酸性蛋白酶作用于皮革染色过程的动力学研究

估计 大 约 １ ０ ％未 被 利 用 的 染 料 随 废 液 排 出而 造 成 浪 费 。 因 此 ， 产 生 的 废 液 具 有 较 高 的 生 物 需 氧量 、 化 学 需 氧量 、 颜 色 和 固体
的吸 附亲 和 力 的差异 以及 染料 自
悬浮物。目前 由于对众多合成染 料的生物处 理不足 ， 使 得 处 理 过
的 废 水 依 然 保 留残 余 颜 色 ， 导 致
公 众 对 此 的批 评 不 断 。此 外 ， 有 色 的 染 料 废 水 对 于 水 生 生 物 来
身的变化导致皮革染色工艺的效 果 不 同 。染 料 的染 色 行 为 主要 取 决 于染 料 及 被染 色皮 革 的 电荷 性 质。人们开始研究利用各种交联 作用 包 括 亲 核基 团 、 酶 的使 用 、 天
Ｃ ｅ ｇ ａ ｒ ｒ ａ — Ｐ ｕ ｅ ｎ ｔ ｅ 和 被 修 正 的
染 色 ，对 原 料 皮进 行 统 一 的铬鞣
３ ７
西 部 皮 革
第 ３ ５卷
Ｃ ｅ ｇ ａ ｒ ｒ ａ — Ｐ ｕ ｅ ｎ ｔ ｅ模 型 ） 拟 合 的动 力 学 也有 研 究 ， 现 已 获 得 染 色 过 程 吸 收速 率 常数 。测 得 不 同温 度 下 的等温线 ， 以 确 定 不 同 温 度 下 的
染 料 具有 不 同 的吸 收速 率 ，而且 还 有 可 能导 致 成 革 色泽 不 一 致 等
问题 。 由于 不 同皮 革 对 不 同染 料
关方 程 ， 这 个 模 型 将 与染 料 浓 度 达 到 平 衡 相 关 的 时 间 的 比值 与 平 衡 状 态 下 的活 化 能 、 染 料 的 吸 收 速 率 以及 作 用 时 间关 联 起 来 。
然色 料 、超 声波 和和单 宁 酸来 改 善染 料 的吸 收 。尽管 如此 ， 现 已报 道 的有 几种 方 法 可 提 高皮 革 染 料 的 吸收 和脱 色 ，但 是关 于皮 革 处 理 中酶促 染 色 动 力 学 的研 究 尚未 见 报 道 。本 论 文 就是 选 择 合 适 的
Ｋ ｏ ｎ ｇ ｌ ｉ ａ ｎ ｇ 等 使 用分 散 染 料 染 色
以及 鞣 后处 理 并 且 选 择恰 当 的染
关 于 染 料 动 力 学 的 研 究 已 有人 进 行综 述 。Ｃ ｅ ｇ ａ ｒ ｒ ａ 和Ｐ ｕ ｅ ｎ ｔ ｅ 等 已 找 到 在 染 色 过 程 中 任 意 时
刻 底 物 对 于 染 料 的 吸 收 速 率 相
料都有助于染料 的吸收 ，改善皮 革 的染 色效 果 。 现 已证 明 ， 不 同的
—
说 是有毒 的 ， 它 通 过 降低 光 合 作 用 和 初 级 产 物 的 产 生 扰 乱 生 态
平 衡 从 而 影 响水 生 生 物 的 共 生 。
Ｐ ｕ ｅ ｎ ｔ ｅ模 型 。 关 于 Ｃ Ｉ 酸 性 黑
１ ９ ４在纺 织 品 的 间歇 、连 续 和 半 连 续 染 色 过 程 中 的染 料 吸 收 速 率 的数 学模 型也 有报 道 。 本实验 中 ， 在 四种 不 同 的 酶 浓 度 下研 究 皮 革 的染 色 动 力 学 。
