生物酶在纺织行业中的应用
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生物酶在纺织工业中的应用生物酶是一种重要的生物催化剂,可以催化生物体内其他化学反应。
在纺织工业中,生物酶也得到了广泛的应用,可以提高纤维的柔软度和光泽度,改变纤维的表面形态和化学性质,增强染色和整理效果,大大提高了纺织品的品质和附加值。
一、酶在纤维素类纤维加工中的应用纤维素类纤维是一种天然的高分子化合物,包括棉、麻、竹、木、草等植物纤维。
这些天然纤维素类纤维的表面有许多比较完美的结构孔或微凹点,还含有大量的半纤维素和腐殖质。
这使得纤维素类纤维更容易被酶降解,从而得到更好的加工效果。
1.纤维素酶纤维素酶是一种能够将纤维素分解为较短的纤维素链和葡萄糖分子的酶。
纤维素酶被广泛地应用于棉、麻、竹、木等天然纤维素类纤维的加工中,可以改变纤维的表面形态和化学性质,增强染色和整理效果,从而提高了纺织品的品质和附加值。
2.木聚糖酶木聚糖酶是一种能够降解木质素、木聚糖和半纤维素的酶。
木聚糖酶被广泛地应用于亚麻、竹、木等天然纤维素类纤维的加工中,可以提高纤维的柔软度和光泽度,改变纤维的表面形态和化学性质,增强染色和整理效果,从而提高了纺织品的品质和附加值。
二、酶在蛋白质类纤维加工中的应用蛋白质类纤维是一种天然的高分子化合物,包括丝、毛、羊绒等动物纤维。
这些天然蛋白质类纤维含有大量的多种氨基酸,结构复杂,酶降解能力较差,但是在纺织品加工中,又必须进行一定的酶处理,才能达到良好的柔软度、光泽和色泽效果。
1.蛋白酶蛋白酶是一种能够将蛋白质降解为氨基酸和小分子多肽的酶。
蛋白酶被广泛地应用于丝、毛、羊绒等天然蛋白质类纤维的加工中,可以改变纤维表面的形态和化学性质,增强染色和整理效果,提高纺织品的品质和附加值。
2.胰蛋白酶胰蛋白酶是一种能够将蛋白质分解为氨基酸和小分子多肽的酶。
胰蛋白酶被广泛地应用于丝、毛、羊绒等天然蛋白质类纤维的加工中,可以提高纤维的柔软度和光泽度,改变纤维的表面形态和化学性质,增强染色和整理效果,从而提高了纺织品的品质和附加值。
生物酶在纺织印染工业中的应用杨 丹 花兆辉(西安 西安工程大学 710048)[摘 要]:本文介绍了纺织印染工业所用生物酶制剂的种类,作用机理,选择性以及生物酶在纺织印染工业中的应用。
并且分析了国内外的研究现状,以及生物酶技术在纺织印染工业中的前景。
[关键字]:生物酶,应用,纺织印染工业,前景0.前言众所周知,生物技术是21世纪三大关键高新技术之一,而酶工程又是生物技术的重要组成部分。
酶(enzyme)是生物体内多数反应的一种生物催化剂,除少数RNA 外几乎都是蛋白质。
酶不改变反应的平衡,它只是通过降低活化能加快化学反应的速度。
酶具有专一性,一种酶只能催化一种或一类反应。
除此以外,还具有高效性、温和性。
酶的温和性,是指酶所催化的化学反应一般是在比较吻合的条件下进行的。
在纺织印染工业中,生物酶是一种无毒、无害,对环境友好的生物催化剂[1-3],而且它有较大并且独特的优越性:(1)作为一种生物催化剂,无毒无害;(2)生产过程中处理条件温和,作用专一;(3)需用量少,节约成本;(4)反应后释放的酶可继续催化另一个反应;(5)产生的污染容易处理[4]。
酶制剂的生物处理主要是用特定的酶制剂作用到纱线表面从而达到处理目的的一种生物化学处理过程。
