生物酶在染整加工中的应用及其发展
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。
生物酶在染整加工中的应用及其发展
色, 否则残余的过氧化氢将会使染料变色, 如果有
金属离子存在, 还会使织物产生破洞。如果漂后在
漂液中加入过氧化氢酶, 这样可直接在漂液中加入
染料进行染色, 而无需漂后的水洗。过氧化氢酶能
使残余的过氧化氢迅速而完全分解, 这样可节省前
处理用水和时间, 降低成本。
1.2 整理
酸性和中性的纤维素酶广泛用于牛仔布的整
pH使用范围。
Demi Prime酶 可 实 现 牛 仔 布 退 浆 和 砂 洗 同 步
进行。传统的砂洗工艺中, 小的砂子与服装表面摩
擦使蓝色的粗纤维褪色, 去除部分染料。然而, 太多
的摩擦会造成纤维的损伤, 尤其是边缘处和腰带
处。相反, 酶对织物的影响比较缓和, 它通过使靛蓝
类染料与纤维松驰结合加速砂洗。少量的酶可替代
表1 酸性及碱性果胶酶处理条件
酶
缓冲液
pH
Viscozyme L 0.01 mol/L醋酸盐 4.0
BioPrep L
0.01 mol/L磷酸盐
8.2
温 度 /℃ 40 55
未处理棉织物、酸性果胶酶Viscozyme L处理棉织
物及Viscozyme L酶- 超声波处理的棉织物润湿性比较
如图1所示, 在同样条件下碱性果胶酶BioPrep L及
适用于棉织物煮练的酶是纤维素酶、果胶酶、 蛋白酶和脂肪酶等。煮练效果最好的是纤维素酶, 因为它容易接近纤维素, 因而对纤维中疏水性的杂 质容易去除。其次是果胶酶、蛋白酶和脂肪酶。
纤维素酶主要有3种: 内切葡聚糖酶、外切葡聚 糖酶和β- 葡萄糖苷酶。这些纤维素酶可同时作用, 相互间也可发生协同作用。常用的纤维素酶是 CellusoftL( 纤 柔 酶L)〔2〕, 它 可 去 除 纤 维 素 纤 维 中 杂 质, 使纤维光洁、柔软。这种酶最佳使用条件是: 酶 用量3 %( owf) , 作用温度50 ℃, pH=5, 时间60 min。 经2 g/L的Kemylase酶于60 ℃退浆60 min的棉织物,
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。
生物酶在羊毛染整加工中的应用研究
高 能耗 、 重污染 是染 整加 工 中普遍 存在 的顽疾 ,
是严 重制 约染 整行 业 可 持 续 发展 的瓶 颈 , 已引 起 全
.
E+S—
E S—
E+P
() 2
由于 酶催 化反 应 ( ) ( ) 低 , 以反 应 速 度 2 比 1要 所
社 会 日益 广 泛的关 注 。近年来 染 整工作 者在染 整 设
中的肽键 水解 , 到 使 部 分 蛋 白质 溶 解 的 目的 。其 达 催化 过程 可分 以下 几 步 : 在 溶 液 中向纤 维 表 面 扩 酶
段 时 间 内低 能耗 、 污染仍 将是人 们关 注 的焦点 , 低
是染 整工 作者 努力 的方 向。羊 毛纤 维是 天然 的蛋 白
质纤 维 , 常用 于制 作 高 档 服装 面料 。利 用 生 物 酶 技 术改 造和 提升 羊 毛纤 维 的性 能 , 以 实现 纺 织 产 品 可
,
玉访 技
一
9
一
生 物 酶 在羊 毛染 整 加 工 中的应 用研 究
赵 雪 何 瑾 馨 展 义臻 , ,
(. 1 东华 大 学 化 学 化 工 与 生 物 工 程 学 院 , 上海 212 0 60 2 浙 江三 元 控 股 有 限 公 司 , 江 杭 州 . 浙 3 12 ) 121
来 的酶 , 应式 如下 : 反
工艺 条件 , 酶处理 发挥 出最 大 的效用 。 使
2 2 酶在 羊 毛前 处 理 中的 应 用 .
2 2 1 羊毛 除杂 ..
