纤维素酶在纺织品染整中的应用
摘要:介绍了纤维素酶的性质、纤维素酶对纤维素的作用机理及纤维素酶在纺织上的应用,对其在纺织上的应用前景进行了展望。
关键词：纤维素酶纤维素染整纺织应用
0前言
纤维素是世界上蕴藏量最丰富的天然高分子化合物,绝大多数由绿色植物通过光合作用合成。微生物对纤维素的降解、转化是自然界中碳素转化的主要环节。纤维素酶是降解纤维素生成葡萄糖的多组分酶的总称。目前,纤维素酶产品广泛应用于纺织、饲料、酿造、制药、造纸等行业,尤其是在纺织行业的应用范围目前正在不断扩大。
早在1906年,Seilliere就在蜗牛的消化液中发现了能分解纤维素的纤维素酶。纤维素酶是能水解纤维素B-1,4 -葡萄糖苷键,使纤维素变成纤维二糖和葡萄糖的一组酶的总称,它不是单一酶,而是起协同作用的多组分酶系。
纤维素酶的来源非常广泛,昆虫、软体动物、原生动物、细菌、放线菌和真菌等都能产生纤维素酶。主要的有:康氏木霉、里氏木霉、黑曲霉、斜卧青霉、芽孢杆菌等。丝状真菌产生的纤维素酶一般在酸性或中性偏酸性条件下水解纤维素底物,耐嗜碱细菌产生的纤维素酶在碱性范围起作用。
一、纤维素酶的组成和性质
纤维素酶是一种复合酶,是包括多种酶的一个体系,它可以从多种微生物、植物和动物制取。目前对纤维素酶的研究还不深,但就已
知的情况来说,纤维素酶至少含有三种成分的酶,即可任意切断纤维素分子中β-1,4-糖苷键的内切B-葡聚糖酶(EG);从没有还原基末端开始切断
β-1,4-糖苷键成纤维二糖剩基的外切β-葡聚糖酶(CHB)和将纤维素二糖分解成葡萄糖的β-葡萄糖苷酶(BG)。也有人将可以催化水解CMC那样水溶性底物的纤维素衍生物、但很难单独作用于结晶纤维素的酶称为C X酶,也即上述的EG酶。将从纤维素的非还原端开始分解成纤维素二糖、与C X酶共存时能破坏纤维素结晶部分的酶称为C1酶,也即上述的CBH酶。将可以使纤维素二糖分解成葡萄糖的酶称为纤维素二糖酶,即BG酶。
二、纤维素酶对纤维素的作用机理
目前,一种理论认为:纤维素酶水解纤维素是β-1,4 -内切葡聚糖(纤维二糖水解)酶(EG,Endo-β-Glucanase),β-1,4 -外切葡聚糖(纤维二糖水解)酶(CBH,Cellobiohydrolase)和β-葡萄糖苷酶(BG,β-Glucosidase)协同作用下进行的。首先,EG酶随机水解切断无定型区的纤维素分子链,使结晶纤维素出现更多的纤维素分子基端,为CBH酶水解纤维素创造条件,CBH酶的水解产物纤维二糖则由BG酶水解成葡萄糖,因而纤维素酶水解纤维素的过程可以简单表示为:EG→CBH→BG。目前的研究表明,EG酶实际上至少包括EG?、EGП、EGШ和EGV四种,CBH至少包括CBH?和CBHП两种。
另外一种理论认为:纤维素酶是由葡聚糖内切酶(C x酶)、葡聚糖外切酶(C1酶)、β-葡萄糖苷酶三个主要成分所组成的诱导型复合酶
系。其中C1酶起水化作用,它作用于不溶性的固体表面,使形成结晶结构的纤维素链开裂,长链分子的末端部分游离,从而使纤维素链易于水化。Cx酶随机水解非结晶纤维素、可溶性纤维素衍生物和葡萄糖的β-1,4 -寡聚物,葡萄糖苷酶将纤维二糖和纤维三糖水解成葡萄糖。该假说的基本降解模式如下:结晶纤维素-C1→无定形纤维素-C x →纤维二糖-β-葡萄糖苷酶→葡萄糖此外,Coughlan认为结晶纤维素的降解是一个多步骤过程,并认为原初反应即无序反映(Amorphogenesis)使纤维素的结晶状态发生改变,便于随后的纤维素水解。还有学者认为纤维素的降解中存在短纤维形成现象,他们认为天然纤维素首先在一种非水解性质的解链因子或解氢键酶作用下,使纤维素链内或链间的氢键打开,从而形成短纤维。
纤维素酶的作用机制非常复杂,现在为止还没有完全弄清楚。除了各组分对纤维素分子的分解作用,目前越来越多的研究显示纤维素酶各组分之间有协同作用。不过,大体上它的水解作用可以分为以下几步:(1)酶分子从水相转移到纤维的表面;(2)酶分子与纤维表面结合,形成E+S的复合物;(3)把水分子转移到酶与底物复合物的激活位点;(4)在酶与底物的复合物催化下,水与纤维的接触表面发生发应;(5)产生的产物转移到水相中。
三、纤维素酶在纺织品染整中的应用
1、减量处理
纤维素纤维织物经纤维素酶处理都伴随着纤维的减量或失重,并引起许多性能变化。减量处理主要是改善织物的柔软、弹性和悬垂性。
减量加工大多数采用液体染色机和水洗机。若织物被减量过大,纤维的强度会受到损伤。棉织物的失重率一般控制在3%~5%的范围内为好。
处理效果：棉织物经过纤维素酶整理后,手感和外观可以有很大的改善,织物的硬挺度和刚性降低,光滑度和悬垂性提高,能使织物获得更好的手感。LeeG.Snyder的研究证实,纤维素酶能够象烧毛一样使织物的外观变得光洁。C.L.Chong等人的研究表明在织物的外感和手感被改善的同时,剧烈的机械搅拌和摩擦作用会加剧织物的强力损失。因此在保证处理效果的同时,避免织物强力过度损失就显得非常重要。
2、生物抛光处理
生物抛光是一种用纤维素酶改善棉织物表面,以达到持久的抗起毛起球并增加织物的光洁度和柔软度的整理工艺。
（1）原理：生物酶抛光需要纤维素酶对纤维素的水解及机械搅动配合实现，搅动有助于织物表面被酶水解的茸毛从织物的表面脱落，形成光洁的织物表面，是纤维素酶工业化应用中不可缺少的条件。同时，搅动也曾加了酶分子与织物的接触频率，从而获得理想的处理效果。（2）处理效果：生物抛光的主要功效是使服装和面料长久保持光鲜、手感更柔软。与传统的加工方法比,生物抛光有如下优点:织物表面更光洁无茸毛;织物表面显得更加均匀;减少起毛起球的趋向;增加悬垂性并具滑爽手感;?处理的织物更具有环保意义。经过生物抛光处理的织物还有诸多优点:穿着洗涤不易起球,染色鲜艳,保色保新时间长,尤其对印花织物效果更好。
（3）工艺说明
A、酶用量对酶处理效果的影响。由于各种纤维素酶的酶活是不一样的，所以在确定用量时，要考虑其酶活以及待处理织物的种类和具体工艺要求。酶活高的，其用量相对少些，酶活低的，其用量则相对多点。
B、温度对酶处理效果的影响。处理液的温度对纤维素酶的酶活也有很大的影响。温度太低，会使酶的活性无法充分发挥出来；温度过高，同样也会导致酶失去其活性，从而达不到预想中的处理效果。处理液的温度一般控制在 45~55℃。
C、pH 值对酶处理效果的影响。酸性酶、中性酶都各有其适宜的 pH 值范围。若 pH 值过低，则酶的理化性质过于稳定，从而发挥不了其有效的催化作用。但同样，pH 值过高，也会导致酶“失活”，也即失去了自身的催化作用。对于酸性纤维素酶而言，pH 值应在 4.4~5.5 为佳，而中性纤维素酶的 pH 值，则应该在 6~7 范围内最适。
D、时间对酶处理效果的影响。酶对织物的处理时间越长，织物的失重率就越大，而失重率同时又与处理时的搅拌条件有关。在能够充分搅拌的设备中，对织物的酶处理时间就可以较短些；在搅拌条件不够充分的设备中，处理时间就可以相对长一点。以耐洗色牢度试验机为例，酶处理的时间一般控制在40~60min。