利用生物酶处理的目的是:(1)清洁织物表面,减少表面绒毛;(2)防止织物的起球性;(3)改善织物的手感;(4)改善织物的悬垂度;(5)增进织物的吸水性;(6)改善织物与染料的亲和力、给色率和色光[5]。
1.纺织印染行业所用生物酶制剂的种类酶种类繁多,按其使用pH来分,有碱性酶、中性酶和酸性酶;按其使用纤维来分,有纤维素酶和蛋白酶等;按其来源来分,有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、脂蛋白脂肪酶、胰蛋白酶、细菌酶等。
在纺织印染加工中,目前使用比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、过氧化氢酶、漆酶、葡萄糖氧化酶八类[6-7]。
1.1 纤维素酶纤维素酶是由不同催化特性的酶组成的多组分的酶体系,是生物产生的一种多组分的混合蛋白质,在适当的条件下,能使不溶性纤维素材料水解成可溶性糖的生物催化剂的总称。
生物酶技术在工业生产中的应用随着科技的发展和生物学研究的深入,生物酶技术在工业生产中的应用逐渐广泛。
酶是一种天然的生物催化剂,可以在温和的条件下促进化学反应,因此具有诸多优势。
这篇文章将详细介绍生物酶技术在工业生产中的应用,包括制药、食品、化妆品、纺织、纸浆和生物燃料等领域。
一、制药行业中的生物酶技术应用酶技术在制药行业中有着广泛的应用。
例如,抗生素、激素等药物的合成、制备和纯化等过程中,都需要使用酶技术。
糖尿病患者需要注射胰岛素,胰岛素的纯化就需要使用生物酶技术。
此外,生物酶技术还可以用于药物的控释。
例如通过将药物与聚合物或基质复合,再通过酶水解这些化合物,释放出药物,实现药物的持续释放。
二、食品加工中的生物酶技术应用在食品加工领域中,酶技术也有着广泛的应用。
例如,酶可以被用来加速奶酪的凝固,酿造啤酒、酸奶和面包等食品也需要使用到酶。
另外,为了改善大米的口感和营养价值,酶的应用也可以促进大米的消化吸收。
三、化妆品行业中的生物酶技术应用酶的应用不仅局限于制药和食品行业,它还在化妆品生产中发挥重要的作用,如面霜、乳液、洗发水、护发素、口红、指甲油等产品的生产中都需要使用到酶。
酶可以使得肤质更加健康,减少过敏反应,增加护肤效果。
四、纺织业中的生物酶技术应用在纺织业中,生物酶技术的应用也朝着创新方向发展。
目前,酶技术已经被用于染色、退色、加软和加硬、去毛以及漂白等方面。
同时,生物酶技术还能够降低纺织品的污染排放。
五、纸浆业中的生物酶技术应用在纸浆生产过程中,许多化学品的使用会导致严重的环境问题。
而生物酶技术的应用可以有效地降低这些问题。
例如,通过使用蒸煮前或后的酶水解再生的废纸或废纸板,可以实现对传统加工方式的改善,使得纸浆的生产和质量更加稳定。
六、生物燃料领域中的生物酶技术应用生物酶技术在生物燃料领域中也有着广泛的应用。
通过将酶加入到生物质材料制取生物燃料的过程中,可以降低成本、提高燃料的品质和效率,减少对环境的污染。
酶在纺织加工中的应用酶在纺织湿加工中的应用最先是用于淀粉退浆。
进人90年代后,酶在织物湿加工中的应用非常广泛,从退、煮、漂、染、后整理到废物处理;应用的织物从天然纤维到Tencel等再生纤维素纤维及涤纶等合成纤维。