收 稿 日期 :0 8 5— 0 20 —0 3
羊毛 纤 维 的 主要 成 分是 蛋 白质 , 草杂 的主 要成
作 者 简 介 : 雪 (9 1 , , 读 博 士 研 究 生 , 要 从 事 纺 赵 18 一) 女 在 主
生物酶在羊毛纤维染整加工中的应用
生物酶在羊毛纤维染整加工中的应用李雪梅马越屠慕欣孙悦(辽东学院,辽宁丹东118001)〔摘要〕酶是一类天然的高分子蛋白质,可催化化学反应的进程,被誉为“生物催化剂”,生物酶加工是种友好型的加工技术。
介绍了纺织染整加工中酶应用于羊毛染整加工中的羊毛除杂、羊毛漂白和羊毛柔软改性方面和起毛起球方面的应用情况。
认为酶加工不仅符合环保要求,也对羊毛的拓展应用领域有着重要作用。
〔关键词〕生物酶;羊毛;柔软改性〔文献标识码〕B〔文章编号〕1671-3389(2020)04-50-03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,比如众人皆知的上海垃圾分类,在这种保护环境的要求下,使需要耗费大量化学品和水资源,还会产生大量污染的印染行业面临巨大挑战。
所以低能耗、低污染就是人们关注的焦点和我们奋斗的目标。
羊毛纤维是天然的蛋白质纤维,常用于高档服装的面料,但是仍有许多不足,我们可以利用生物酶技术来改造和提升羊毛纤维的性能,以实现产品的高档化和生产的环保化,既可以提高生活质量又可以实现可持续发展。
_、生物酶的特点及催化机制物酶是具有催化功能的蛋白质,具有特定的三角结构,在催化反应过程中酶的催化作用是通过降低体系中的活化能(即活波态与常态之间的能量差)来实现的。
目前,对于酶如何使反应的活化能降低作出较为完美解释的是中间产物学说叫即设有一种反应:S T P(1)酶在催化此反应时,酶首先要与底物结合,生成一个不稳定的中间产物ES,中间络合物再分解成产物和原来的酶,反应式如下:E+S t ES—E+P(2)由于酶催化反应(2)比(1)要低,所以反应速度加快S—底物P——产物E——酶二、蛋白酶与羊毛的作用原理生物蛋白酶低温促染机理比蛋白酶是生物催化剂,用蛋白酶处理羊毛时,酶首先作用于鳞片层和皮质层间,使鳞片层中角质化的蛋白质氨基酸中的肽键水解,使鳞片层局部龟裂呈现剥离之势,随着酶处理的进行鳞片逐步脱落,从而破坏疏水层,提高纤维的渗透性,使羊毛纤维上染料扩散的孔道扩大,染料能大量迅速地上染,在较低的温度80七以下就能获得较高的上染率。
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。
王祥-2015201128-酶在染整中的应用
酶在染整中的应用摘要生物酶是一种无毒、无害,对环境友好的生物催化剂。
生物酶用于纺织印染工业具有较大的优越性:作为一种生物催化剂,无毒无害;生产地程中处理条件温和,作用专一;需用量少,节约成本;反应后释放的酶可继续催化另一个反应;产生的污染容易处理。
生物酶制剂经过科学家一个多世纪的研究,已被认知达3000多种,目前在纺织印染加工中使用较广泛的酶制剂主要是纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶、果胶酶、脂肪酶、过氧化酶、漆酶、葡萄糖氧化酶八类。
生物酶制剂目前在纺织印染中已应用广泛,已在纤维改性,真丝脱胶,原麻(苎麻、亚麻、红麻)脱胶,染整的退浆、精练、整理和净洗加工,纺织印染的废水处理以及印花后处理等方面有所应用。
生物酶技术在改进染整加工工艺、节约能耗、减少环境污染、提高产品质量、增加附加值和开发新型原料的产品等方面都具有独特的优势。
关键词:生物酶;生物催化剂;纺织印染I第1节棉织物的酶精练棉纤维的主要成份是纤维素,纤维素是天然高分子化合物,纤维素的化学结构式由α葡萄糖为基本结构单元重复构成,还有少量的蜡状物质和含氮物与果胶质。
传统的是高温,强碱处理;现利用酶的高效性,专一性和温和性来代替。
优点:酶精练用水少(约为碱精练的一半),处理液中的污染物少(其废水中的COD,BOD值比碱精练少50%~70%)。
缺点:精练效果如吸水性略差了点,特别是对棉籽壳的去除比较差。
例如:果胶酯酶,聚半乳糖醛酸酶,果胶裂解酶,原果胶酶。
机理:第一步,果胶酶与果胶的水解反应;第二部,表面活性剂与棉中的蜡的乳化反应。
蜡状物质,果胶等杂质主要存在于角皮层和初生胞壁中,由于在棉纤维表面存在许多微孔和裂缝渗透到角皮层和初生胞壁中,从而接触到杂质并将其降解。
在果胶酶的精炼中一般需加表面活性剂作为助练剂。
果胶酶先和果胶形成一个复合物,然后又与这个复合物继续反应,使其变成水溶性产物而从纤维上溶解下来。
纤维表面层的果胶与蜡状物质是互相附生的,果胶具有将蜡状物质粘附在纤维上的功能。
酶在染整中的应用
酶在染整中的应用酶工程是研究酶的生产和应用的一门技术性学科。
经过了这个学期对酶技术的系统学习,我对酶的一些基本性质原理以及生产等方面已经有了较为深入的认识。
而关于这些酶技术知识的学习,最终都是为了更好的应用到生产实践中去,所以对酶在各方面工业生产中的实际应用也是很重要的一个学习方面,所以现借助有关资料,谈一谈我对酶在染整方面应用的了解。
