【集萃網(wǎng)觀察】生物酶經(jīng)過(guò)科學(xué)家一個(gè)多世紀(jì)的研究,通常認(rèn)為已知的酶達(dá)3000多種,目前在紡織中應(yīng)用生物酶的技術(shù)范圍較廣,已在纖維改性,真絲脫膠,原麻(苧麻、亞麻、紅麻)脫膠,染整的退漿、精練、整理和凈洗加工,紡織印染的廢水處理以及服裝的成衣加工等方面有所應(yīng)用。生物酶技術(shù)在改進(jìn)染整加工工藝、節(jié)約能耗、減少環(huán)境污染、提高產(chǎn)品質(zhì)量、增加附加值和開(kāi)發(fā)新型原料的產(chǎn)品等方面都具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。目前在紡織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(guò)氧化酶、漆酶、葡萄糖氧化酶八類(lèi)。
一、纖維素酶在紡織加工中的應(yīng)用
纖維素酶是催化水解纖維素、生成葡萄坦的酶類(lèi)的總稱(chēng),是由多組分酶組成的酶系。它能作用與天然或再生纖維素纖維,包括棉、麻、竹纖維、構(gòu)木纖維、粘膠纖維、銅氨纖維和Lyocell纖維等,纖維素酶對(duì)織物減量處理后,可去掉織物表面茸毛,使織物光潔、明亮、柔軟,打光并減少起球現(xiàn)象。
纖維素酶對(duì)織物的仿舊整理:纖維素酶進(jìn)行仿舊整理是纖維素酶應(yīng)用最成功、用量最大的領(lǐng)域,它通過(guò)對(duì)織物纖維表面的剝蝕作用,使織物表面被磨損,染料被剝離,產(chǎn)生水洗石磨的外觀,同時(shí)基本解決了浮石水洗整理中存在的問(wèn)題,加工質(zhì)量好,生產(chǎn)效率高,對(duì)環(huán)境污染少,可選設(shè)備范圍廣,對(duì)織物(奉獻(xiàn)、邊角和標(biāo)記)損傷小,織物的柔軟性和懸垂性好,設(shè)備磨損小,可以對(duì)較輕薄的織物進(jìn)行加工。
纖維素酶對(duì)織物的拋光整理:纖維素酶拋光整理是去除燒毛工序未燒盡的織物(包括針織物、毛巾和服裝等)表面的絨毛,達(dá)到表面光潔、抗起毛起球,使織物達(dá)到柔軟、膨松等獨(dú)特性能的整理。其原理是纖維素酶對(duì)纖維素水解,再配合機(jī)械攪拌(沖擊)實(shí)現(xiàn)整理,由于沒(méi)有化學(xué)處理,既節(jié)約能源,又減少了廢水污染。
二、蛋白酶在紡織加工中的應(yīng)用
蛋白酶是水解肽鍵的一類(lèi)酶,蛋白質(zhì)在蛋白酶的作用下,能迅速水解為胨、肽等,最后成為氨基酸,蛋白酶用來(lái)處理毛、絲等蛋白質(zhì)纖維,對(duì)羊毛制品起到拋光作用,光澤度高,低溫染色其色澤鮮艷,柔軟整理,織物具有手感柔軟、滑爽的性能,具有機(jī)可洗、抗起球、起毛等護(hù)理功能,能有效消除有機(jī)氯,對(duì)人體無(wú)傷害,用于絲的脫膠,無(wú)損纖維。
蛋白酶對(duì)羊毛織物的整理:蛋白酶對(duì)羊毛進(jìn)行處理,可使羊毛獲得減量;如果在酶直接處理前對(duì)羊毛織物進(jìn)行氧化預(yù)處理,可獲得較大減量和氈縮率,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)羊毛織物的防氈縮整理;蛋白酶處理羊毛去除60%以上的鱗片類(lèi)脂,親水性得到明顯改善,可使羊毛織物獲得低溫染色的性能。
蛋白酶用于生絲脫膠與絲織物水洗整理:生絲的酶精煉主要由預(yù)處理、酶脫膠、皂練或合成洗滌劑精煉及鏈后處理等工序組成,由于蛋白酶對(duì)絲膠的水解是一種均相或介于均相和多相之間的水解模式,因而水解反應(yīng)的效率較高,對(duì)絲的損傷小。
三、淀粉酶在紡織加工中的應(yīng)用
