第12章-生物酶整理

第十二章生物酶整理第一節(jié)酶整理概述第二節(jié)纖維素纖維織物酶整理第三節(jié)羊毛織物酶整理第四節(jié)酶整理的開展趨勢第一節(jié)酶整理概述第十二章生物酶整理一、紡織品加工用酶生物技術(shù)在紡織品染整加工中的應(yīng)用正在引起傳統(tǒng)紡織工業(yè)的一場革命。酶加工用途纖維素纖維α-淀粉酶退漿脂肪酶、果膠酶、纖維素酶精練葡萄糖氧化酶、過氧化氫酶漂白半纖維素酶、木質(zhì)素酶、果膠酶漚麻纖維素酶光潔整理纖維素酶、漆酶、蛋白酶牛仔服酶洗蛋白質(zhì)纖維蛋白酶真絲精練纖維素酶、果膠酶羊毛炭化蛋白酶羊毛改性聚酯纖維聚酯酶改性處理紡織品加工用酶第一節(jié)酶整理概述第十二章生物酶整理〔1〕清潔織物外表，減少絨毛〔生物拋光〕；〔2〕改善手感，使之柔軟、滑糯；〔3〕改善織物懸垂性；〔4〕減少起毛起球；〔5〕改善織物親水性；〔6〕改善織物對染料的親和力及得色量，改善織物染色均勻性；〔7〕使織物獲得特殊效果。如lyocell〔又名Tencel，天絲〕纖維的二次原纖化、仿桃皮絨、羊毛防氈縮等。二、紡織品生物酶整理生物酶整理功能有：第一節(jié)酶整理概述第十二章生物酶整理三、酶整理原理〔一〕纖維素酶整理酶處理時，酶通過細(xì)孔吸附于外表產(chǎn)生作用，僅使織物外表，特別是疏松局部的纖維素分子降解、水解和減量，織物變得光滑整潔，手感柔軟，起毛起球也有所改善，但織物強(qiáng)度有所降低?！捕车鞍酌刚砻笇﹄逆I水解起催化作用，使蛋白質(zhì)鏈的長度降低，局部蛋白質(zhì)鏈最后水解成游離氨基酸而溶解。第二節(jié)纖維素纖維織物酶整理第十二章生物酶整理纖維素織物生物酶整理后，織物性能變化表現(xiàn)在如下幾個方面:(1)減量(2)柔軟(3)去除絨毛(4)改善起球性一、纖維素纖維制品生物酶外表拋光整理〔光潔整理〕生物酶拋光整理是一個生物過程，即用一種特殊的纖維素酶如Cellusoft，對纖維素纖維織物進(jìn)行改性而得到一種特殊整理效果。處理前處理后用Cellusoft酶去除絨毛的效果第十二章生物酶整理第二節(jié)纖維素纖維織物酶整理Cellusoft酶光潔整理工藝如下：浴比：1︰5～1︰11速度：80～150m/min溫度：45～55℃pH值：4.5～5.5(用醋酸作緩沖劑)時間：30～120minCellusoft用量：0.5%～3%(omf)終止：1.0g/L純堿，10min或升溫至70～75℃保溫10min。第十二章生物酶整理第二節(jié)纖維素纖維織物酶整理pH值和溫度影響酶的活力Cellusoft酶pH值－活力曲線Cellusoft酶溫度－活力曲線第十二章生物酶整理第二節(jié)纖維素纖維織物酶整理在酶處理的pH值和溫度一定時，處理時間越長，整理效果越好，但織物強(qiáng)力損傷增大，見以下圖，應(yīng)根據(jù)酶的活力和工藝要求合理確定。時間〔min〕Cellusoft酶處理織物強(qiáng)力與處理時間的關(guān)系第十二章生物酶整理第二節(jié)纖維素纖維織物酶整理生物外表光潔整理效果的測試方法是多方面的，首先是減量率。酶處理減量率用下式計(jì)算：拋光效果還可通過測定酶處理后織物外表絨毛去除質(zhì)量來評估，拋光效果與酶的濃度有關(guān)。