E、添加剂对酶处理效果的影响。处理液中的某些添加剂能成为酶的激活物，如非离子表面活性剂AEO，它与酶的结合弱，对酶的构象影响较小，使酶可以保持活性；并且它还能促进酶分子的扩散和渗透，
增加酶在固体底物上的可移动性，使酶较容易地解吸并移动到其他结合部位，从而增加酶的活性。而有些武汉纺织大学学报 2011 年36添加剂则可能成为酶的抑制物。当纤维素酶受到这些抑制物的作用，导致其酶活消失并且无法恢复时，成为酶中毒。如单宁酸、甲醛、多酚固色剂等都可能造成酶中毒现象。
F、染色对酶处理效果的影响。织物经染色后进行酶处理，其失重率较染色前进行酶处理的失重率要低。这可能是因为染色后，纤维表面吸附了大量的染料，导致其难以受到酶的侵蚀作用。所以经不同染料处理后的织物，其失重率所受到的影响也是不一致的。
3、水洗和石磨处理
纤维素酶还广泛应用于牛仔裤类产品的洗涤加工,代替石洗加工工艺。最早应用于靛蓝牛仔服装的洗涤整理上,以获得与石磨相同的染料脱色、洗白等褪色仿旧效果。
（1）原理:首先将牛仔服装上的浆料充分去除,充分发挥纤维素酶对牛仔服装表面的剥蚀作用。纤维素酶仅对牛仔服装表面部分水解,造成纤维在洗涤时发生脱落,在纤维素酶处理时,牛仔服装在转鼓中不断发生摩擦,加速服装表面纤维的脱落,并使吸附在纤维表面的靛蓝等染料一同去除,产生石磨洗涤的效果,并具有独特的外观和柔软的手感。目前应用的纤维素酶大多为中性或酸性纤维素酶。
（2）处理效果：纤维素酶可用于牛仔服装水洗石磨加工,加工后的服装雪花点多、立体感强、色光好。与传统的石磨工艺相比,酶洗工艺条件温和,耗能降低,减少了服装和设备的磨损,水洗效率高;与传统
的化学助剂整理工艺相比,酶洗工艺大大减少了污水排放,有利于环境保护。
（3）工艺过程及说明
纺织品酶洗的一般步骤:退浆牛仔服装投入水洗机~放水至适当水位,加入浮石、胶球→加防染剂→开机运转→升至适合温度→调整或检查pH值→加入酵素一磨洗一定时间,对照样板→放水至较高液面,升至60℃以上(加纯碱灭活)→次氯酸钠或双氧水轻漂洗→水洗→其他工艺(如套色等)→过柔软剂。
A、牛仔服装酶洗前要经过退浆处理,处理不好会直接影响后整理。不同牛仔面料的退浆温度要求不同,例如,弹力牛仔一般不能超过55℃,否则会造成弹力损失;非弹力牛仔则可以达到70℃。
B、退浆的浴比一般控制在1:20,酶洗浴比1:20也较优。〔‘2〕浴比过高浪费水资源、增加升温能耗和水处理费用;但浴比太低时水位过低,衣物润湿不匀,容易引起水线,导致色花、色斑的产生,破坏整理效果。
C、酶洗温度一般控制在45~50℃,温度太低,酶过于稳定,不能充分发挥催化作用;温度太高,酶的活力就高,织物强力损伤大,同时给工艺控制带来难度。
D、对返染要求不高的服装可选用酸性纤维素酶,酸度控制在酶作用的最佳效果,即pH值4.5一5.5，如果要求浅色和起花更快,将pH值调至4.0一5.0,在适当的弱酸条件下,染料与棉纤维的亲和力较低,而纤维素酶又能够很好地发挥其活性,从而达到较快的效果。中性纤维
素酶(pH值6一8)较酸性纤维素酶整理效果好,防沾色效果优良,对织物损伤小,因此,进行高档棉织物整理时,选择中性纤维素酶比较理想。
4、超级柔软整理
（1）用纤维素酶加工能使织物具有较好的柔软手感，这种柔软性不同于一般柔软剂加工，在穿着过程中，经不断洗涤可长期保持这种柔软特征。超级柔软整理作为一新兴的整理加工工艺，其加工产品已经受到了广大消费者的青睐。它是协同化学、生物、机械等作用，从而使被处理织物具有超级柔软效果的一种整理方法，其中生物酶整理是该整理中极为重要的一环。
（2）处理效果：经过纤维素酶处理后，再用化学柔软剂进行增量处理，从而使其具有丝一般的超级柔软手感，获得新的织物风格。在整理过程中，由于织物首先受到纤维素酶的作用，蓬松柔软，而后的柔软剂又降低了纤维的摩擦阻力，这两种作用使织物硬挺度，比单独用酶或柔软剂整理的都低，织物的悬垂性能也提高)随着柔软剂用量的增大，织物强降率降低，强力损失减少。柔软剂吸附在酶处理产生的纤维裂痕上，不仅提高了其吸附量，而且弥补了由于酶水解使纤维分子间力减弱而造成的强力损失。
（3）超级柔软整理流程：原坯→落缸前处理→纤维素酶酵洗→漂白或染色→脱水干布→成品定型（加柔软剂）→成品检验；
纤维素酶：inkliAge 44L 用量为0.8g/L ，54℃处理45min；
柔然剂浆方：10—20g/L LVST（平滑剂），70—80g/L S150，0.3
—0.5g/L 苹果酸，条件：130℃×10s轧余率：80%。
5、棉织物精练
纤维素酶是唯一的一种可以单独使用于原棉的酶,能显著改善织物的润湿性和保水性,质量损失和白度都稍有增加。当果胶酶和纤维素酶结合用于一步法处理时,织物润湿性有着最显著的提高,水接触角和保水量都降到以往工业化精练所保持的范围之内。质量损失比单独用纤维素酶时要小。而对果胶酶,由于最外层的非纤维素成分对果胶酶起着物理屏蔽作用,从而降低了果胶酶的可接触性。他们还发现,在碱精练后再用纤维素酶对织物进行处理,可提高织物的白度。另外漂白后留在棉纤维中的棉籽壳屑是由木质素构成的。薛迪庚对棉籽壳进行了专门研究,发现它由五部分组成,即表皮层、外色素层、无色细胞层、栅状细胞层、内色素层,层与层之间由果胶连接。Emile.C等将棉籽壳处理与棉煮练纤维素的酶处理结合起来。纤维素酶处理后棉籽壳有一定的质量损失,再碱煮练后质量损失增加,可达到80%降解。
6、其他应用
除上述处理外,纤维素酶整理也可用于粘胶、Lyocell和醋酸纤维织物,以改善织物的手感、悬垂性,去除织物表面的绒毛,减少粘胶织物的起球倾向和Lyocell织物的原纤化倾向。
四、研究现状及发展趋势
纤维素酶经过十几年的研究,已经在纺织工业得到了广泛的应用,但还有许多的问题没有得到解决。纤维素酶的组成至今还没有弄清楚,各种组分的酶对纤维的作用机理目前还停留在假设的阶段,尚未提出
令人信服的理论。
纤维素酶的成本比传统工业中使用的化学药品高,生产价廉易得酶是以后发展的一个方向。另外,在目前酶还不能重复利用,提高酶的利用率,将酶固定化,对酶进行修饰和将酶制成微胶囊是一个解决的办法。在对牛仔布进行整理时,会出现返染现象。Cavaco-Paulo通过对靛蓝在纤维素酶洗期间的返染研究,提出了避免返染的关键不是pH 值,而是对靛蓝染料具有很小亲和性的酶。也有研究者提出,牛仔布的返染与酶的种类和组成有关。在利用纤维素酶进行碱精练时,会有叶子垃圾残留,而碱精练中残留很少,在漂白后可完全去除。目前,正在研究拼用纤维素酶和半纤维素酶去除叶子垃圾。