淀粉酶是水解淀粉和糖原的酶類(lèi)總稱(chēng),通常通過(guò)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(zhuān)一性,酶退漿的退漿率高,退漿快,污染少,產(chǎn)品比酸法、減法更柔軟,且不損傷纖維。淀粉酶的種類(lèi)很多,根據(jù)織物不同,設(shè)備組合不同,工藝流程也不同,目前所用的退漿方法有浸漬法、堆置法、卷染法、連續(xù)洗等,由于淀粉酶退漿機(jī)械作用小,水的用量少,可以在低溫條件下達(dá)到退漿效果,具有鮮明的環(huán)保特色。
四、果膠酶在紡織加工中的應(yīng)用
果膠酶是分解果膠的多種酶的總稱(chēng),可用于分解棉纖維中的果膠質(zhì),易于蠟質(zhì)萃取。在紡織中主要是堿性果膠酶用于棉(棉織物、棉麻織物等)精煉的過(guò)程,替代堿的精煉工藝。通常通過(guò)堿性果膠酶精煉處理來(lái)去除纖維解質(zhì)層中的蠟質(zhì)(疏水性復(fù)合物)、果膠和蛋白質(zhì),對(duì)次生層進(jìn)行改性,去除纖維表面的雜質(zhì)和有色物質(zhì),獲得均勻染色,提高親水性能和柔軟性能、織物服用性能等。具有對(duì)織物無(wú)損傷,對(duì)人體和環(huán)境無(wú)傷害、對(duì)設(shè)備無(wú)損壞的優(yōu)點(diǎn)。
五、過(guò)氧化氫酶在紡織加工中的應(yīng)用
過(guò)氧化氫酶是一種氧化還原酶,催化分解過(guò)氧化氫成為水和氧氣,它主要用于漂白工藝后去除殘余的雙氧水,提高后繼染色性能和質(zhì)量,并且沒(méi)有過(guò)量危險(xiǎn)。過(guò)氧化氫酶也可用于紗線(xiàn)染色機(jī)、溢流噴射染色機(jī)、絞盤(pán)染色機(jī)和卷染機(jī)等的氧漂生物凈化處理。
六、新型(特種)酶在紡織加工中的應(yīng)用
1、漆酶在紡織加工中的應(yīng)用:漆酶是一種氧化還原酶,諾和信公司的Denilit II S就是通過(guò)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、憑證、色澤明快、淡雅。
2、脂肪酶在紡織加工中的應(yīng)用:脂肪酶(EC3.2.2.3,甘油酯水解酶)是分解天然油脂的酶,其在紡織加工中主要用于絹紡原料脫脂處理;同時(shí),只沒(méi)在羊毛洗毛中是較好的助洗劑,能去除羊毛附生雜質(zhì)、脂蠟,使羊毛獲得可紡性;對(duì)棉織物進(jìn)行精煉處理,能有效的去除棉的脂蠟;對(duì)滌綸進(jìn)行處理,可改善滌綸表面的親水性。
3、葡萄糖氧化酶在紡織加工的應(yīng)用:葡萄糖氧化酶主要進(jìn)行織物的漂白整理,這種酶處理對(duì)雙氧水的產(chǎn)生非常有效,處理使不需添加雙氧水穩(wěn)定劑,處理后織物手感柔軟、豐滿(mǎn)。
4、半纖維素酶、木質(zhì)素酶在紡織加工中的應(yīng)用:天然的纖維素纖維中均含有半纖維素和木質(zhì)素,尤其是麻類(lèi)纖維含量較高,不去除半纖維素和木質(zhì)素,極度影響纖維的可紡性能,通過(guò)半纖維素酶和木質(zhì)素酶處理,可以大部分清除半纖維素和木質(zhì)素,但半纖維素酶和木質(zhì)素酶還沒(méi)有在紡織工藝中單獨(dú)使用,主要是和其他酶制劑(如果膠酶、纖維素酶等)配合進(jìn)行纖維處理。
新型酶在紡織加工中的應(yīng)用:化學(xué)合成纖維和漿料在紡織中的地位是明顯的,這些高分子聚合物不能進(jìn)行生物分解和降解,造成環(huán)境的污染,目前研究人員正在研究新的酶種,通過(guò)篩選具有某種功能的菌種,進(jìn)行基因改性成為高性能酶劑或通過(guò)克隆、轉(zhuǎn)基因或的基因工程菌,制出新酶種,或根據(jù)化學(xué)生物結(jié)構(gòu)和酶學(xué)原理定向合成新型酶劑等。這些新型酶劑成為仿酶,目前較成功的酶包括PVA分解酶、滌綸分解酶、分解錦綸寡聚物的基因工程菌、合成酶等。
信息來(lái)源:中華紡織網(wǎng)