近年来随着生物工艺学的发展,许多新的酶制剂品种不断涌现,生物技术及应用的最新进展将对印染产品的开发和清洁工艺的采用带来深远的影响,着重介绍酶应用的新进展。
1 退浆传统的工业退浆剂为碱、酸或氧化剂等,操作不当,易使织物强力受到严重损失,而且碱、酸和氧化剂对环境有污染。
利用生物酶退浆,既可减轻对环境的污染,又不损伤纤维。
使用的酶制剂开始是低温细菌淀粉酶(a一淀粉酶)。
后来开发了高温细菌淀粉酶(在95℃一97℃下使用),处理浴温度较高,酶的活性较高,这样酶剂量降低后也能达到退浆的目的,而且加工时间缩短。
Lange等人发现将淀粉酶与脂肪酶混合组成退浆浴,对含有动物脂(润滑剂)的棉织物进行退浆时,效果很明显,并证实淀粉酶与脂肪酶之间存在协同作用,借助脂肪酶催化脂类水解为水溶性的甘油、脂肪酸盐等,提高退浆效果,而且改善了后序的染色性能,织物也变得柔软。
2精练(煮练)最早的生物煮练是用纤维素酶。
虽然煮练后织物的润湿性和吸水性得到提高,但是织物强力和重量损失较大,因此可以认为纤维素酶有助于生物抛光,但不是前处理的合适选择。
后来日本坂井拓夫发现原果胶酶可用于棉织物精练。
处理后棉的润湿性和果胶质的游离与化学精练相同。
NovoNordik的科学家分离出一种碱性果胶酶,能快速催化初生胞壁基质中聚半乳糖醛酸盐的水解,既溶解掉果胶质,又使蜡质充分乳化而除去,不会重新沾污。
而且织物重量和强力的损失比碱煮或纤维素酶处理都小。
又有发现蛋白酶可作为棉的煮练剂。
用牙抱杆菌培植出的蛋白酶煮练棉织物后,与实验室碱煮(100℃,60min)效果相似。
而且水解蛋白酶处理的温度和时间(25℃和45℃,10min一30min)比果胶降解酶低,给反应介质提供较大的pH范围(4一7),织物的重量损失也较小。
关于生物技术在纺织工业中的应用摘要:本文概括阐述了生物技术(主要是生物酶制剂)在纺织工业多个工艺流程中的应用,分析了新型生物酶处理工艺的基本原理及主要优点,预测了生物技术在纺织工业中广阔的应用前景。
关键词:毛纺工业生物酶染整加工1引言纺织工业是我国的传统支柱产业,在我国国民经济中具有重要地位。
据国家统计局数据显示,我国的纤维年加工总量在1000万吨以上,约占世界年加工总量的1/4。
我国的服装、棉纺织、毛纺织、丝绸、化纤生产能力居世界首位。
服装年产量近300亿件,年纺制品服装出口额600亿美元。
人类与纺织品的关系密切,人们的生产中充满了纺织品。
纺织品的产品质量、纺织品的安全性、纺织品在生产过程中造成的环境污染问题越来越受到各级部门的重视。
目前,生物技术的应用是绿色染整加工中最成熟的技术,其中生物酶制剂已在染整加工中的多个工艺流程中发挥重要作用,而其应用技术正在不断提高,应用领域继续扩展。
【1】3 各种生物酶制剂在纺织工业中的应用3.1 α-淀粉酶酶制剂最早用于纺织工业是从织物退浆开始的。
始于20世纪60年代的我国酶制剂工业,最初开发的酶制剂品种为用于纺织品退浆的中温α-淀粉酶。
3.11 α-淀粉酶作用原理α-淀粉酶是一种内切酶,能随机水解淀粉、可溶性糊精以及低聚糖中的a-1,4糖苷键。
酶作用后可使糊化淀粉的粘度迅速下降,水解生成糊精及少量葡萄糖和麦芽糖。
【2】3.12 α-淀粉酶在退浆工艺中的应用用淀粉酶水解织物上的淀粉浆料已有多年历史,目前仍然是去除织物上淀粉浆料的重要方法。
近年来用于退浆的淀粉酶向高温高效方向发展,采用高温淀粉酶可进一步提高退浆效率,并可去除混合浆料中的PVA(聚醋酸乙烯酯)等化学浆料,减少污水排放。
