生物酶在纺织品加工中的应用
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微生物生物技术在工业生产中的应用微生物生物技术是指利用微生物进行工业生产的一种高新技术。
它在工业生产中的应用越来越广泛。
微生物有着天然的生产优势,比如可以生长得很快,可以在不同环境下生存繁殖,而且对不同的物质都有较强的代谢能力。
这些特点,使得微生物成为很好的工业生产助手。
下面,我们来看看微生物生物技术在工业生产中的应用。
1. 食品工业微生物生物技术在食品工业中的应用以酶制剂的形式最为常见。
制作食品常需要加入食品添加剂,比如酶、香料、色素等等。
而微生物酶是非常理想的选择,因为它们易于获得、高效稳定。
不仅如此,微生物酶还有控制质量、缩短生产周期等好处。
在一些特殊的情况下,微生物发酵的技术也被应用在一些特殊产品中,比如豆腐乳。
2. 医药工业微生物代谢产生的糖类、酸类等物质,在医药工业中有着广泛的应用。
比如拟杆菌属细菌可以产生一种叫做四环素的抗生素,这种药物已经被广泛应用于医疗领域。
另外,微生物还可以用作生产疫苗等生物制品的载体,具有很好的性能和效果。
3. 生物材料工业微生物生物技术在生物材料工业领域中也有着广泛的应用。
制造生物塑料、生物涂料、生物油等需要多种微生物协同作用的过程。
比如生物塑料生产中的聚乳酸(PLA)就是一种自然界循环的塑料。
不但不会像其他合成塑料一样造成污染,还具有可降解的特点,因此备受关注。
4. 环保工业微生物在环境污染物处理领域中的应用得到了广泛的推广。
工业废水、固体垃圾等资源化利用的生物处理技术依托于微生物。
通过微生物的吸附、降解等去除工业废水中的有毒有害物质,保证出水达到国家排放标准。
同时,微生物也可以被用来吸收污染源中的重金属。
微生物还可以进行土壤修复,恢复耕地农田生产能力。
5. 非绝缘材料工业微生物生物技术在非绝缘材料制造领域中的应用越来越多。
这些非绝缘材料包括纺织品、造纸等物质。
微生物在这些材料中常被用作漂白剂等,显著提高了非绝缘材料质量和环保性能。
总而言之,微生物生物技术在工业中的应用领域非常广泛,发展前景也非常广阔。
麻类生物脱胶技术开发与应用方案一、实施背景随着中国纺织业的快速发展,麻类作物作为一种具有优良性能的天然纤维,被广泛应用于服饰、家居等领域。
然而,当前麻类脱胶技术存在环境污染大、资源消耗高、生产效率低等问题,严重制约了麻类纺织产业的发展。
因此,开发高效、环保的麻类生物脱胶技术对推动麻类纺织产业升级具有重要意义。
二、工作原理麻类生物脱胶技术主要利用微生物酶的生物催化作用,对麻类纤维进行高效脱胶。
具体来说,该技术包括以下步骤:1.选取适合的微生物酶:根据麻类纤维的化学组成和结构特点,筛选出能够高效分解纤维素的微生物酶。
2.优化微生物酶的发酵条件:通过控制发酵温度、湿度、营养物质等参数,提高微生物酶的生产效率和活性。
3.生物脱胶工艺流程:将微生物酶与麻类原料混合,在适宜的温度和湿度条件下进行发酵,使纤维素在微生物酶的作用下分解为可溶性糖类,从而实现脱胶。
4.残胶处理:将脱胶后的溶液进行分离、洗涤、干燥等处理,得到精制麻纤维和可利用的残胶物质。
5.纺织加工:将精制麻纤维进行纺织加工,得到各类麻制品。
三、实施计划步骤1.开展市场调研:了解当前麻类纺织品的市场需求和主要生产工艺,明确生物脱胶技术的开发方向和目标。
2.筛选微生物酶种:通过实验室筛选和优化,确定适合麻类纤维生物脱胶的微生物酶种。
3.建立生物脱胶工艺流程:根据优化的微生物酶发酵条件和脱胶工艺参数,建立完整的生物脱胶工艺流程。