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。
酶在纺织工业中的应用日臻成熟,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,如生物酶在羊毛改性及毛纺织品后整理中的有一下应用:1生物酶在羊毛改性及毛纺织品后整理中的应用;2柔软改性处;3防毡缩改性处理理;4低温染色的改性处理;5羊毛的丝光改性处理6土种绵羊底绒仿山羊绒及羊毛细化改性处理;7抗起毛起球处理;8柔软改性处理。
这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。
生物酶的特性和作用机理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:a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。
b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。
第四章生物酶在染整加工中应用
第三节 酶在染整加工中的应用
酶在染整加工中的应用越来越多,原因多种, 1)酶是天然产物,完全是生态环保的,用酶加工符 合环保要求; 2)处理效率高,工艺日益完善;酶的改性、固定等 工艺日益完善 3)能赋予纺织品优良性能和高附加值。 赋予化学品 加工达不到的效果。 酶在纺织品加工的应用不是很多,经常用到的是水 解酶和过氧化氢酶,水解酶包括淀粉酶、纤维素酶 、蛋白酶、脂肪酶等。
一、酶退浆
退浆是酶在染整中最早的应用领域,传统 的退浆方法要采用酸、碱、氧化剂,常常会损 伤纤维。
淀粉酶淀粉酶退浆,条件温和,在较低温 度催化淀粉水解,效率很高,不会损伤纤维, 有高度专一性,淀粉酶只对淀粉起作用。
淀粉被水解成葡萄糖是由作用方式不同的各种 淀粉酶联合起作用来完成的:
•淀粉-1,4-糊精酶(α-淀粉酶)能切断淀粉分子链的α1,4-苷键生成糊精、麦芽糖等; •淀粉-1,4-葡萄糖苷酶(糖化酶/β-淀粉酶)能从非还 原性末端作用于α-1,4-苷键,将葡萄糖单位一个一个切 断; •淀粉-1,6-糊精酶(异淀粉酶)专门作用于α-1,6-苷键 ,切断淀粉支链。
工艺条件: 室温35℃ 时间12~36h 浴比2~20:1
3、蚕丝的精练和脱胶
蚕丝的酶脱胶: 1)纯碱和表面活性剂前处理,使丝胶膨润、软化; 2)酶处理,使丝胶分解; 3)水洗
优点: 丝素不易损伤,纤维损伤小,不起毛,
光洁柔软,丝鸣感强,蓬松性好。
蚕丝脱胶酶的种类:
1)胰蛋白酶:对赖氨酸、精氨酸含量高的丝胶有很高 的催化水解能力,最大活力pH7~9,37℃,处理1~4h。 2)木瓜酶:精炼效果好,价格高,pH5~7.5,温度 70~90℃,堆置时间15~16h,亚硫酸氢钠、保险粉起活 化作用。 3)细菌蛋白酶:2709碱性蛋白酶(枯草杆菌类),209 碱性蛋白酶(芽孢杆菌)pH11,温度40℃;S114和 ZS742属于中性蛋白酶,中性浴,40 ℃处理。
生物酶技术在印染工业中的应用
生物酶技术在印染工业中的应用本文重点介绍了生物技术在纺织染整行业中的研究现状及应用研究成果,并对其未来的应用前景进行了展望。
This paper mainly introduced current research and application situation of bio-enzyme in dyeing and finishing industry in domestic and overseas markets, and finally presented a brief overview for the development of bio-enzyme applied in textile industry.近年来,生物技术在印染行业中的应用越来越广泛,例如生物前处理、生物后整理技术和生物技术在染化料中的应用,以及生物技术在印染废水处理中的应用等。
酶具有生物降解性,对环境友好,同时经酶处理的纺织品具有许多特殊的功能,大大提高了纺织品的服用性能和附加值,能满足市场上不同消费群体的需求,具有很好的发展前景。
1 生物酶在前处理中的应用前处理工序一般流程长、处理条件强烈(高温、高浓度、强碱、强氧化剂)、占地面积大、工作环境差和排污量大、含杂复杂、时间长且加工质量难以控制,而且使用化学法前处理污染严重、水资源耗量大、废水处理负担重。
前处理过程可能的污染源包括:①精练中所用的酸碱会导致废水含极端的pH值;②由于精练工序一般在高温下进行,因而产生高温的废水;③废水的高悬浮物主要来自退浆及精练工序所产生的毛屑、纤维及淀粉、胶和蜡等杂质,使废水中的BOD 值提高,另外常用的醋酸等酸化剂也会提高BOD值;④废水的COD高主要来自PVA等化学浆料。
1.1 生物酶在退浆中的应用采用酶法退浆,具有以下特点。
(1)酶退浆废水pH值低,可生化性好,符合清洁生产和绿色环保要求。
(2)酶退浆作用快,效果好,退浆率高达7 级,而传统碱退浆只能达到 4 级。
生物酶:21世纪的一道独特风景——生物酶技术在棉织物印染加工中的应用
:
(
1 4 %
.