3.2 蛋白酶在毛纺织工业中,用蛋白酶水解羊毛表面的蛋白质,对织物有有防缩的作用,并可降低染色温度,增加染料的吸附率。
丝绸脱胶是蛋白酶(中性或碱性)最早的应用行业。
生丝外层的丝胶必须去除,以使丝织物柔软;用蛋白酶替代高温碱性脱胶,可使成品润滑柔软、光泽鲜艳、牢度提高。
生物酶在纺织工业的妙用及其应用研究酶是生物制品。
是真菌、细菌以及动植物器官等的产物。
酶是蛋白质结构,但酶不是一个生命体,它是一个生物催化剂,在生命有机体中发生的化学反应大部分被酶所相连。
酶的诈用具有相对的专一性,这是指酶与其能作用的底物而言的,酶作用时要求的外加能量较低,因此在某些方面比常规的化学处理能耗低。
酶对环境的污染较轻,比较安全。
现在纺织品加工中产生的有机卤化物Aox它不产生。
另外,用酶处理某些纺织品还可以达到"深加工"的目的,因此,用酶处理纺织品又“热”起来了。
原来,酶制备时,分为工业用及分析用两大类。
供分析用的酶需要量较少,要求很高的纯度,其加工是很复杂的,价格很高。
工业用的酶需要量较大,这类酶一般不需高度纯化。
价格也相对便宜得多。
但酶的稳定性,包括贮存和应用中的重现性,则经纯化的要好得多。
酶在工业上的应用,首先是食品工业,淀粉酶、果胶酶、转化酶,蛋自酶、酯酶等,都在大量地大面积应用。
造纸工业中用淀粉酶、木质素酶,鞣革工业用蛋白酶来熟皮和脱毛,洗涤剂中有加入蛋白酶、酯酶以及淀粉酶等的"加酶洗涤剂",制药业用酶制造"消化酶制剂"。
最近精细化工方面用酶对甲壳质来脱乙酰基,可以得到比用浓NaoH法脱乙酰基更高、分子量更大的脱乙基甲壳质。
其他还有不少利用酶的,如化妆品中的SOD是一种晦,厕所中防臭用氨分解抑制酶等。
纺织工业用酶最早最多的是α—淀粉酶,既用于"退浆"也用于“上浆”。
九十年代以来,纤维素酶的应用进展很快,有的也已经相对比较成熟,如:以取得好外观与好手感为主的棉的"生物抛光"(Biopolishing)和代替原氧化剂(NaClO或KmnO4)加浮石对牛仔布进行的石磨为主的"生物石磨"(Biostoning)。
在这基础上,对其他纤维素纤维和再生纤维素纤维也进行了研究,并取得了一定的成绩。
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。
生物酶在工业中的应用生物酶是生物体内具有催化反应作用的一类蛋白质分子。
它们在生物中承担着重要的生理功能,如消化食物、合成物质、传递信号等。
然而,生物酶不仅仅存在于生物体内,它们也可以被用于工业生产中,为现代工业生产带来了巨大的便利和效益。
本文就生物酶在工业中的应用进行探讨。
一、生物酶在食品加工中的应用生物酶在食品加工中有着广泛的应用。
例如,酶制面包是利用了面团中的淀粉酶,将淀粉转化为糖,提高气泡的稳定性,使得面包更加松软。
此外,生物酶也被用于奶制品加工中。
比如,利用凝乳酶将牛奶中的蛋白质剪断成更小的分子,从而达到凝固的目的。
生物酶在食品加工中的应用,可以提高食品品质、提高生产效率,并且具有较高的安全性。
二、生物酶在纺织工业中的应用纺织工业是涉及到化工、材料、机械等多个领域的集大成者,生物酶在其中也有着重要的应用。
例如,利用酯酶将未固化的多异氰酸酯溶液中的双分子酯分离成单分子酯,提高了纺织品的柔软性和舒适度;在纯化工序中使用酶解法分离纤维素和涤纶,使得纺织品的产量得到了显著提高。