4.调试设备与设施:根据工艺要求,选购或改造适合生物脱胶工艺的设备与设施。
5.试制样品:按照建立的工艺流程进行小批量试制,对试制品进行性能检测和评估。
6.中试生产:在试制样品成功的基础上,进行中试生产,进一步验证工艺流程的稳定性和可行性。
7.产业化推广:根据中试生产的结果和市场反馈,制定产业化推广计划,将生物脱胶技术应用于麻类纺织生产中。
四、适用范围本方案适用于各种麻类作物的脱胶加工,包括但不限于亚麻、大麻、黄麻等。
同时,该技术还可应用于其他具有类似纤维结构的天然或人造纤维材料的脱胶加工。
生物基纺织新材料
生物基纺织新材料是指利用生物资源作为原料,经过改性加工制成纺织品的材料。
它主要有以下几个特点:
1. 可再生性:生物基纺织新材料通常使用植物纤维、动物纤维等天然纤维作为原料,这些纤维具有可再生的特点,可以通过种植或养殖来获取,相对于化学纤维,其生产过程对环境和资源的压力较小。
2. 生物降解性:生物基纺织新材料常常具有生物降解性,即在一定的条件下,可以被微生物或自然环境中的生物酶降解,最终转化为无害的物质。
这种特性可以减少废弃物的积累,有助于环境保护。
3. 生物活性:生物基纺织新材料可以通过添加活性物质,如天然植物提取物、微生物发酵产物等,赋予其一定的生物活性。
这些活性物质可以具有抗菌、除臭、保湿、抗紫外线等功能,增加纺织品的附加值和应用领域。
4. 健康环保:生物基纺织新材料通常无毒、无害且符合人体工程学,对人体健康无明显危害。
同时,其生产、使用、废弃等环节对环境的影响相对较小,符合可持续发展的理念。
生物基纺织新材料的研发和应用具有广阔的前景。
目前已有很多生物基纺织新材料已经商业化生产,并在纺织品、医疗用品、农业等领域得到应用。
随着生物技术、纺织技术的不断进步,相信生物基纺织新材料将会在未来发挥更重要的作用。
绿色合成技术在纺织品中的应用在当今社会,人们对环境保护和可持续发展的关注度日益提高,这也促使各个行业不断探索和应用绿色技术。
纺织品行业作为与人们日常生活密切相关的领域,绿色合成技术的应用更是具有重要意义。
绿色合成技术,顾名思义,是指在化学合成过程中,采用环保、节能、高效的方法和原料,以减少或消除对环境的负面影响。
在纺织品的生产过程中,从纤维的制备到印染加工,绿色合成技术都发挥着关键作用。
首先,让我们来看看在纤维制造方面的应用。
传统的纤维生产往往依赖于石油化工原料,不仅资源有限,而且生产过程中会产生大量的污染物。
而绿色合成技术为纤维的制造提供了新的途径。
例如,生物基纤维的出现就是一个重要的突破。
生物基纤维通常以植物、动物或微生物为原料,通过生物技术或化学转化的方法制成。
像竹纤维、麻纤维、大豆蛋白纤维等,它们不仅具有良好的性能,而且在生长和加工过程中对环境的压力较小。
这些纤维具有天然的吸湿透气性,穿着舒适,同时其生产过程相对环保,减少了化学物质的使用和能源的消耗。
另外,在合成纤维的生产中,绿色合成技术也在不断发展。
新型的聚酯纤维生产技术,通过改进聚合过程和催化剂的选择,降低了能源消耗和废弃物的排放。
同时,一些企业还在探索使用可再生的原料来替代传统的石油基原料,以减少对不可再生资源的依赖。
在纺织品的印染环节,绿色合成技术同样带来了显著的变革。
传统的印染工艺通常使用大量的水和化学助剂,不仅浪费资源,还会产生严重的水污染。
而绿色印染技术则致力于解决这些问题。
数码印花技术就是一种具有代表性的绿色印染方法。
它通过计算机控制喷头将染料直接喷射到织物上,大大减少了染料的浪费和废水的排放。
与传统印花相比,数码印花具有更高的精度和灵活性,可以实现个性化的定制生产,满足消费者多样化的需求。