)
。
。
54
56
5 2 64 3
.
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lik o
0 纤维年报 2007/8
37
7 258 8
纺 织 印染 工 业 是 排 污 大 户
,
废 水 排 放 量 占全 国 工 业
废水统 计 排 放 量 的 7
业第5 位
,
.
5 %
,
其废水排放 总 量 居全 国工 业 行
%
,
其 中印 染 废 水 约 占纺 织 印 染 业 废 水 的 8 0
一
) 预计
,
20 0 8/
(2 0 0 8 年
,
2009
年 7 月 ) 的世 界棉花产量 将接近
2 7 50
2 700 万 t
消耗 量 有 望 突 破
,
万
t
。
棉花 所 涉 及 的 经 济
全球 有数 亿 人 在 从
活 动达 到 数 千 亿 美元
从 棉 田到织布
,
事 与 棉花 相 关 的 工 作 联合 国大会宣布
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酶在印染加工中的应用
酶在染整中的应用酶工程是研究酶的生产和应用的一门技术性学科。
经过了这个学期对酶技术的系统学习,我对酶的一些基本性质原理以及生产等方面已经有了较为深入的认识。
而关于这些酶技术知识的学习,最终都是为了更好的应用到生产实践中去,所以对酶在各方面工业生产中的实际应用也是很重要的一个学习方面,所以现借助有关资料,谈一谈我对酶在染整方面应用的了解。
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。
酶在纺织工业中的应用日臻成熟,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,如生物酶在羊毛改性及毛纺织品后整理中的有一下应用:1生物酶在羊毛改性及毛纺织品后整理中的应用;2柔软改性处;3防毡缩改性处理理;4低温染色的改性处理;5羊毛的丝光改性处理6土种绵羊底绒仿山羊绒及羊毛细化改性处理;7抗起毛起球处理;8柔软改性处理。
这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。
生物酶的特性和作用机理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:a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。
b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。
生物酶在棉织物染整加工中的应用
表2 过氧 化氢酶去 除氧 漂后残 留双氧水 的优点
工 艺 处理时间 用水量 能量消耗 对染色影响 对环境影响
节省 染料 ; ( )减轻污水 处理压力 ,降低 污水治理 9
费用 。
232 . .酶漂 白与过氧化氢漂 白效果比较
( )酶漂 白的优 点 一
222 . .酶精 练与碱精 练的效 果比较
( )酶精练 的优点 一 ‘ ( )对纤维无 损伤 ,织物失重少 ,可提高棉 织 1 物 品质 ; ( )改善 染色 性能 ,匀 染性提高 、得色 量 2 上升 ,染色 次 品 率下 降 ; ( )织 物手 感 柔 软 、丰 3 满 ,布面亮 泽 、纹理清 晰 ; ( )对 特殊敏感 型纤维 4 的精练更 具安全性和 可靠性 ,如天 然彩棉 ,棉/ 毛、 棉/ 、棉/ 丝 麻等 。 ( )低 能耗 、水耗 ,降低废水 中 5 C D O 指数 ,减少对环境 的污染 ; ( )作业环境 O 、B D 6 安全 ,减 低对设备损 伤 ; ( )合并酶退浆 工序 ,可 7 缩短 工艺时 间,提 高生产效 率; ( )上 染率提高 , 8
酶 的复合物是所用酶 中最有效 的。 碱精 练 原理 :传 统 的棉 精 练是在 高温 烧碱 和表 面活 性剂 的共 同作 用下 ,去 除棉 纤维上 的果胶 、蜡
质 和 蛋 白质 等 非纤维 素物 质 ,使棉 获得 良好 的吸水 性 ,便 于 后 道 的漂 白及 印染 加 工 。为 了环保 必 须 对精 练残液 进行 处理 , 被处 理的棉 纤维减 量大 ,强
( )处理温和性 :作用缓和,不需要高温高压、 2
强酸 、强碱等条件 。优点:可取代强酸、强碱 等化学
品,操作安全 ,易控制 ,具有环保性,无毒,可生物
生物酶存纺织品染整加工中的应用
( T i a n j i n T i a n b a o V e n t u r e I n v e s t me n t C o . , L t d . ,T i a n j i n 3 0 0 0 5 0 ,C h i n a )