此外,生物酶还被广泛用于纺织废水的处理中,将废水中有害物质降解,达到环保减排的目的。
三、生物酶在发酵工业中的应用发酵工业是一种利用微生物代谢过程进行有机化学反应以合成目标化合物的工业。
生物酶在其中发挥着极为重要的作用。
例如,蛋白酶、葡萄糖淀粉酶等可以用来加速酿造过程、提高发酵效果;乳酸菌、酵母菌等则可以用来进行酒精发酵、果酸发酵等。
近年来,生物技术的发展,更是使得发酵工业的生产效率和产物品质有了明显提高。
四、生物酶在制药工业中的应用制药工业是利用化学和生物技术制造药品的工业。
生物酶在其中也占有重要地位。
例如,利用酶制剂可以加速某些药物的合成,并且提高产物的纯度和活性;蛋白酶可以用来剪切,将某些药物分离净化,避免不必要的副作用;酶可控释剂可以将药物的释放效率和时间进行调控,提高药效持久性。
在制药工业中,生物酶的应用不仅体现了现代化学和生物学的交叉深度,也为人类健康事业做出了巨大贡献。
酶在纺织中的应用摘要:生物酶是一种天然的大分子物质,能有效催化化学反应的进程,很小的用量就能发挥突出的效能,同时生物酶作为一种“无毒无害”的生物制剂能完全生物降解。
生物酶作用条件温和,催化性能专一,催化效率高,是其他任何化学助剂无法比拟的。
经生物酶处理后的纺织品手感柔软,穿着舒适,色泽鲜艳,光泽明亮,产品档次高。
采用生酶进行染整加工,既可节约染化料,节省能源,又无环境污染,用它来代替一些用于如退浆、精炼、漂白、染色等染整加工工序中传统的强酸、强碱等化学助剂。
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,具有广阔的发展前景。
关键词:酶;纺织应用;发展趋势;生物酶;练漂。
酶的分类:淀粉酶淀粉酶是对淀粉和糖原水解起催化作用的酶,通过淀粉酶,可以除去织物上的淀粉浆料,虽然目前有许多合成聚合物用来作为棉织物经纱的浆料,但只要淀粉浆继续被广泛使用,淀粉酶就将继续作为优选的退浆剂。
除了价格便宜之外,选取淀粉酶退浆的另一原因是比其它退浆剂(如酸或氧化剂)更利于环保。
淀粉酶的产品有Bactosol PHT,BelsolPZ,Sevolase HT 和Sevolase KWE等。
前者是一种可在高温80℃条件下去除淀粉浆的淀粉酶;后者是一种可缩短反应时间、在沸腾条件下分解淀粉的热稳定细菌酶。
果胶酶果胶酶是对果胶质水解起催化作用的酶。
果胶酶中含有半乳糖醛酸的线型聚合物,能以甲醇酯类或以镁盐两种形式存在。
在棉纤维中,果胶质与角质层纤维外层结合在一起,虽然仅占原棉重量的1% ,但却会影响吸水性。
传统方法是用碱煮练,去除棉纤维的果胶、蜡和色素,但无法去除种子皮等杂质。
现经研究证明,目前用于木材工业的木糖胶酶是解决这一难题的方法。
通过煮练酶脱果胶质,可使棉的吸水性提高,保持纤维柔软的风格;同时,还能在5O℃左右的温度下进行处理,是节能、环保的优良方法。
如果用果胶酶和纤维素酶联合来煮练棉,则能够提高处理速度,增加棉纤维的均匀度。
植物、动物以及微生物中都有酶,它们对细胞的功能具有重要的作用。
酶已在啤酒、葡萄酒酿造业及食品加工业中应用了很多年。
在这些行业中,它们被用来加工奶酪、改良人类消费所需的豆类及谷物、清洁柑橘类水果、制造稳定的浓缩果汁等。