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纤维素酶 一、试剂： 1）醋酸缓冲液（pH 5.5）：164.08 g无水醋酸钠（C2H3O2Na）溶于700 ml去离子水，用醋酸（C2H4O2）调节pH至5.5，用去离子水稀释至1 L。 2）CMC溶液（0.7%，w:v）：7 g羧甲基纤维素钠盐溶于1 L醋酸缓冲液，45℃下搅拌2 h，此溶液在4℃下可存放7天。 3）还原糖试剂： 试剂A：16 g无水碳酸钠（Na2CO3）和0.9 g氰化钾（KCN）溶于去离子水并稀释至1 L。试剂B：0.5 g六氰铁钾（K4Fe（CN）6）溶于去离子水并稀释至1 L，贮于棕色瓶中。 试剂C：1.5 g 硫酸铁铵（NH4SO4Fe2(SO4)2·H2O）、1 g十二烷基硫酸钠（C12H25O4SNa）和4.2 ml浓硫酸溶于50℃去离子水，冷却后稀释至1 L。 4）水合葡萄糖溶液：28 mg水合葡萄糖溶于少量去离子水中，并定容至1 L。 二、仪器设备 恒温培养箱，水浴锅，分光光度计，搅拌器，三角瓶 三、操作步骤 取10.00 g（耕地）或5.00 g（林地）新鲜土壤（＜2 mm）于100 ml三角瓶中，加15 ml 醋酸缓冲液和15 ml CMC溶液，盖上塞子，于50℃下培养24 h，过滤。同时做空白对照，但在培养结束时才加入15 ml CMC溶液，并迅速过滤。 取2.00 ml滤液于50 ml容量瓶中，并用去离子水定容至刻度。吸取2.00 ml稀释液于20 ml试管中，加2.00 ml还原糖试剂A和2.00 ml还原糖试剂B，盖紧混匀，在100℃水浴中加热15 min 后，立即至于20℃水中冷却5 min。加10.00 ml还原糖试剂C，混匀，20℃下静置显色60 min，于690 nm波长处比色测定（要求在30 min内完成）。 标准曲线：吸取0，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，0.6，0.7，0.8，0.9，1.0 ml水合葡萄糖溶液，用去离子水稀释至2 ml，同上加入还原糖试剂A、B、C后，比色测定还原糖含量。c) 空白： 无土空白：不加土样，其余操作与样品试验相同，整个试验设置一个，重复一次。 无基质空白：以等体积水代替基质，每个土样设置一个。 四、结果计算 土壤纤维素酶活性（μg·g-1·(24 h)-1）＝(C*V*f)/ dwt 式中C为样品的葡萄糖含量（μg·ml-1）；V为土壤溶液体积（30 ml）；f为稀释倍数（25）；
染色布- 染整工艺流程 练漂去除天然纤维里含有杂质，以及在纺织加工过程中又加入了各浆料、油剂和沾染的污物等。这些杂质的存在，既妨碍染整加工的顺利进行，也影响织物的服用性能。练漂的目的是应用化学和物理机械作用，除去织物上的杂质，使织物洁白、柔软，具有良好的渗透性能，以满足服用要求，并为染色、印花、整理提供合格的半制品。纯棉织物练漂加工的主要过程有：原布准备、烧毛、退浆、煮练、漂白、丝光。 1)原布准备：原布准备包括原布检验、翻布(分批、分箱、打印)和缝头。原布检验的目的是检查坯布质量，发现问题能及时加以解决。检验内容包括物理指标和外观疵点两项。前者包括原布的长度、幅度、重量、经纬纱线密度和密度、强力等，后者如纺疵、织疵、各种班渍及破损等。通常抽查总量的10%左右。原布检验后，必须将原布分批、分箱，并在布头上打印，标明品种、加工工艺、批号、箱号、发布日期和翻布人代号，以便于管理。为了确保连续成批的加工，必须将原布加以缝接。 2)烧毛：烧毛的目的在于烧去布面上的绒毛，使布面光洁美观，并防止在染色、印花时因绒毛存在而产生染色不匀及印花疵病。织物烧毛是将织物平幅快速通过高温火焰，或擦过赤热的金属表面，这时布面上存在的绒毛很快升温，并发生燃烧，而布身比较紧密，升温较慢，在未升到着火点时，即已离开了火焰或赤热的金属表面，从而达到烧去绒毛，又不操作织物的目的。 3)退浆：纺织厂为了顺利的织布，往往对经纱上浆以提高强力和耐磨性。坯布上的浆料即影响织物的吸水性能，还影响染整产品的质量，且会增加染化药品的消耗，故在煮练前应先去除浆料，这个过程叫退浆。棉织物上的浆料可采用碱退浆、酶退浆、酸退浆和氧化剂退浆等方法，将其从织物上退除。碱退浆使浆料膨化，与纤维粘着力下降，经水洗从织物上退除。酶、酸、氧化剂使淀粉降解，在水中溶解度增大，经水洗退除。由于酸、氧化剂对棉纤损伤大，很少单独使用，常与酶退浆、碱退浆联合使用4）煮练：棉纤维生长时，有天然杂质（果胶质、蜡状物质、含氮物质等）一起伴生。 棉织物经退浆后，大部分浆料及部分天然杂质已被去除，但还有少量的浆料以及大部分天然杂质还残留在织物上。这些杂质的存在，使绵织布的布面较黄，渗透性差。同时，由于有棉籽壳的存在，大大影响
第1章染整工艺流程 整工艺流程 染整工艺流程的选择，主要是根据织物的品种、规格、成品要求等，可分为练漂、染色、印花、整理等. 2.1练漂 天然纤维都含有杂质，在纺织加工过程中又加入了各浆料、油剂和沾染的污物等，这些杂质的存在，既妨碍染整加工的顺利进行，也影响织物的服用性能。练漂的目的是应用化学和物理机械作用，除去织物上的杂质，使织物洁白、柔软，具有良好的渗透性能，以满足服用要求,并为染色、印花、整理提供合格的半制品.纯棉织物练漂加工的主要过程有：原布准备、烧毛、退浆、煮练、漂白、丝光。 2.1.1原布准备 原布准备包括原布检验、翻布（分批、分箱、打印)和缝头。原布检验的目的是检查坯布质量，发现问题能及时加以解决。检验内容包括物理指标和外观疵点两项。前者包括原布的长度、幅度、重量、经纬纱线密度和密度、强力等，后者如纺疵、织疵、各种班渍及破损等。通常抽查总量的10％左右。原布检验后，必须将原布分批、分箱,并在布头上打印，标明品种、加工工艺、批号、箱号、发布日期和翻布人代号，以便于管理.为了确保连续成批的加工，必须将原布加以缝接。 2。1.2烧毛 烧毛的目的在于烧去布面上的绒毛,使布面光洁美观，并防止在染色、印花时因绒毛存在而产生染色不匀及印花疵病。织物烧毛是将织物平幅快速通过高温火焰，或擦过赤热的金属表面，这时布面上存在的绒毛很快升温，并发生燃烧，而布身比较紧密,升温较慢,在未升到
着火点时，即已离开了火焰或赤热的金属表面，从而达到烧去绒毛,又不操作织物的目的。 2。1.3退浆 纺织厂为了顺利的织布，往往对经纱上浆以提高强力和耐磨性。坯布上的浆料即影响织物的吸水性能，还影响染整产品的质量，且会增加染化药品的消耗，故在煮练前应先去除浆料，这个过程叫退浆。棉织物上的浆料可采用碱退浆、酶退浆、酸退浆和氧化剂退浆等方法，将其从织物上退除。碱退浆使浆料膨化，与纤维粘着力下降，经水洗从织物上退除。酶、酸、氧化剂使淀粉降解，在水中溶解度增大，经水洗退除。由于酸、氧化剂对棉纤损伤大,很少单独使用，常与酶退浆、碱退浆联合使用。 2.1。4煮练 棉纤维生长时，有天然杂质（果胶、蜡质、棉籽壳、含氮物质等）一起伴生。棉织物经退浆后，大部分浆料及部分天然杂质已被去除，但还有少量的浆料以及大部分天然杂质还残留在织物上。这些杂质的存在，使绵织布的布面较黄，渗透性差。同时，由于有棉籽壳的存在,大大影响了棉布的外观质量。故需要将织物在高温的浓碱液中进行较长时间的煮练，以去除残留杂质.煮练是利用烧碱和其他煮练助剂与果胶质、蜡状物质、含氮物质、棉籽壳发生化学降解反应或乳化作用、膨化作用等，经水洗后使杂质从织物上退除。 2.1.5漂白 棉织物经煮练后，由于纤维上还有天然色素存在，其外观不够洁白,用以染色或印花，会影响色泽的鲜艳度.漂白的目的就在于去除色素，赋于织物必要的和稳定的白度,而纤维本身则不受显著的损伤.棉织物常用的漂白方法有次氯酸钠法、双氧水法和亚氯酸钠法.次氯酸钠漂白的漂液PH值为10左右，在常温下进行，设备简单，操作方便、成本低，但对织物强度损伤大，白度较低。双氧水漂白的漂液PH值为10，在高温下进行漂白,漂白织物白度高而稳定,手感好，还能去除浆料及天然杂质。缺点是对设备要求高，成本较高。在适当条件下,与烧碱联合，能使退浆、煮练、漂白一次完成。亚氯酸钠漂白的漂液PH值为4～4.5，在高温下进行，具有白度好，对纤维损伤小的优点，但漂白时易产生有毒气体,污染环境,腐蚀设备,设备需要特殊的金属材料制成，故在应用上受到一定限制。次氯酸钠和亚氯酸钠漂白后都要进行脱氯，以防织物在存在过程中因残氯存在而受损。