Ab s t r a c t : D y e i n g a n d i f n i s h i n g wi t h b i o — e n z y me i s a n e c o - f r i e n d l y p r o c e s s t e c h n o l o g y .T h e v a r i e t i e s a n d a p p l y — i n g c h a r a c t e r i s t i c s o f b i o — e n z y me s u s e d i n d y e i n g a n d i f n i s h i n g o f t e x t i l e we r e i n t r o d u c e d, i t i s k n o w n t h a t d y e i n g a n d i f n i s h i n g p r o c e s s e s wi t h b i o — e n z y me i s h i g h e ic f i e n c y ,s e l e c t i v i t y , mi l d c o n d i t i o n a n d c l e a n .T h e a p p l i c a t i o n o f b i o- e n z y me s i n p r o c e s s e s a l o n e s u c h a s d e s i z i n g ,s c o u r i n g ,b l e a c h i n g ,r e mo v i n g t h e f l o a t i n g c o l o r a f t e r d y e i n g, w a s h i n g ,p o l i s h i n g a n d s o f t e n i n g we r e d e s c r i b e d .I t i s i n d i c a t e d t h a t t h e p r o c e s s o f c o mb i n i n g b i o — e n z y me s t r e a t — me n t wi t h o t h e r p r o d u c t i o n p r o c e s s e s i s o n e d e v e l o p me n t d i r e c t i o n f o r t h e b i o — — e n z y me a p p l i c a t i o n i n d y e i n g a n d i f n - - i s h i n g i n o r d e r t o s h o r t e n t h e p r o c e s s a n d l o we r t h e p r o d u c t i o n c o s t . Ke y wo r d s : Bi o — e n z y me; D y e i n g a n d F i n i s h i n g;En z y me De s z i n g; E n z y me S c o u r i n g; E n z y me P o l i s h i n g; E n — z y me Wa s h i n g ;C o mb i n i n g B i o — e n z y me T r e a t me n t
酶在生态染整加工中的应用及发展前景
酶 是 生物 体 中活 细胞 产 生 的 一种 具 有催 化 作 用 的
物质 , 是一种生物催化剂 , 改变化学反应速率 ( 它 能 主
服 了 由化 学退 浆 法造 成纤 维 损 伤 的 问题 。早 先 的 淀粉 酶从 霉 菌 、 动物 胰 腺 或 麦 芽 中 提取 制 得 , 1 1 至 9 7年 , 细 菌发酵淀粉酶专利产生 , 由此 系 列 化 商 品 淀 粉 酶 进 入 市 场 ( 温 型 淀 粉酶 等 ) 耐 。与 此 同 时 , 用 于 丝绸 、 毛 应 羊
( ) 构 酶 , 化 底 物 分 子异 构 化反 应 ; 5异 催
传 统 浮石 , 为 “ 洗 ” 称 酵 。这 种 “ 洗 ” 艺 经 久 不 衰 , 酵 工 而
采 用纤 维 素 酶进 行 的生 物 抛 光 整 理 也 在 近些 年 受 到人
们更 多 的关 注 , 市场 前 景乐 观 。
应 所 需 能量 。
酶 ) ( ) 解 酶 ( 胶 酶 中特殊 的 果胶 裂 解 酶类 型) 尤 ;2 裂 果 。
其 是 氧化 还 原 酶 给我 们 带 来 了 新 的 思 路 , 酶 与 媒 介 即
专 一性 ( 称 特 异性 或 选 择 性 ) 指 一 种 酶仅 作 用 又
于某 一 种物 质 或一 类 结 构类 似 的物 质 并 催 化某 种 类 型 的反 应 。
2 3 酶 的 历 史 .