在纺织工业中,较为著名的是酶在传统的退浆工艺中的应用,而随着生物技术的发展,在纺织生产中酶的应用越来越多,从对纤维的改性到织物的漂白都有相应的酶制剂的使用。
1酶的认识1.1酶的特性催化剂是一类能改变反应速度,但不改变反应性质、反应方向和反应平衡点, 而且反应完成后其本身不发生变化的物质。
酶是一种特殊的催化剂,作为催化剂它有一定的特点。
(1)高催化效率:在与无机或有机催化剂相比的情况下,酶的催化效率高达107 ~ 1012倍,某些酶甚至可加快反应速率高达1014倍。
酶的这种高催化效率是因为酶能够显著降低反应过渡态能量。
(2)高度的专一性:酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类结构相似的底物进行某种类型反应的特性。
催化反应的专一性是酶最重要的特性之一, 是酶与其它非酶催化剂最主要的不同之处,这种原理通过图1所示的锁-钥匙原理可以形象的表达。
图1 锁-玥匙原理(3)反应条件温和:酶来自生物体,因而一般酶催化反应均可在常温常压条件下进行,有利于生产控制,并可节约能源,降低设备成本。
另外,酶催化反应都在弱酸、弱碱或中性条件下进行,对环境污染小,对设备的腐蚀小,生产安全性高。
1.2酶的作用机理和过程酶和底物的作用机理和过程如下表示:酶与底物作用→形成酶和底物的复合物→生化作用→形成酶与底物过度态络合物→酶和生成物分离而释放反应生成物和原来的酶。
这样可使整个反应的活化能降低, 从而加快了反应速度。
生化反应完成后, 酶和生成物分离, 酶又可重新催化反应。
1.3影响酶活性的因素酶催化反应的效率取决于以下因素:酶的浓度、反应物浓度、保温或反应时间、反应温度、系统的PH值、所存在的活化剂及阻化剂。
在最佳的温度和PH值下,酶的催化水解反应总的反应速度取决于形成酶反应复合物的时间和生成产物的时间。
生物酶在纺织工业中的应用随着科技的不断发展,生物酶在纺织工业中的应用得以迅速推进。
作为一种生物催化剂,酶能够在较温和的条件下加速化学反应的进行,有效地改善纺织工业的生产效率和产品质量。
本文将介绍生物酶在纺织工业中的几个主要应用领域,并进一步探讨其带来的益处和潜在的问题。
一、酶洗剂的应用1. 酶洗剂的作用机制酶洗剂是一种利用生物酶来清洁织物的产品。
其作用机制是通过酶与污渍之间的特定作用,将污渍分解为可溶性的物质,从而达到清洁的效果。
酶洗剂通常包含淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶等多种酶类。
2. 酶洗剂的优势相比传统的化学洗涤剂,酶洗剂具有以下优势:- 降低洗涤温度:酶洗剂可以在较低的温度下有效作用,从而减少能源消耗。
- 去除顽固污渍:酶洗剂在去除特定类型的污渍(如血渍和蛋白质污渍)方面效果显著。
- 保护纤维素纤维:酶洗剂对于纤维素纤维如棉和亚麻纤维更加温和,减少纤维损伤。
3. 潜在问题然而,酶洗剂在应用过程中也存在一些潜在问题,如酶活性的稳定性、洗涤残留物的安全性和抗菌效果等。
这些问题需要在实际应用中进行充分考虑和解决。
二、酶漂白剂的应用1. 酶漂白剂的作用机制酶漂白剂是利用生物酶来去除织物上的色素,使其达到漂白的效果。
常见的酶漂白剂包括淀粉酶和过氧化氢。
2. 酶漂白剂的优势相比传统的化学漂白剂,酶漂白剂具有以下优势:- 无毒性和环境友好:酶漂白剂不含有害物质,对环境更加友好。