起球性(級)酶濃度（%）(omf)回轉(zhuǎn)數(shù)0125500200001.22.44.5554553.555244CellusoftL酶處理與起球性關(guān)系%第十二章生物酶整理第二節(jié)纖維素纖維織物酶整理二、棉織物的超級柔軟整理——減量加工棉的減量加工是利用纖維素酶對棉的水解作用，去除纖維外表的茸毛，使纖維改性，并具有柔軟的手感。柔軟整理的效果主要由減量率來決定?？刂茰p量率在3%～5%左右，就能得到絲一般的超級柔軟手感，獲得新的織物風(fēng)格。第十二章生物酶整理第二節(jié)纖維素纖維織物酶整理三、麻織物酶整理纖維素酶也可用于處理麻織物或粗麻紗。酶作用于纖維或紗線外表伸出的羽毛，使其分解，提高其分裂度，將其硬而直的尖端局部原纖化，使之柔軟，以改善粗硬麻制品的肌膚觸感和穿著舒適感，亦可將粗麻紗變?yōu)槊鹕?、條干均勻、可撓度高的細(xì)麻紗，可紡性提高。麻織物纖維素酶整理一般是在酸性條件下進(jìn)行，工藝流程如下:酸洗→亞氯酸鈉漂白→纖維素酶整理→雙氧水漂白。對工藝參數(shù)如時間、浴比、酶用量、pH值等進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果見表。參數(shù)強(qiáng)力〔N/（5×20cm〕失重率（%）毛羽個數(shù)工藝條件時間min304462.339pH值5.5～6溫度50℃酶2%浴比1∶2060442.32.535904362.833浴比1:204222.235pH值5.5～6溫度50℃時間60min酶2%1:154415.0311:84433.930酶用量%14452.538pH值5.5～6溫度50℃時間60min浴比1∶2034425.03354108.1317389.513.428溫度℃40450.14.534pH值5.5～6時間60min酶2%浴比1∶2050441.55.032604426.13080460.52.037pH值34652.231溫度50℃時間60min，酶2%浴比1：2044114.9346442.53.132不同工藝參數(shù)下的試驗(yàn)結(jié)果由上表可知，時間在30～60min，浴比在1∶8～1∶15，酶用量在1%～3%(omf)，溫度在40～60℃，pH值在4～6時，各項(xiàng)指標(biāo)較好。第十二章生物酶整理第二節(jié)纖維素纖維織物酶整理生物酶處理對亞麻織物服用性能有很大影響。亞麻織物的失重率(%)02.23.24.55.46.47.5染色的著色深度K/S值6.87.47.67.88.48.88.9毛細(xì)管效應(yīng)(cm/30min)12.512.813.213.614.214.314.3懸垂系數(shù)(%)38.737.536.234.833.532.731.9斷裂強(qiáng)力(N)396.9383.2374.2353.8340.0334.2330.3第十二章生物酶整理第二節(jié)纖維素纖維織物酶整理通過生物酶處理，可去除原纖茸毛，經(jīng)干態(tài)下轉(zhuǎn)鼓處理，產(chǎn)生次級原纖化；這時的原纖與水洗濕處理所產(chǎn)生的初級原纖維不同，它是通過酶對軸向最上部的纖維切斷，在其末端形成微原纖維，微原纖比較短，而且均勻，不會發(fā)生相互纏結(jié)，織物手感和蓬松感明顯提高，采用適宜的硅酮柔軟劑，便可以獲得超級柔軟飽滿的桃皮絨效果。四、Tencel〔天絲〕織物的生物酶風(fēng)格整理桃皮絨效果〔微原纖化〕Tencel的次原纖化工藝加工工序大致為:燒毛→退漿→纖維素酶處理→染色→整理定形→噴汽轉(zhuǎn)籠。第十二章生物酶整理第三節(jié)羊毛織物酶整理羊毛酶處理主要是對羊毛進(jìn)行減量處理，可用于羊毛生物拋光處理、防氈縮、仿羊絨和降低染色溫度等，是使羊毛制品高檔化、高附加值的有效途徑之一。一、羊毛織物生物拋光整理蛋白酶對羊毛生物拋光處理，能去除織物外表毛羽，減少粗毛紗的刺痛感，減少起毛起球。使其色澤更加柔和，紋路更加清晰，懸垂性大大增加，手感更加柔軟，穿著更加舒適，產(chǎn)品的附加值大大增加。用蛋白酶對毛處理時，一般在50～60℃的弱堿性條件下進(jìn)行，處理結(jié)束后，通過升高溫度(80℃)或降低pH值(pH=3左右)，使酶失去活性，減少對纖維的損傷。減量率一般在6%～10%。酶處理后用有機(jī)硅柔軟劑對羊毛纖維進(jìn)行柔軟處理，可獲得柔軟的手感。第十二章生物酶整理第三節(jié)羊毛織物酶整理二、羊毛生物酶防氈縮整理羊毛蛋白酶處理時，酶首先對鱗片和皮質(zhì)層之間的胞間物質(zhì)作用，使胞間物質(zhì)分解，局部的鱗片層凸出呈剝離之勢。隨著處理的進(jìn)行。鱗片脫落，皮質(zhì)層逐漸暴露，最后鱗片顯著剝落，皮質(zhì)進(jìn)一步暴露，纖維結(jié)構(gòu)松弛。在羊毛防氈縮工藝中所采用的酶主要為堿性蛋白酶和中性蛋白酶兩種。以下圖是酶處理前后羊毛纖維外表的電鏡圖，從圖中可以清楚地看出，酶對羊毛外表鱗片層的作用。第十二章生物酶整理第三節(jié)羊毛織物酶整理蛋白酶在去除鱗片層時，對羊毛纖維有一定的損傷，如以下圖所示。蛋白酶濃度對羊毛纖維強(qiáng)度的影響第十二章生物酶整理第三節(jié)羊毛織物酶整理一方面，當(dāng)羊毛用蛋白酶處理時，胞間的黏合物局部蛋白質(zhì)優(yōu)先被催化水解，局部肽鍵斷裂，產(chǎn)生吸水基團(tuán)，使纖維吸水溶脹性增大，染料易于在其中擴(kuò)散。另一方面，局部蛋白質(zhì)水解產(chǎn)生的小分子物溶出纖維，使擴(kuò)散通道增大，因而染色速率大大提高。將羊毛織物先用脂肪酶和殼聚糖處理，再用不同濃度的蛋白酶處理，然后用直接翠藍(lán)染色，測定染色殘液的吸光度，結(jié)果見右圖。蛋白酶濃度對羊毛纖維染色性的影響

改善羊毛染色性能第十二章生物酶整理第三節(jié)羊毛織物酶整理三、羊毛生物酶拒水整理采用轉(zhuǎn)移酶即轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶(TG)對羊毛進(jìn)行拒水整理。它主要作用于組成角質(zhì)層的異二肽鍵[e-(-γ-谷氨酰)賴氨酸]上，使谷酰胺殘基和賴氨酸殘基之間產(chǎn)生交聯(lián)反響，并放出氨。由此使羊毛纖維外表的外層薄膜層及內(nèi)部角質(zhì)化局部疏水化，而產(chǎn)生拒水效果。第十二章生物酶整理第四節(jié)酶整理的開展趨勢隨著生物工程技術(shù)和基