很 早 以前 , 织 行 业 就 利 用 微 生 物 来 提 高纺 织 品 纺
2 酶 在 生 态 染 整 加 工 中 的应 用
新技 术 和新 装 备正 在 环 保要 求 的 引领 下 被广 泛 开发 与 应 用 。酶 制 剂 , 为 一种 可 自然 降解 的生 物制 剂 , 在 作 正 纺 织 印染 加 工 中扮 演 着 愈 来 愈 重 要 的 角 色 , 给 现 代 它 纺织 工业 带 来 的益 处 可 归 结 为 4 即效 率 E f in y E, f ce c , i 效果 E fcie e s 经 济 E o o f t ns , e v c n my和 生态 E oo y c lg 。
生物酶在纺织染整中的应用
生物酶在纺织染整中的应用对生物酶进行介绍,简要概述了生物酶的特点和在纺织业中的应用价值,通过生物酶在染整前处理、后处理等不同时期的应用范围,与传统印染方法对比,突出了生物酶在纺织染整中的应用优势,提出生物酶处理与其它生产工序结合,更有利于进一步缩短工艺流程并且降低生产成本。
标签:生物酶;染整;应用0 引言作为由活细胞产生的具有催化作用的有机物,酶的生产和应用在国内外已经有着八十余年的历史,在本世纪八十年代,随着生物工程在国内的发展,酶的制造和应用范围也越来越广,尤其在纺织工业领域得到了广泛的应用。
1 染整加工类生物酶生物酶在纺织业的使用主要用于染整方面,其特点又与在其它领域使用的酶不同。
生物酶的共同特点虽然都是追求高效高转化率,但是在纺织染整业,对生物酶的要求还需要对纺织物纤维的低伤害,要求在保证高效高转化率的基础上对纤维的损伤降到最低,而生物酶只对特定的目标物质产生作用,对于织物纤维损伤小甚至是无损伤。
2 生物酶在纺织染整工业中的发展概况生物酶的应用领域非常广阔,在纺织工业中,曾经主要用来做棉织物的退浆和蚕丝的脱胶处理,而如今的纺织染整领域中,从前期处理到后整理加工都少不了生物酶的作用。
现在,酶处理工艺已被世界公认为是一种完全符合环保要求的生态生产工艺。
3 生物酶在纺织染整中的应用生物酶在纺织染整工业中通常为颗粒状及液体制剂两类。
粉状的酶制剂因为易形成粉尘危害,对操作工人的身体有损,因此少有使用。
在染整过程中酶主要应用于两个方面:一是用于天然纤维如棉、丝等织物的前期加工处理,去除纤维或织物上的杂质为后续的染整加工打下良好基础。
二是织物的后整理加工,去除纤维表面的细小绒毛或使纤维减量,经生物酶处理过的织物外观整洁美丽、手感柔软顺滑。
3.1 生物酶退浆织物在织造前都经过“浆洗”,而浆料在印染过程中又会对于染料的上色造成阻碍。
所以在织物染色前需要进行退浆处理。
传统最常用的退浆方法是采用先碱后酸的方法,对大部分浆料都有效,但是对于织物纤维有着无法避免的损害。
生物酶,21世纪的一道独特风景——生物酶技术在棉织物印染加工中的应有
兰。
-、Jl。
二二・一J—jJ-押环境污染和社会化生产之间的矛盾日益严重的今天,绿色染整加工已^’“发展的基础。
随着国家环保标准的日趋严格.企业对清洁生产的认i爰i保的新技术新工艺新设备的推广应用将是大势所趋。
生物酶制剂.怍对环境友好的助剂.正在纺织印染加工中扮演着越来越重要的角色。
文章j技术在棉织物印染加工中的应用情况+旨在为棉印染企业提供有价值的参1mecontmdmonk”ee……nnle¨lp0Il岫…ⅢInduhInalpmlucfIonkco|_…o惦recentlyEco】091caldyeJngandnnlnIlngP…shasbe…cah日HIsdevcI叩…【0fkxnIeIndus【dW】Ihsbt………tpmtcctI…Iandardsdyc…gandpnnt】“g8m。
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nore“甜meoncO呐n雠mes,ln砌vmu出Iclnmn㈣forRlevamcn1日螂墨本期特稿协及舭学品棉花是一种可再生、可降解以及可持续的资源,是全球纺织市场上需求量最大的天然纤维,在所有纤维中占有举足轻重的地位。
尽管棉花在全球纤维消耗量中的比例从1970年的54%下降到2007年的37%,但消耗量却从1178.4万t上升到2720.3万t,占天然纤维总消耗量的95.4%(表1)。