- 易于控制:酶漂白剂可以根据不同的需求进行调节,以获得理想的漂白效果。
- 保护纤维:酶漂白剂对织物纤维的损伤较小。
3. 潜在问题然而,酶漂白剂也存在一些潜在问题,如酶与光敏剂的相容性、漂白效果的稳定性等。
这些问题需要在实际应用中加以解决。
三、酶降解染料的应用1. 酶降解染料的作用机制酶降解染料是利用生物酶来降解染料颗粒,使其在处理过程中更容易分散、分解和去除。
2. 酶降解染料的优势酶降解染料具有以下优势:- 高效去除:酶可以迅速降解染料颗粒,提高染料的去除效率。
生物酶在工业生产中的应用与优化研究生物酶是一种特殊的蛋白质,具有催化反应的作用。
它们在工业生产中扮演着至关重要的角色,广泛应用于食品加工、纺织、制药、能源等各个领域。
本文将探讨生物酶在工业生产中的应用以及相关的优化研究。
一、食品加工中的生物酶应用1. 面包制作:生物酶可以促进面团发酵,增加面包的体积和松软度。
在制作过程中,添加适量的淀粉酶和蛋白酶可以加速淀粉和蛋白质的分解,提高发酵效果。
2. 酿酒业:酿酒过程中,酵母酶可以将葡萄糖转化为乙醇和二氧化碳,促进酒精的发酵。
此外,葡萄酒和啤酒中的酶可以改善口感和风味。
3. 乳制品加工:乳清蛋白酶可以分解乳清中的蛋白质,提高乳制品的稳定性和质量。
此外,酶在奶酪制作和酸奶发酵过程中也有重要应用。
二、纺织行业中的生物酶应用1. 漂洗剂:在纺织行业中,碱性过氧化氢漂洗剂广泛用于纤维的漂白过程。
研究表明,添加纤维素分解酶可以增强漂白效果,减少对环境的污染。
2. 酶洗整理:酶洗整理是一种绿色的纺织品加工方法,通过使用纤维素酶和蛋白酶,可以使织物柔软、光亮,并具有抗皱的性能。
3. 染料辅助剂:生物酶作为染料辅助剂可以提高染色效果,减少染料的用量,并且对环境友好。
三、制药工业中的生物酶应用1. 酶制药:生物酶作为制药过程中的一种重要催化剂,可以用于合成、转化和纯化药物。
蛋白酶和多肽酶在新药研发和制造过程中发挥着重要的作用。
2. DNA技术:限制酶和聚合酶链式反应(PCR)是现代基因工程领域中常用的技术。
通过酶的作用,可以切割、连接或复制DNA分子,实现基因工程的目标。
四、生物酶应用的优化研究1. 酶的筛选与改造:通过基因工程技术,可以对生物酶进行筛选和改造,提高其催化活性和稳定性,以满足工业生产的需求。
2. 酶反应条件的优化:研究人员通过调整反应温度、pH值、底物浓度和酶底物比等反应条件,提高酶催化反应的效率和产率。
3. 催化剂固定化技术:将酶固定在载体上,可以提高酶的稳定性和重复使用性,降低生产成本。
毕业论文毕业设计论文设计(论文)题目:酶在纺织工业中的应用开始日期:2013 年9 月 1 日完成日期:2013 年11 月11 日***师:***学生专业:染整专业班级:染整 1101日期:2013-10-12***名:***化工与纺织学院酶在纺织工业中的应用摘要生物酶是一种天然的大分子量蛋白质,能有效催化化学反应的进程,具有作用条件温和以及操作安全的特点,被喻为"生物催化剂".生物酶能完全生物降解,很小的用量就能发挥突出的效能,因而已越来越多地被应用于纺织染整加工中,如酶退浆、酶精练、酶漂白和酶整理等。
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,具有广阔的应用前景.文章以棉织物为例,介绍生物酶在染整加工中的应用.本文介绍了纺织印染工业所用生物酶制剂的种类,作用机理,选择性以及生物酶在纺织印染工业中用。