纤维素酶的应用 1 在动物饲料中的应用 纤维素酶的应用开始于上世纪80年代早期，首先应用于动物饲料中。它的营养作用机理主要在于以下几个方面。 1）毁植物细胞壁,释放胞内养分。植物细胞内的营养物质由植物细胞壁包裹,植物细胞壁主要由纤维素、半纤维素和果胶组成。纤维素酶可在半纤维素酶、果胶酶等协同作用下破坏细胞壁,使细胞内容物释放出来以利于进一步降解提高吸收率,同时也增加了非淀粉多糖的消化进而改善了高纤维饲料的利用率。 2）补充动物内源酶的不足,剌激内源酶的分泌。虽然草食动物能通过体内的微生物合成部分纤维素酶,但酶量有限,使粗纤维的消化吸收受到一定限制,而补充纤维素酶制剂则可明显提高对纤维素的利用率。对鸡、猪等单胃动物而言,其体内缺乏内源性纤维素酶,补充纤维素酶可以弥补这一缺陷,提高对纤维素的消化利用能力。同时,添加纤维素酶后,动物消化道酶系的组成、酶分泌量及活性可以得到改善,并改善消化道环境,增加酸度,激活胃蛋白酶。因此,畜禽日粮中添加纤维素酶对幼龄动物及病态和应激状态下的成年畜禽尤为重要,因为此时动物消化酶分泌量明显下降,添加纤维素酶效果会更为显著。 3）缓解或消除饲料抗营养因子的影响。果胶、半纤维素、β- 葡聚糖及戊聚糖能部分溶解于水中并产生粘性,增加了动物胃肠道内容物的粘度,对内源酶来说是一个屏障,降低了营养物质的消化吸收。而补充纤维素酶后,能在半纤维素酶、果胶酶、β- 葡聚糖酶等的协同下将纤维素、半纤维素、果胶、戊聚糖等大分子物质降解为单糖和寡糖,从而降低粘稠度,促进内源酶的扩散,增加养分的消化吸收。 4）促进小肠对营养物质的吸收。纤维素酶具有维持小肠绒毛形态完整,促进营养物质吸收的功能。 在实际生产中通常将纤维素酶与半纤维素酶、果胶酶、β- 葡聚糖酶等组成复合酶制剂用于
印染的工艺流程 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
1) 原布准备：原布准备包括原布检验、翻布（分批、分箱、打印）和缝头。原布检验的目的是检查坯布质量，发现问题能及时加以解决。检验内容包括物理指标和外观疵点两项。前者包括原布的长度、幅度、重量、经纬纱线密度和密度、强力等，后者如纺疵、织疵、各种班渍及破损等。通常抽查总量的10%左右。原布检验后，必须将原布分批、分箱，并在布头上打印，标明品种、加工工艺、批号、箱号、发布日期和翻布人代号，以便于管理。为了确保连续成批的加工，必须将原布加以缝接。 2) 烧毛：烧毛的目的在于烧去布面上的绒毛，使布面光洁美观，并防止在染色、印花时因绒毛存在而产生染色不匀及印花疵病。织物烧毛是将织物平幅快速通过高温火焰，或擦过赤热的金属表面，这时布面上存在的绒毛很快升温，并发生燃烧，而布身比较紧密，升温较慢，在未升到着火点时，即已离开了火焰或赤热的金属表面，从而达到烧去绒毛，又不操作织物的目的。 3) 退浆：纺织厂为了顺利的织布，往往对经纱上浆以提高强力和耐磨性。坯布上的浆料即影响织物的吸水性能，还影响染整产品的质量，且会增加染化药品的消耗，故在煮练前应先去除浆料，这个过程叫退浆。棉织物上的浆料可采用碱退浆、酶退浆、酸退浆和氧化剂退浆等方法，将其从织物上退除。碱退浆使浆料膨化，与纤维粘着力下降，经水洗从织物上退除。酶、酸、氧化剂使淀粉降解，在水中溶解度增大，经水洗退除。由于酸、氧化剂对棉纤损伤大，很少单独使用，常与酶退浆、碱退浆联合使用
4)煮练：棉纤维生长时，有天然杂质（果胶质、蜡状物质、含氮物质等）一起伴生。棉织物经退浆后，大部分浆料及部分天然杂质已被去除，但还有少量的浆料以及大部分天然杂质还残留在织物上。这些杂质的存在，使绵织布的布面较黄，渗透性差。同时，由于有棉籽壳的存在，大大影响了棉布的外观质量。故需要将织物在高温的浓碱液中进行较长时间的煮练，以去除残留杂质。煮练是利用烧碱和其他煮练助剂与果胶质、蜡状物质、含氮物质、棉籽壳发生化学降解反应或乳化作用、膨化作用等，经水洗后使杂质从织物上退除 5)漂白：棉织物经煮练后，由于纤维上还有天然色素存在，其外观不够洁白，用以染色或印花，会影响色泽的鲜艳度。漂白的目的就在于去除色素，赋于织物必要的和稳定的白度，而纤维本身则不受显着的损伤。棉织物常用的漂白方法有次氮酸钠法、双氧水法和亚氯酸钠法。次氯酸钠漂白的漂液PH值为10左右，在常温下进行，设备简单，操作方便、成本低，但对织物强度损伤大，白度较低。双氧水漂白的漂液PH值为10，在高温下进行漂白，漂白织物白度高而稳定，手感好，还能去除浆料及天然杂质。缺点是对设备要求高，成本较高。在适当条件下，与烧碱联合，能使退浆、煮练、漂白一次完成。亚氯酸钠漂白的漂液PH值为4～，在高温下进行，具有白度好，对纤维损伤小的优点，但漂白时易产生有毒气体，污染环境，腐蚀设备，设备需要特殊的金属材料制成，故在应用上受到
纤维素酶活力的测定 一、目的 学习和掌握3,5-二硝基水杨酸（DNS）法测定纤维素酶活力的原理和方法，了解纤维素酶的作用特性。 二、原理 纤维素酶是一种多组分酶，包括C1 酶、CX 酶和β-葡萄糖苷酶三种主要组分。其中C1酶的作用是将天然纤维素水解成无定形纤维素，CX 酶的作用是将无定形纤维素继续水解成纤维寡糖，β-葡萄糖苷酶的作用是将纤维寡糖水解成葡萄糖。纤维素酶水解纤维素产生的纤维二糖、葡萄糖等还原糖能将碱性条件下的3,5-二硝基水杨酸（DNS）还原，生成棕红色的氨基化合物，在540nm 波长处有最大光吸收，在一定范围内还原糖的量与反应液的颜色强度呈比例关系，利用比色法测定其还原糖生成的量就可测定纤维素酶的活力。 三、实验材料、主要仪器和试剂 1．实验材料 （1）纤维素酶制剂 500mg （2）新华定量滤纸 50mg / 份× 4 （3）脱脂棉花 50mg / 份× 4 （4）羧甲基纤维素钠（CMC） 510mg （5）水杨酸苷 500mg 2．主要仪器 （1）722 型或其他型号的可见分光光度计 （2）恒温水浴2 台 （3）沸水浴锅 （4）电炉子 （5）剪刀 （6）万分之一分析天平 （7）恒温干燥箱 （8）冰箱 （9）试管架 （10）胶头滴管 （11）具塞刻度试管20mL×24 （12）移液管或加液器0.5 mL×3；2mL×7 （13）容量瓶100 mL×6；1000 mL×3 （14）量筒50 mL×2；100 mL×1；500 mL×1 （15）烧杯100 mL×6；500mL×3；1 000 mL×1 3．试剂（均为分析纯）