国际棉花咨询委员会(ICAC)预计,2008,09(2008年8月一2009年7月)的世界棉花产量将接近2700万t,消耗量有望突破2750万t。
棉花所涉及的经济活动达到数千亿美元,从棉田到织布,全球有数亿人在从事与棉花相关的工作。
酶在染整加工中的应用
其缺点是不稳定,易受外界条件(如酸、碱和热等因素)的 影响而变性失活。
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工业上:主要利用微生物发酵法生产各种酶制剂,其中应 用最多的是淀粉酶制剂和蛋白酶制剂。淀粉酶主要用于纺 织业进行棉布退浆,食品工业上使淀粉水解生成葡萄糖。 蛋白酶大量用于皮革脱毛、蚕丝脱胶等。
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酶在纺织染整加工中应用受到重视还有另外 两个重要原因:
世界各国对纺织品及环境无害的要求越来越 高,要求达到用“清洁无害的化学”方法来 进行纺织染整加工,而传统的染整加工都或 多或少采用了“有害的化学’’方法。而酶 是天然蛋白质产品,它们容易完全生物降解, 不会污染纺织品和环境。
重金属盐(硫酸铜、醋酸铅、氯化汞和硝酸汞等)也可以使 蛋白质沉淀,但这是不可逆的沉淀作用,酶被沉淀出来后 失去催化能力,所以重金属盐是酶的有害毒性物质,非但 不能用来提取酶,在应用酶处理纤维及纺织品时,还会使 酶失去活力或降低处理效果,应该防止这类重金属的出现。
缺少辅酶Q10的肌肤,细胞将 失去能量,肌肤机能逐渐变弱, 色斑、皱纹等容易生成。肌肤 的抗氧化力也将下降,易受紫 外线伤害,导致弹力及张力丧 失。
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应用于纺织工业约始于1857年,最初是用麦芽提取 物除去织物上的淀粉浆料。
1900年,德国的Diaman公司应用退浆酶(Diastafor) 进行退浆,它与老的酸退浆法相比,不但退浆效率 高而且对织物无损伤。
酶在染整加工中的应用
虞波
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1
酶的特性和分类
酶又称酵素,是一种生物催化剂,通常是由生物体产生的具 有催化作用的一类蛋白质。
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。
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、
适 用 于棉织 物 煮练 的酶 是纤 维 素酶 、果 胶 酶 、
和 连续式 (型箱或轧 蒸 ) 法 。 于退 浆 的酶 主要 是 J 方 用 淀 粉酶 。 如果 淀粉浆料 中含 有甘油 酸酯类 物质 , 退浆 时则在 淀粉 酶 中再加 入脂肪 酶 , 以提 高退浆效 率 。 用 葡糖 淀粉酶退 浆时 .同时加 入葡糖 氧化 酶可显 著提 高织 物 的光 泽度 。 使织 物手 感柔 软 。 棉纤 维退浆 时一 般用 含酶 的复合退浆 剂 . 退浆20 主要成分 包括 : 如 00
纤维 素酶 主要 有3 : 种 内切 葡 聚糖酶 、 切 葡 聚 外
糖酶 和B 葡萄糖 苷酶 。这些 纤 维素 酶可 同时 作用 , 一
相 互 问 也 可 发 生 协 同作 用 。 常 用 的 纤 维 素 酶 是
C l sf ( 柔 酶 L . 可 去 除纤 维 素纤 维 中杂 euoL 纤 l t ) 它
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李 淑
生物酶在染整力 工中的应用及其发展 口
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生 物 髓 在 染 整 加 工 中 的 应 用 及 其 发 展
李 淑华 , 晓梅 ( 纺织 技术 院, 苏南 26 7 顾 南通 职业 学 江 通 2 0) 0
邱 红 娟 (国 中 纺织出 社, 京 1 07 版 北 0 2) 0
将p  ̄ U . 6 . 后汽蒸 3 5m n 随后 用 热水 洗 H 62 . 最 4 i.
理, 麻纤 维 沤麻 , 真丝 脱胶 , 毛 防缩等 各方 面 。 羊
1 棉 织 物 的前 处 理 和整 理
11 前 处理 .
111 退 浆 ..