并且分析了国内外的研究现状,以及生物酶技术在纺织印染工业中的前景。
[关键字]: 生物酶,应用,纺织印染工业,前景目录摘要 (1)目录 (2)第一章纺织工业中染整工艺的介绍 (3)1.染整工艺的简介 (3)(1)织物的精炼 (4)(2)织物的染色 (4)(3)织物的印花 (4)(4)织物的整理工作 (6)第二章生物酶的特性和作用机理 (6)1.生物酶的结构和特性 (6)2.生物酶的作用机理 (6)第三章纺织印染行业所用生物酶制剂的种类 (8)1.纤维素酶 (8)2.蛋白酶 (8)3.淀粉酶 (9)4.脂肪酶 (9)5.果胶酶 (9)6.过氧化氢酶 (9)7.漆酶 (10)8.葡萄糖氧化酶 (10)第四章生物酶在纺织印染行业的具体应用 (11)1.生物酶的广泛应用 (11)2.棉纺织物的退浆和精练 (11)3.棉纺织物生物酶整理 (11)4.印花后处理用酶 (12)5.生物酶制剂在其他方面的应用 (12)第五章酶在漂白中的应用 (13)第六章酶在退浆中的应用 (14)第七章酶在染整加工中的具体应用 (15)1.酶在染整加工中的最新应用成果 (16)结论 (18)参考文献 (19)致谢 (20)第一章纺织工业中染整工艺的介绍1.染整工艺的简介染整工艺是对纺织材料(纤维、纱线和织物)进行以化学处理为主的工艺过程,现代也通称为印染。
生物酶在纺织品加工中的应用————纤维素酶应用1、前言生物酶是一种无毒、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。
酶制剂的生物处理主要是用特定的酶制剂作用到纱线表面的一种生物化学处理过程。
生物处理的目的是:清洁织物表面,减少表面绒毛;防止织物的起球性;改善织物手感性能;改善织物悬垂度;增进织物的吸水性;改善织物与染料的亲和力、给色率和色光。
[1]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:①纤维素酶。
纤维素是由各种不同催化特性的酶组成的多组分的酶体系。
一般认为,纤维酶主要由CBIⅠ、CBH Ⅱ和葡萄糖苷酶组成的,这些酶在纤维素水解过程中具有协同作用。
②果胶酶。
果胶酶主要由果胶裂解酶、果胶酯酶、聚半乳糖醛酸酶和果胶酸盐裂解酶组成。
③脂肪酶。
脂肪酶能将脂肪水解成甘油和脂肪酸,脂肪酸可进一步氧化合成糖类;④过氧化氢分解酶。
过氧化氢酶是一种氧化还原性酶,它可以催化分解过氧化氢,生成水和氧气。
⑤蛋白酶。
由微生物分泌的蛋白酶由于所用菌种不同而差别很大,但大体是一样的,就是由蛋白酶将蛋白质分解为肽,肽再水解生成氨基酸。
⑥淀粉酶。
淀粉酶是水解淀粉和糖原的酶类总称,通常通过淀粉酶催化水解织物上的淀粉浆料,由于淀粉酶的高效性及专一性,酶退浆的退浆率高,退浆快,污染少,产品比酸法、减法更柔软,且不损伤纤维。
⑦漆酶、葡萄糖氧化酶。
漆酶是一种氧化还原酶,诺和信公司的Denilit II S就是通过基因改性的黑曲霉漆酶,可以进行牛仔服装仿旧整理工艺,获得的织物手感厚实,表面光洁、色泽明快、淡雅。
葡萄糖氧化酶主要进行织物的漂白整理,这种酶处理对双氧水的产生非常有效,处理使不需添加双氧水稳定剂,处理后织物手感柔软、丰满。