（1）浓度为1mg/mL 的葡萄糖标准液 将葡萄糖在恒温干燥箱中105℃下干燥至恒重，准确称取100mg 于100mL 小烧杯中，用少量蒸馏水溶解后，移入100mL 容量瓶中用蒸馏水定容至100mL，充分混匀。4℃冰箱中保存（可用12～15 天）。（2）3,5-二硝基水杨酸（DNS）溶液 准确称取DNS 6.3g 于500mL 大烧杯中，用少量蒸馏水溶解后，加入2mol/L NaOH 溶液262mL，再加到500mL 含有185g 酒石酸钾钠（C4H4O6KNa · 4H2O，MW=282.22）的热水溶液中，再加5g结晶酚（C6H5OH，MW=94.11）和5g无水亚硫酸钠（Na2SO3，MW=126.04），搅拌溶解，冷却后移入1 000mL 容量瓶中用蒸馏水定容至1 000mL，充分混匀。贮于棕色瓶中，室温放置一周后使用。 （3）0.05 mol/L pH4.5 的柠檬酸缓冲液A 液（0.1 mol/L 柠檬酸溶液）：准确称取C6H8O7 · H2O （MW=210.14）21.014g 于500mL大烧杯中，用少量蒸馏水溶解后，移入1 000mL 容量瓶中用蒸馏水定容至1 000mL，充分混匀。4℃冰箱中保存备用。
纯棉织物染整工艺流程 纯棉织物染整工艺流程的选择,主要是根据织物的品种、规格、成品要求等，可分为练漂、染色、印花、整理等。 1. 练漂 天然纤维都含有杂质，在纺织加工过程中又加入了各浆料、油剂和沾染的污物等，这些杂质的存在，既妨碍染整加工的顺利进行,也影响织物的服用性能。练漂的目的是应用化学和物理机械作用,除去织物上的杂质，使织物洁白、柔软，具有良好的渗透性能,以满足服用要求，并为染色、印花、整理提供合格的半制品。 纯棉织物练漂加工的主要过程有:原布准备、烧毛、退浆、煮练、漂白、丝光。 1) 原布准备： 原布准备包括原布检验、翻布（分批、分箱、打印）和缝头。原布检验的目的是检查坯布质量,发现问题能及时加以解决。检验内容包括物理指标和外观疵点两项。前者包括原布的长度、幅度、重量、经纬纱线密度和密度、强力等,后者如纺疵、织疵、各种班渍及破损等。通常抽查总量的10％左右。原布检验后,必须将原布分批、分箱,并在布头上打印，标明品种、加工工艺、批号、箱号、发布日期和翻布人代号,以便于管理。为了确保连续成批的加工,必须将原布加以缝接。 2）烧毛: 烧毛的目的在于烧去布面上的绒毛，使布面光洁美观，并防止在染色、印花时因绒毛存在而产生染色不匀及印花疵病。织物烧毛是将织物平幅快速通过高温火焰，或擦过赤热的金属表面,这时布面上存在的绒毛很快升温，并发生燃烧,而布身比较紧密，升温较慢，在未升到着火点时，即已离开了火焰或赤热的金属表面，从而达到烧去绒毛,又不操作织物的目的。 3）退浆： 纺织厂为了顺利的织布，往往对经纱上浆以提高强力和耐磨性。坯布上的浆料即影响织物的吸水性能,还影响染整产品的质量，且会增加染化药品的消耗,故在煮练前应先去除浆料，这个过程叫退浆。棉织物上的浆料可采用碱退浆、酶退浆、酸退浆和氧化剂退浆等方法,将其从织物上退除。碱退浆使浆料膨化，与纤维粘着力下降，经水洗从织物上退除。酶、酸、氧化剂使淀粉降解,在水中溶解度增大,经水洗退除。由于酸、氧化剂对棉纤损伤大,很少单独使用,常与酶退浆、碱退浆联合使用。 4）煮练：
面料染色 面料染色工艺流程 一胚布缝边松布翻布 1 缝纫机特征：通过电动机带动缝纫机头，能把布边布头缝合起来。可以缝各种布料。 2 操作：先打开电源开关，把针线跟底线穿好，把布边或布头放到压脚下面、再启动踏脚板。 3 缝边工先检查胚布与流程卡上的数量，胚布是否相符，缝边不能过宽，2公分以内，从布头缝至布尾要平直，齐边。保持布面清洁，按数量分清缸数。 4 对缝纫机要定期保养，如加油，清洁等工作。用完后关掉电源以免烧坏电动机。 5 注意安全、调节机速、小心针头扎手指头。 6 松布，翻布，要检查松布机，翻布筒是否正常，特别要留意勾丝。 二拉缸（绳状缸） 拉缸构造：缸体由不锈缸材料制造，主要配件：电动机，棍筒，加热蒸汽管，加料糟，开关可以正转反转。 特征：能染真丝，棉布，人造丝，锦纶网布等，优点就是产量高，速度快，缺点：不能生产拉架布，高档布料等。 常见故障：会在染色过程中出现打结，绞导布轮。 解决方法：先停机，然后手动开机慢慢倒转。 生产工艺 1 先检查机台是否正常，染缸，用具是否清洁，防止搭色，沾污。 2 胚布进缸要平幅进，用缝纫机接头。 3 染色时水位要放大，浴比1：50左右，低水位不能开机运行，防止拉伤，擦伤。 4 拉缸生产的胚布选择每疋布的长度要基本一致，助剂，染料要加均匀（防止有疋差）。 5 拉缸不能生产高档布料，只能染要求低的产品，目前我们只能用来煮练印花胚布，染印花底
色。 三高温缸 构造：由不锈钢材料组合而成，主要配件：主泵马达，导布轮，升降温进放水阀，还有排汽阀，副缸，抽料泵，搅拌机，主机前装有出布机，四管配有先进电脑运行操作。 特征：能染多种面料，既能低温染色又能高温染色，操作简单易懂，成品质量好，机器运行时出现结会自动报警。 常见故障：机器运行时出现布拉不动，掉布，布打结，布绞导布纶，机器运行时突然停电等。解决方法： 1、当布出现拉不动时，操作工应马上考虑到主泵的冲力是不是调的太大或太小，调小冲力不够，调大冲力过猛，会把缸内的布冲乱，在后面的布运行就会把前面的布压住，导至布拉不动，冲力应该调到适当为止。如果布还是拉不动，在高温情况下，应该降温至85度，缸内压力全部排完，才可以开盖，用人手进行操作，操作工在滚筒正转突然停下，连续几次，用手推布正转。或把布打出一点，再开动主泵，水冲力调大，直到布进去为止。 2、掉布：布在缸内自动打结，过不了喷嘴，降温85度，压力排完，用手工把结解开。 3、布绞导布轮：操作工千万不要茫然地乱正反转，要看清楚布是怎样绕在导布轮上，再找出双头，把布清理好即可，如果缸内高温一定要降温，排压。 7、机器运行时突然停电时，只要来电就把电脑箱上 面的自动与手动开关反复开几次，就OK！ 操作工艺 1 胚布进缸前必须检查设备是否正常，染缸，用具是否清洁，防止沾污，沾色。 2 胚布下缸前要看清流程卡上布号，数量是否相同等，拉架布染色必须用缝纫机接头，平幅进缸，防止出现拉痕，染色时水位要放大，严格按工艺流程操作。 3 高温缸染色时，一定要关好，关紧高温缸门，最高温度不能超过130度，降温至85度以下，
年产300吨纤维素酶工厂的初步设计
摘要 纤维素是年产量巨大的可再生性资源，地球上每年光合作用生成的上亿吨生物质中，纤维素占了近一半。目前，自然界中纤维素只有一小部分得到了利用，绝大多数纤维素不仅被白白浪费，而且还会造成环境污染。利用这一年产量巨大的可再生性资源将其转化为人类急需的能源、食物和化工原料，对于人类社会的可持续性发展具有非常重要的意义。 本设计采用目前认为是最好的产纤维素酶的菌种里氏木霉作为发酵菌种，液体深层发酵过程中采用变温发酵的方法分别控制菌种的生长和产酶，提取过程中采用超滤、层析等，提高产品的收率。最后采用喷雾干燥做成固态的酶制剂。 本设计的主要内容有：工厂总平面布置、全厂工艺流程设计、工艺计算、设备的计算与选型、成本核算；另外，完成设计图纸8张，有工厂总平面布置图、工艺流程图（3张）、发酵罐设计图、种子罐设计图、发酵车间设备布置图（平面图和立面图）。根据全厂工艺设计和计算结果可以看出，该设计能够达到工业生产的要求。 关键词：纤维素酶；液体深层发酵；里氏木霉