涤 。这 种方法 处理 的织 物退浆 均 匀 轧堆法 : 如织 物在 含2gLK m l e 的溶 液 中 / e ya 酶 s 浸 轧 后 。0℃时 堆 置6 i. e ls酶 可将 淀 粉 6 0mn K myae
摘要 : 介绍了生物酶技 术在的脱胶和砂洗等 染整
加 工 中的应 用 , 并讨 论 了生物 酶技 术将 不 断朝 着 复合化 、 同作 用 、 协 转基 因技 术 等方 向发展 的趋 势 。
关键词 : 生物酶 ; 染整 ; 处理; - g 后整理 ; 发展方向
水 解 为糊精 和 葡萄 糖 . 然后 热水 洗 去淀粉 水 解 的产
物。
11 . 2 煮练 .
酶退 浆作 为最 早 应用 的 生物 酶技 术 . 艺 比较 工 成熟 。 退浆 工艺 可 以分为 三个 阶段 : 酶 浸渍 、 保温 处 理 和水洗
酶 退浆 常 采用 间歇 式 、 半连 续 式 ( 轧卷 或轧 堆 )
B i n E、 o ao E e o N K l sl x l MC 和B i l 0 0” B i n E e o T2 9 。 e o N s c x
收 稿 日期 :0 6 0 — 1 2 0 — 7 2
蛋 白酶 和脂肪 酶等 。煮练 效果 最好 的是 纤维 素 酶 , 因为 它容 易接 近纤 维 素 . 因而对 纤 维 中疏水 性 的杂 质容 易去 除 。其 次是 果胶 酶 、 白酶 和脂 肪酶 。 蛋
质。 使纤 维 光洁 、 软 。这种 酶最 佳使 用 条件 是 : 柔 酶
用 量3%(w ) 作 用 温度 5 o 1, 0℃ ,H= , 间6 i。 p 5时 0 m n 经2gL e yae / 的K m ls酶于 6 0℃退 浆6 i的棉 织 物 . 0mn
作者简介 : 李淑华(9 6 ) 女 , 16 一 , 江苏南通人 , 副教授 , 从事化
胰 蛋 白酶 、 草 杆菌蛋 白酶及 胰 凝乳 蛋 白酶直 枯
厦
接用 于 棉坯 布煮 练 这 三种 酶在 温 和条 件下 (5 4
5 p 7 煮 练效果 与碱 煮 练 的效果相 当 。 5o H= ) C,
窨 列
赠
果 胶 酶在 棉 织 物 的煮 练过 程 中起 着 重 要 的 作 用 。碱 性果 胶酶 比酸性 果 胶酶 煮练 效果 更好 , 主要 体 现在 处理后 棉织 物 的润湿 性和 白度 更佳 碱 性果 胶 酶 Bo pi在 6 【,H= , 间 6 n 用 量 为3 i—r p O。 p 5 时 = 0mi,
轧 蒸 法 :织 物 先 在 含表 面 活性 剂 的 热 水 中浸
全生物降解 生物酶技术 的开发应用顺应了绿色生
产加 工 和可 持续发 展 的要 求 . 而被 越来 越多 地 应 因
用 于染整 加 工 中 , 如棉 织 物 的退浆 、 煮练 、 白及 整 漂
渍 , 淀粉膜 溶胀 。然后将 织 物 以6 ~0mmi的速 使 0 7 / n 度浸 轧 酶液 , 浸轧液 中酶 的用 量 为6 1 /, 醋 酸 ~ 2g 用 L
的作 用是 去 除重 金 属 离子 杂 质 。使 水 软 化 : ol K l. a
sl E o MC 用作洗 涤剂 和去泡剂 .增 加浸 渍时织物 的带 液率 ;e oT29 中含高活性 的0 淀粉酶 .可 在 比 B i l 00 s 【 一 较宽 的温度 和p H范围 内进行退浆 。工艺举例 如下 :
中图分类号 :S9. 文献标识码 : 文章编号 :0595(070—030 T 10 2 A 10—3020 )101—5
生 物酶 是 一种 天 然 的大分 子 物质 . 有效 催 化 能 化学 反 应 的进 程 .很 小 的用 量 就 能发 挥 突 出的效 能。 同时 生物 酶作 为一种 生 物制剂 . 毒无 害 . 完 无 能
学、 染整 、 分子 材 料 的教 学 和 科研 高
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染
整
技
术
V 1 9N . o. o 2 1
Jn2 o a .o 7
再 经上述 工艺 酶 煮练 . A C  ̄试 方 法估 价润 湿 按A T C ! J t 性, 结果 织物 的润湿 时 间为2s 。