽的表面和柔软手感。

图l为纤维素类纤维的主要酶处理工艺。

蛋白酶在织物后整理加工中,使再生纤维素中提高纯度纤维素纤维(Tence1)表面原纤化,主要用于羊毛地毯的后整理、毛织物防缩整理、羊毛衫“机可洗处理”及织物后脱胶整理。

传统的去除羊毛鳞片的方法是用氢氧化钠和次氯酸钠的烈性工艺,但此工艺腐蚀性强,氯的气味浓,不符合文明生产的要求。

用酶处理消除羊毛鳞片,可改善羊毛织物的防毡缩性和提高光泽,同时对毛纤维的损伤小,可使羊毛地毯表面光洁、毛茸高箕。

用蛋白酶法处理羊毛衫可具有“机可织的性能”。

有些织物,织后需脱胶,因蛋白酶处理可防止退色,且织物手感柔软。

生物酶除了在织物前处理及后整理中得到广泛应用外,在其它方面也有应用。

用过氧化氢分解酶应用于织物上的过氧化氢漂白,可去除织物上残留的过氧化氢,避免后续染色出现染斑和染花,比传统的还原剂法具有效率高、节能和无环境污染的优点,是生产绿色纺织品的主要工艺之一。

传统的羊毛染色工艺均为l0o℃下沸染,这种染色工艺耗能大,易损伤羊毛纤维,使染色织物手感粗糙,选用合适的蛋白酶用于羊毛染色,破坏羊毛纤维表面的鳞片结构,可促进染料向纤维内部扩散,提高染色速率和上染百分率。

这种低温染色有利于节能和节省染料,减少纤维损伤,减少对环境的污染,改善了手感,提高了质量。

用生物酶对织物进行风格整理可使棉变得像天鹅绒,粘胶象真丝,麻变得柔软,羊毛变得像羊绒,真丝变为“天使的皮肤”,使整理后的织物呈现出特有的风格。

如Tencel、粘胶等人造丝织物用酶处理,去除初级原纤维化的原纤部分,再经过次级原纤化,可使织物获得桃皮绒触感。

综上所述,生物酶技术在染整工业中具有广泛的应用前景。

我们应当不失时机地抓紧对各种染整工业用生物酶的研制,解决染整中的一些难题,如酶的专一性,纤维的安全问题,尽可能减少纤维强力下降,酶的高效性问题,寻找耐温的酶种,蛋白酶作用的局限性问题等,加速我国染整工业的技术改造,早日完成染整工艺的更新换代,使我们的染整加工技术水平尽可能赶上世界先进水平。

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