目录 1 绪论1 1.1纤维素酶简介1 1.2纤维素酶的研究状况 1 1.2.1国外研究概况 (2) 1.2.2国内研究概况 (3) 1.3 纤维素酶的应用 4 1.3.1 纤维素酶在果实和蔬菜加工上的应用 (4) 1.3.2 纤维素酶在酱油酿造上的应用 (4) 1.3.3 纤维素酶在酒精发酵中的应用 (5) 1.3.4纤维素酶在饲料上的应用 (5) 1.3.5在麻棉混纺织物后整理中的应用 (6) 1.3.6其它 (6) 1.4纤维素酶的发展前景 6 1.5纤维素酶的生产6 1.5.1固体发酵生产纤维素酶 (6) 1.5.2液体深层发酵生产纤维素酶 (7) 1.5.3固定化酶和细胞 (9) 1.6目前国内的有关情况 9 1.6.1国内的需求情况 (9) 1.6.2主要技术指标 (9) 1.6.3国内几大生产厂家 (10) 1.7本设计的目的和内容 10 1.7.1本设计的目的 (10) 1.7.2本设计的主要内容 (10) 2 全厂工艺流程及论证12 2.1无菌空气工艺论证12 2.1.1无菌空气制备系统工段工艺论证 (12) 2.2发酵工段工艺论证13 2.2.1发酵工艺流程 (13) 2.2.2菌种选取 (13) 2.2.3培养基 (14) 2.2.4生产方法 (14) 2.2.5发酵过程的控制 (14) 2.3后提取工段工艺论证 15 2.3.1后提取工艺流程 (15) 2.3.2提取方法论证 (15) 3 纤维素酶的工艺计算18
本科开放项目 题目：产纤维素酶菌株的筛选及其酶活的测定 学生姓名： 指导教师： 学院： 专业班级： 2016年3月
产纤维素酶菌株的筛选及其酶活的测定 摘要 纤维素作为植物光合作用的主要多糖类产物，是高等植物细胞壁的主要成分，是公认的自然界数量最丰富、最廉价的可再生有机物质资源。据估计，纤维素生成量每年高达1000亿吨。我国每年农作物秸秆总产量为7亿吨左右，仅农业生产中形成的农作物残渣（如稻草、玉米秸、麦秸等），每年就有5亿吨之多。纤维素的降解是自然界碳素循环的中心环节。但由于纤维素的结构特点，对纤维素的利用仍然非常有限。目前仅有20%的纤维素物质被开发利用，大量的纤维素物质因无法分解利用而废弃，不仅造成资源浪费，而且污染环境。随着人口数量的不断增长和人民生活水平的不断提高，能源危机、食物短缺、环境污染等问题日益严重，寻找利用可再生资源、节省粮食、减少环境污染的有效途径显得日趋重要。采用微生物技术处理秸秆是当前研究最多的一种秸秆处理方法,纤维素酶能将天然纤维素降解,生成纤维素分子链、纤维二糖和葡萄糖,然而目前制约纤维素材料转化为乙醇并实现产业化的关键因素之一是纤维素酶效率低下,从而造成生产成本过高。因此,筛选具有高活性纤维素酶的秸秆降解微生物菌株以及相关研究是当前研究的热点和难点。 关键词：纤维素降解高活性纤维素酶微生物菌株
目录 第1章绪论 (1) 1.1 实验原理 (1) 1.2 实验仪器及试剂 (1) 1.2.1 实验材料 (1) 1.2.2 实验仪器 (1) 1.2.3 培养基 (2) 第2章实验步骤 (3) 2.1 采样培养 (3) 2.2 初筛 (3) 2.3 复筛 (3) 2.4 酶活的测定 (3) 2.4.1原理 (3) 2.4.2溶液配制 (3) 2.4.3实验步骤 (4) 第3章实验结果 (6) 3.1 标准曲线的绘制 (6) 3.2 菌株复筛结果 (6) 3.3 测定纤维素酶活力结果 (7) 结束语 (8) 参考文献 (9)
| 染整工艺复习题 1染色概念染色牢度上染百分率平衡上染百分率半染时间泳移轧余率 答：染色：就是用染料按一定的方法将纤维纺织物染上颜色的加工过程。 染色牢度：染色物在染色后的使用或加工过程中，在外界条件的影响下，能够保持原来色泽的能力。 上染百分率=（上染到纤维上的染料量/投入到染浴中的染料总量）×100% 平衡上染百分率：染色达到平衡时的上染百分率。 半染时间: 达到平衡上染百分率一半所用的时间（t1/2）。 泳移：织物在浸轧染液后焙烘过程中，染料随水份的移动而移动的现象 - 轧余率（轧液率、带液率)：（浸轧后织物重－干布重）/干布重×100% 2染色方法及特点 答：染色方法有浸染和轧染。 浸染特点：适用于不能经受张力或压轧的染色物（散纤维、纱线、真丝织物等）的染色，浸染一般是间歇式生产，生产效率较低。设备简单，操作也比较容易。 轧染特点：轧染一般是连续式染色加工，生产效率高，适合大批量织物的染色，但被染物所受张力较大，通常用于机织物的染色，丝束和纱线有时也用轧染染色。 3直接性：染料对纤维上染的能力，用上染百分率来表示。 4吸附等温线定义：恒定染色温度下，将染色达到平衡时，纤维上的染料浓度对染液中染料浓度作图。表示染料在纤维与染浴中浓度的关系。（纤维上的染料浓度和染液中的染料浓度的关系线。） 5常见吸附等温线的类型及意义 ： 答：能斯特分配型（Nersnt）：纤维上染料浓度与溶液中染料浓度正比关系，随着染液浓度的增高而增高，直到饱和为止。[D]f/ [D]s =K，非离子型染料以范德华力、氢键等被纤维固着时，基本符合这类吸附等温线。（如分散染料上染纤维） 朗格谬尔型B（Langmuir）：定位吸附有染座，有明确的饱和值。即染座占满了，吸附不再随浓度增加。[D]f=K[D]S[S]f /(1+K[D]S)，离子型染料主要以静电引力上染纤维，以离子键在纤维中固着时，符合这类吸附等温线。（强酸性浴酸性染料染羊毛，阳离子染料染腈纶） 弗莱因德利胥型C(Freundlich)：多分子层吸附，纤维上染料浓度随染液中染料浓度的增加不断增加。[D]f=K[D] s n（ 0﹤n﹤1），离子型染料以范德华力和氢键吸附固着纤维，且染液中有其他电解质存在时，符合这类吸附等温线。（直接染料或还原染料隐色体上染纤维素纤维，活性染料上染纤维素纤维在未发生共价结合时） 电位(动电层电位)： 答：吸附层与扩散层之间形成的双电层—动电层；吸附层与扩散层相对运动的现象为界面动电现象；ξ电位是紧密吸附层与扩散层相对运动产生的电位差。并非表面的真正电位，而是表示离开实际表面某一距离的电位。它是紧密吸附层与溶液本体的电位差。 7染料与纤维之间的作用力 （1）库伦力（2）范德华引力：偶极力、偶极—诱导偶极力、色散力 （3）氢键（4）共价键（5）配位键（6）电荷转移分子间引力 ； 8以阳离子染料为例说明染料的溶液性质及影响染料聚集的因素