染料 的组成复杂 ， 其重金属 离子 很可 能诱 发慢性 毒性 ， 特别是 诱 发 突 变 和致 癌作 用 。
非 均质 的原 料皮 革 很 难 进 行
酶对其在皮革染色过程 中的动力 学 进行 研 究 。 目前 酶 主要 用 于皮 革 的浸水 、脱毛 、脱脂等水场处
理
不 同 经 验 公 式 ｆ Ｐ ａ ｒ ａ ｂ ｏ ｌ ｉ ｃ ，
酸性黑 ２ １ ０ 具有更高的吸收率。由阿伦尼乌斯方程计算酶促进染色 过程中活化能减少了５ ０ ％， 染料的吸 收率被证实确有提 高。 用修正过的 Ｃ ｅ ｇ ａ ｒ ｒ ａ － Ｐ ｕ ｅ ｎ ｔ ｅ 方程所确定的酶促 反应动力学具有更高的吸收常数和 更快的吸收速率。经酶预处理染色后的皮革与对照组相比， 具有更加优 良的色泽效果。本研究证实了酶
孙 国龙 编译
摘 要： 本 论文报道 用酸性 蛋 白酶 对皮革 染 色进 行预 处理 的染 色动力 学研 究。将 酸性蛋 白酶应 用 于皮 革 染 色可提 高染料 的吸收 率并且促进 染料 在皮 革 内部 的扩散 。酶 量为 １ ％在 ５ Ｏ℃下作 用 ６ ０ ｍｉ ｎ ， 可使 染料 的吸收 率达 到 ９ ８ ％同时提 高吸收速 率 。在 最佳 工 艺条 件 下反 应后 测得 ｃ Ｉ 酸性 黑 １ ９ ４染料 最终吸 收 率 （ Ｃ ） 达到 ９ ８ ． ５ ％， 修 饰 等温线上 Ｋ和 ，为 ０ ． １ ０ ３ ３和 ０ ． ０ ６ ３ １ 。Ｃ Ｉ 酸性 黑 １ ９ ４是 ２ ： ｌ 型金属络 合 染料 ， 比Ｃ Ｉ
３ ５卷第 １ ６期
２ ０ １ ３年 ８月
西
部
皮
革
Ｖｏ １ ． ３ ５ Ｎｏ ． １ ６ Ａ ｕ ｇ ． ２ ０１ ３
Ｗ ＥＳＴＬＥＡＴＨＥＲ
酸性 蛋 白酶作用于皮革 染色过程 的 动 力学研 究
Ｓ ｗ ａ ｒ ｎ ａ Ｖ Ｋ ， Ｒ ａ ｊ ａ ｎ ｇ ａ ｍ Ｖ ， Ｇ ｌ ａ ｄ ｓ ｔ ｏ ｎ ｅ Ｃ Ｊ等著
聚 酯 纤 维 ，将 Ｃ ｅ ｇ ａ ｒ ｒ ａ — Ｐ ｕ ｅ ｎ ｔ ｅ模
型 与 其 他诸 如 Ｈ ｉ ｌ ｌ 、Ｖ ｉ ｃ ｋ ｅ ｒ ｓ ｔ ａ ｆ ｆ 、
Ｓ ｈ ｅ ｈ ｏ ｎ和 Ｐ ａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｓ ｏ ｎ提 出 的 模 型 进 行 了 比较 ， 发 现 Ｈｉ ｌ ｌ 模 型 是 最 接 近 实 际规 律 的 ， 其次是 Ｃ ｅ ｇ ａ ｒ ｒ ａ
在环境友好 型 皮革染 色工 艺中起 着至 关重要 的作 用。 关键 词 ： 染 色； 酶； 动力学； 吸 收速 率 常数 ； 表 观 活化 能
１前 言
诸 如 纺 织 、造 纸 、纸 浆 、 皮 革、 塑 料这 些行 业 ， 全 球 每 年 的
染 料 总 消 耗 量 已 经 超 Nhomakorabea １万 吨 。