酶制剂在纺织工业中的应用 ppt
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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。
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。
酶在纺织工业中的应用设计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 日指导教师:康北莉学生专业:染整专业班级:染整 1101日期: 2013-10-12学生姓名:景永强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。
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。
酶制剂在纺织工业中的应用及效果浅析一、酶制剂概述1.酶制剂的定义酶制剂是指在特定条件下能够引起生物催化反应的微生物系列酶类制剂。
酶制剂可分为单一酶和复合酶,常用的包括淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶等。
2.酶制剂的分类酶制剂可分为多种类型,例如纤维素酶、淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶,以及多种复合酶制剂等。
3.酶制剂在纺织工业中的应用近年来,随着科技的不断发展,酶制剂在各行各业中得到广泛应用,特别是在纺织工业中。
酶制剂逐渐替代了传统的化学制剂,成为一种新型的加工剂。
酶制剂在纺织加工过程中的特殊功能及成本效益是其受到广泛应用的主要原因。
常用的酶制剂包括纤维素酶、淀粉酶、蛋白酶等。
二、酶制剂在纺织工业中的应用1.酶制剂在纺织前处理中的应用(1)漂白在纺织前处理中,常常需要使用漂白剂来去除纺织品表面的污渍、杂质等。
然而,传统的漂白剂在使用过程中会产生大量有害物质,环境负担较大。
而利用酶制剂则可不用使用如此多的化学物质,实现了低碳环保。
(2)去渍清洗去渍是一件耗费时间、人力、物力、财力的工作。
而酶制剂可在较短的时间内去除污渍,节省了大量的成本。
酶制剂具有较强的特异性,能较精确地作用于特定的污渍,而非将整个纺织品脱色。
2.酶制剂在染色中的应用(1)催化染色常见的催化染色工艺是通过催化剂将染料与纤维材料结合形成牢固的化学结合。
而酶催化染色则是通过利用酶制剂的特殊性质,促进染料与纤维材料之间的化学反应,形成更加牢固的化学结合。
酶催化染色工艺不仅能够节省用量,还能提高染色效果,提高纺织品的色牢度和耐久性。
(2)酶催化还原染色酶催化还原染色是一种新型的染色工艺。
通过使用酶制剂根据不同的材料和染料的组合来实现不同的染色效果。
酶催化还原染色能够带来更加鲜艳、明亮的色彩效果,并且这种染色工艺对环境污染较少。
3.酶制剂在印染加工中的应用(1)酶法印花酶法印花是利用酶制剂在压花和染色过程中发挥的特殊功能,实现更加高效的印染过程。
酶法印花不仅能够实现更加鲜艳、明亮的色彩效果,还能够提高印染品的柔软度和手感。