第２５卷第３期２００４年６月 纺织学报 Ｊｏｕｍａｌｏｆ７ｒｅｘｔｉｌｅＲｅｓｅａｒｃｈ Ｖ０１．２５。Ｎｏ．３ Ｊｕｎ．，２００４ ?综合述评? 纤维素酶在织物整理中的应用 周秀梅夏黎明 （浙江大学材料与化学工程学院，杭州，３１００２７） 摘要：综述了纤维紊酶在牛仔布仿旧、纺织品生物抛光中的应用，指出目前纤维素酶生物整理中存在的问题及发展前景。 关键词：纤维素酶棉纺织物生物抛光 中图分类号：Ｔｓ１９５．６文献标识码：Ａ文章编号：０２５３．９７２ｌ（２００４）０３．０１１４．０２ 酶用于纺织行业的历史悠久，最初是应用于退浆。近年来，利用纤维素酶在纺织品加工中的应用日益广泛。目前，国内外纺织行业已将这一生物整理技术广泛应用于工业生产中。 １纤维素酶的作用原理【１ｊ 纤维素酶是水解纤维素、生成葡萄糖的一组酶的总称。它主要包括３类性质不同的酶：内切型．Ｂ．葡聚糖酶、外切型．ｐ．葡聚糖酶和ｐ一葡萄糖苷酶。 在纤维素降解过程中，首先由内切酶作用于微纤维的非结晶区，使其露出许多末端供外切酶作用，产生纤维二糖，最后由８．葡萄糖苷酶作用将其分解成葡萄糖。作为纺织工业用纤维素酶，它不需要将棉纤维素分解成葡萄糖，而只要破坏棉纤维束分子间的氢键，松散棉纤维柬的结构，或者部分降解纤维素分子长链，即可达到工艺要求。 ２纤维索酶在纺织品生物整理中的应用心’３】纤维素酶作为一种高效生物催化剂，因其具有可降解性及对织物能产生可控的整理而广泛应用于纺织行业。其中，牛仔布的仿旧整理及纺织品的生物抛光是纤维素酶最成功的应用。 ２．１牛仔布的仿旧整理 蓝色牛仔服在近些年来越来越受到人们的青睐。在２０世纪７０年代后期及８０年代初期，工业上主要采用浮石洗工艺去除纤维表面的染料，以达到霜白效果。 采用纤维素酶洗涤不仅能对纤维表层进行可控的“刻蚀”，使织物产生不均匀的褪色，而且对织物内部纤维的强力不会过度损伤。纤维素酶的使用一方面有利于保护环境；另一方面，处理后的织物手感细腻、柔软、耐用性增强，因而纤维素酶洗工艺已广泛取代了传统的石磨水洗。２．２纺织品的生物抛光 为了防止及除去织物表面的毛球，运用纤维素酶对织物进行生物抛光显得格外必要。 用纤维素酶处理在织物表面改性方面开辟出了新领域。在酶洗过程中，因纤维素酶分子比水分子要大１千倍以上，不能透入棉纤维的内部。所以只有接近纤维素纤维表面的Ｄ．１，４．葡萄糖苷键受到影响。织物表面的纤细纤维在生物降解和机械力作用的影响下脱落，得到了平滑的纤维表面。织物经纤维素酶处理后，大大降低了起毛起球的趋势；而且手感柔软，悬垂性好；吸水性也得到了改善。 ３存在的问题和拟采取的措施Ｈｑ］ 纤维素酶生物整理已成为织物后整理的一种新颖的高科技纺织技术。但是从技术上看，目前还存在不少问题，需进一步探讨解决。 ３．１返沾色 纤维素酶洗过程中从织物表面去除的靛蓝染料，会再次沉积到服装背面、内袋以及织物白色部分，给出较浅的蓝色背景。这种现象被称为返沾色。据资料显示，纤维素酶蛋白的性质是影响靛蓝返沾色的真正原因，而纤维素酶洗过程中的ｐＨ值只是间接地影响返沾色的程度。 为了有效地减少返沾色，获得所希望得到的色泽对比度，可采取以下措施：１）为了减轻纤维素酶蛋白在纤维素表面的吸附状态，可以考虑将纤维素酶的ｃＢＤ（纤维素酶的结合区域）和酶的活性核分离，以达到减少返沾色的目的。２）因专一的单组分酶比多组分酶系具有较低的返沾包，故可分离纯化多组分酶。３）加入一定量的靛蓝染料分散剂，来减少返沾色程度。如ＳａｎｄｏｃｌｅａｒＩＤＳ，具有形成胶束的能力，能溶解靛蓝染料，从而促进返沾色的去除。４）加入靛蓝染料分解酶——漆酶，再配合特定的介质 万方数据
纤维素CMC酶、FPA酶和半纤维素酶测定 1.纤维素CMC酶 1.0标题 用3.5一二硝基水杨酸法测定纤维素CMC酶活性单位。 2.0范围 生产分析和质量控制部门适用。 3.0原理 纤维素CMC酶（EC3.2.1.4）水解羧基纤维素分子中β－1.4葡萄糖苷键,释放出的还原糖(以葡萄糖计)与3.5二硝基水杨酸(DNS)反应,产生颜色变化,这种颜色变化与释放还原糖(以葡萄糖计)的量成正比关系,即与酶样品中的酶活性成正比。通过在550nm的光吸收值查对标准曲线(以葡萄糖为标准物)可以确定还原糖产生的量,从而确定出酶的活力单位。 4.0试剂 4.1无水醋酸钠(分析纯) 4.2冰醋酸(分析纯) 4.3 3.5－二硝基水杨酸 4.4无水葡萄糖 4.5四水酒石酸钾钠(分析纯) 4.6氢氧化钠(分析纯) 4.7重蒸苯酚(分析纯) 4.8无水亚硫酸钠(分析纯) 4.9叠氮化钠(分析纯) 4.10羧甲基纤维素钠 5.0仪器 5.1水浴锅(恒温)50±1℃ 5.2电热干燥箱80±1℃ 5.3 722型分光光度机计 5.4分析天平感量0.1㎎ 5.5一级玻璃制品 5.6电冰箱 6．0试剂的准备 6．1乙酸－乙酸钠缓冲溶液（PH=4.8） 溶液A：量取冰醋酸6ml，定容至1000ml，制成0.1M醋酸钠溶液。 溶液B：称取8.2g醋酸钠，溶解后容至1000ml，制成0.1M醋酸钠溶液。 以A：B=4：6的比例混合，低温冷藏备用。 6.2 DNS试剂: 溶液A:称分析纯NaOH 104g溶于1300ml水中,加入30g分析纯3.5一二硝基水杨酸。 溶液B:称分析纯酒石酸钾钠910g，溶于2500ml热水中，再称取25g重蒸苯酚和25g无水亚硫酸钠加入酒石酸钾钠溶液。 将A、B溶液混合，定容至5000ml，贮存于棕色瓶中，暗处放置一星期后可使用。 6.3 CMC溶液：用羧甲基纤维素钠（CMC）以PH4.8醋酸缓冲液配成1%的溶液。 7．0标准曲线制作： 7.1无水葡萄糖80℃烘干至恒重。 7.2准确称取1.000g溶于1000ml水中，加10mg叠氮化钠防腐，4℃冷藏备用。 7.3标准葡萄糖曲线制作
1) 原布准备：原布准备包括原布检验、翻布（分批、分箱、打印）和缝头。原布检验的目的是检查坯布质量，发现问题能及时加以解决。检验内容包括物理指标和外观疵点两项。前者包括原布的长度、幅度、重量、经纬纱线密度和密度、强力等，后者如纺疵、织疵、各种班渍及破损等。通常抽查总量的10%左右。原布检验后，必须将原布分批、分箱，并在布头上打印，标明品种、加工工艺、批号、箱号、发布日期和翻布人代号，以便于管理。为了确保连续成批的加工，必须将原布加以缝接。 2) 烧毛：烧毛的目的在于烧去布面上的绒毛，使布面光洁美观，并防止在染色、印花时因绒毛存在而产生染色不匀及印花疵病。织物烧毛是将织物平幅快速通过高温火焰，或擦过赤热的金属表面，这时布面上存在的绒毛很快升温，并发生燃烧，而布身比较紧密，升温较慢，在未升到着火点时，即已离开了火焰或赤热的金属表面，从而达到烧去绒毛，又不操作织物的目的。 3) 退浆：纺织厂为了顺利的织布，往往对经纱上浆以提高强力和耐磨性。坯布上的浆料即影响织物的吸水性能，还影响染整产品的质量，且会增加染化药品的消耗，故在煮练前应先去除浆料，这个过程叫退浆。棉织物上的浆料可采用碱退浆、酶退浆、酸退浆和氧化剂退浆等方法，将其从织物上退除。碱退浆使浆料膨化，与纤维粘着力下降，经水洗从织物上退除。酶、酸、氧化剂使淀粉降解，在水中溶解度增大，经水洗退除。由于酸、氧化剂对棉纤损伤大，很少单独使用，常与酶退浆、碱退浆联合使用
4) 煮练：棉纤维生长时，有天然杂质（果胶质、蜡状物质、含氮物质等）一起伴生。棉织物经退浆后，大部分浆料及部分天然杂质已被去除，但还有少量的浆料以及大部分天然杂质还残留在织物上。这些杂质的存在，使绵织布的布面较黄，渗透性差。同时，由于有棉籽壳的存在，大大影响了棉布的外观质量。故需要将织物在高温的浓碱液中进行较长时间的煮练，以去除残留杂质。煮练是利用烧碱和其他煮练助剂与果胶质、蜡状物质、含氮物质、棉籽壳发生化学降解反应或乳化作用、膨化作用等，经水洗后使杂质从织物上退除 5) 漂白：棉织物经煮练后，由于纤维上还有天然色素存在，其外观不够洁白，用以染色或印花，会影响色泽的鲜艳度。漂白的目的就在于去除色素，赋于织物必要的和稳定的白度，而纤维本身则不受显著的损伤。棉织物常用的漂白方法有次氮酸钠法、双氧水法和亚氯酸钠法。次氯酸钠漂白的漂液PH值为10左右，在常温下进行，设备简单，操作方便、成本低，但对织物强度损伤大，白度较低。双氧水漂白的漂液PH值为10，在高温下进行漂白，漂白织物白度高而稳定，手感好，还能去除浆料及天然杂质。缺点是对设备要求高，成本较高。在适当条件下，与烧碱联合，能使退浆、煮练、漂白一次完成。亚氯酸钠漂白的漂液PH值为4～4.5，在高温下进行，具有白度好，对纤维损伤小的优点，但漂白时易产生有毒气体，污染环境，腐蚀设备，设备需要特殊的金属材料制成，故在应用上受到一定限制。次氯酸钠和亚氯酸钠漂白后都要进行脱氯，以防织物在存在过程中因残氯存在而受损
纺织面料染整工艺流程 一胚布缝边松布翻布 缝纫机特征：通过电动机带动缝纫机头，能把布边布头缝合起来.可以缝各种布料. 操作：先打开电源开关，把针线跟底线穿好，把布边或布头放到压脚下面、再启动踏脚板.缝边工先检查胚布与流程卡上地数量，胚布是否相符，缝边不能过宽，公分以内，从布头缝至布尾要平直，齐边.保持布面清洁，按数量分清缸数. 对缝纫机要定期保养，如加油，清洁等工作.用完后关掉电源以免烧坏电动机. 注意安全、调节机速、小心针头扎手指头. 松布，翻布，要检查松布机，翻布筒是否正常，特别要留意勾丝. 二拉缸（绳状缸） 拉缸构造：缸体由不锈缸材料制造，主要配件：电动机，棍筒，加热蒸汽管，加料糟，开关可以正转反转. 特征：能染真丝，棉布，人造丝，锦纶网布等，优点就是产量高，速度快，缺点：不能生产拉架布，高档布料等. 常见故障：会在染色过程中出现打结，绞导布轮. 解决方法：先停机，然后手动开机慢慢倒转. 生产工艺 先检查机台是否正常，染缸，用具是否清洁，防止搭色，沾污. 胚布进缸要平幅进，用缝纫机接头. 染色时水位要放大，浴比：左右，低水位不能开机运行，防止拉伤，擦伤. 拉缸生产地胚布选择每疋布地长度要基本一致，助剂，染料要加均匀（防止有疋差）. 拉缸不能生产高档布料，只能染要求低地产品，目前我们只能用来煮练印花胚布，染印花底色. 三高温缸 构造：由不锈钢材料组合而成，主要配件：主泵马达，导布轮，升降温进放水阀，还有排汽阀，副缸，抽料泵，搅拌机，主机前装有出布机，四管配有先进电脑运行操作. 特征：能染多种面料，既能低温染色又能高温染色，操作简单易懂，成品质量好，机器运行时出现结会自动报警. 常见故障：机器运行时出现布拉不动，掉布，布打结，布绞导布纶，机器运行时突然停电等.解决方法： 、当布出现拉不动时，操作工应马上考虑到主泵地冲力是不是调地太大或太小，调小冲力不够，调大冲力过猛，会把缸内地布冲乱，在后面地布运行就会把前面地布压住，导至布拉不动，冲力应该调到适当为止.如果布还是拉不动，在高温情况下，应该降温至度，缸内压力全部排完，才可以开盖，用人手进行操作，操作工在滚筒正转突然停下，连续几次，用手推布正转.或把布打出一点，再开动主泵，水冲力调大，直到布进去为止. 、掉布：布在缸内自动打结，过不了喷嘴，降温度，压力排完，用手工把结解开. 、布绞导布轮：操作工千万不要茫然地乱正反转，要看清楚布是怎样绕在导布轮上，再找出双头，把布清理好即可，如果缸内高温一定要降温，排压. 、机器运行时突然停电时，只要来电就把电脑箱上 面地自动与手动开关反复开几次，就！ 操作工艺
测试与标准 纤维素酶活力测定方法 张瑞萍 南通工学院(226007) 摘 要 用DN S 为显色剂,分别以滤纸和CM C 为底物,以滤纸糖酶活性(FP A )和羧甲基纤维素酶活性(CM C a se )表征纤维素酶活力。确定酶活测定用波长为530nm,参比溶液应为失活酶、底物和DN S 等共热的反应物;比较了两种底物的酶活力测定方法。结果表明,CM C a se 比FP A 高,说明酶对水溶性底物有较高的活力,也表明吸附对酶的活性部位与纤维素分子链段的结合及催化均有很大影响;对于不同牌号的纤维素酶,织物的酶减量率与CM C 酶活力关系密切。 叙 词: 测试 纤维素酶 活度中图分类号: TS197 纤维素酶是多组分复合物,各组分的底物专一性不同。纤维素酶作用的底物比较复杂,反应产物不同,致使纤维素酶活力测定方法很多,各国的方法亦不统一。我们选择滤纸、CM C 为底物,原理系利用纤维素酶催化水解纤维素,产生纤维多糖、二糖及葡萄糖等还原糖,与显色剂反应,求出还原糖的浓度,间接求出酶的活力。由不同底物测得的酶活力分别称作FPA (滤纸糖酶活力)和CM C ase (羧甲基纤维素酶酶活力)。本文分析确定酶活力测定的主要条件,比较两种底物的酶活力测定方法的结果,探讨纤维素酶活力与织物减量率的关系,为酶在生产中的利用提供依据。 1 实验方法 1.1 化学药品、材料 纤维素酶(工业品),DNS 试剂(自配),冰醋酸,醋酸钠,葡萄糖(均为分析纯),滤纸(定性),羧甲基纤维素酶CM C (试剂级),纯棉针织物半制品(南通针织厂)。 1.2 FPA 滤纸酶活力和CMC 酶活力的测定 取适当稀释的酶液,分别以滤纸或1%的CM C 溶液为底物,于50℃恒温水解反应1h ;然后加入显色剂DNS,沸水浴中煮沸5min;再加入蒸馏水,于530nm 测定吸光度OD 值。 酶活可定义为:每毫升酶液1min 产生1mg 葡萄糖为一个单位( )。 1.3 针织物酶减量率的测定 将酶处理前后的试样在烘箱中105℃烘至恒重。减量率= 处理前织物干重-处理后织物干重 处理前织物干重 ×100% 2 结果与讨论 2.1 显色剂的选择 选用DNS ,在碱性条件下与还原糖反应,生成有色化合物,用分光光度计比色,确定低分子糖含量。 碱性条件下DNS 与还原糖共热反应如下: O 2N OH O 2N CO OH +还原糖 H 2N OH CO OH O 2N DN S(黄色) 3-氨基-5-硝基水杨酸(棕红色) 生成的棕红色氨基化合物系比色法测定基础。2.2 最大吸收波长的确定 选取490～580nm 波长对显色液进行比色。由图1可知,不同浓度的葡萄糖溶液在490～500nm 处有最大吸收,DNS 在此波长下也有较明显的吸收。为了排除DNS 的干扰,选择在波长 530nm 处进行测定,此波长下的葡萄糖吸收虽有所降低,然而符合“吸收最大、干扰最小”的原则。 图1 D NS 与葡萄糖的吸收曲线 2.3 底物及酶本身含糖量的影响 在实验过程中发现,底物特别是滤纸,也含有一定的还原糖,在碱性的DNS 试剂中也会发色。而且,试验所用的纤维素酶是一种工业级的复合酶,品种不同,其本身含糖量也不同。为了排除这类还原糖的干扰,参比溶液取失活后的酶、底物、DNS 等共热的反应物。2.4 葡萄糖标准曲线 用不同浓度的葡萄糖溶液作为标准溶液,与DNS 共热反应显色后,测出其吸光度OD 值(见图2)。标准曲线的线性相关系数R 2为0.9991(见图2),线性相当好,可以用于酶活力的测定。 38 印 染(2002No .8) www .cdfn .com .cn