此外,新型的环保染料和助剂的研发也是绿色印染的重要方向。
例如,水性染料的使用逐渐普及,它们不含有害的有机溶剂,降低了对环境和人体健康的危害。
纺织工程中的新型生产技术与应用在当今科技飞速发展的时代,纺织工程领域也迎来了一系列令人瞩目的新型生产技术。
这些新技术不仅极大地提高了生产效率和产品质量,还为纺织行业带来了更多的创新和发展机遇。
一、数字化纺织技术数字化纺织技术是纺织工程中的一项重要创新。
其中,计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)系统的应用,使得纺织产品的设计和生产过程更加高效和精确。
通过 CAD 软件,设计师可以在电脑上快速地绘制出各种复杂的纺织图案和纹理,并且能够实时预览设计效果。
这大大缩短了产品开发周期,同时也为设计师提供了更多的创意空间。
而 CAM 系统则能够将设计好的图案准确地转化为生产指令,控制纺织机器进行精确的生产。
此外,数字化技术还在纺织生产的流程管理中发挥着重要作用。
例如,企业资源规划(ERP)系统可以对原材料采购、生产进度、库存管理等各个环节进行全面的监控和优化,提高企业的运营效率和决策准确性。
二、智能纺织设备智能纺织设备的出现是纺织工程领域的又一重大突破。
例如,自动化纺纱机和织布机能够实现高速、连续的生产,减少了人工干预,提高了生产效率和产品质量的稳定性。
一些先进的纺织设备还配备了传感器和监控系统,可以实时监测设备的运行状态和生产参数。
一旦发现异常,能够及时发出警报并进行自动调整,降低了设备故障和生产事故的发生概率。
另外,机器人技术也在纺织生产中得到了应用。
机器人可以完成一些重复性高、劳动强度大的工作,如搬运物料、包装成品等,不仅提高了工作效率,还减轻了工人的劳动负担。
三、新型纤维材料新型纤维材料的研发和应用为纺织工程带来了更多的可能性。
例如,高性能纤维如碳纤维、芳纶等,具有高强度、高模量、耐高温等优异性能,广泛应用于航空航天、国防军工等领域。
功能性纤维如吸湿排汗纤维、抗菌纤维、防紫外线纤维等,满足了人们对纺织品舒适性和健康性的需求。
这些功能性纤维的出现,使得纺织品在保持美观的同时,还具备了更多的实用功能。
生物塑化技术的原理及应用1. 引言生物塑化技术是一种利用生物降解性高分子材料降解酶或微生物来将塑料废弃物转化为可生物降解产物的技术。
它是解决塑料废弃物环境问题和推动可持续发展的重要途径。
本文将介绍生物塑化技术的原理及其在各个领域的应用。
2. 生物塑化技术的原理生物塑化技术的原理是利用生物降解性高分子材料降解酶或微生物来降解塑料废弃物。
其原理包括以下几个方面:2.1 生物降解性高分子材料生物塑化技术主要应用于生物降解性高分子材料,这些材料具有良好的降解性能,可以被生物酶或微生物分解为可生物降解的产物。
2.2 生物酶的作用生物塑化技术利用生物酶对塑料废弃物进行降解。
生物酶可以识别并分解生物降解性高分子材料中的化学键,将其分解为较小的化学物质,然后进一步降解为可生物降解的产物。
2.3 微生物的作用除了生物酶,微生物也可以参与生物塑化技术的降解过程。
一些微生物可以分泌特定的降解酶,将降解材料分解为可生物降解的产物。
此外,微生物还可以通过代谢作用将塑料废弃物转化为有机物,从而实现塑料的降解和转化。
3. 生物塑化技术的应用3.1 医疗领域生物塑化技术在医疗领域的应用广泛。
例如,可生物降解的医疗器械可以减少对患者的二次伤害,降低手术风险。
另外,生物塑化技术还可用于制备可降解药物输送系统和医用敷料等。
3.2 环境保护由于生物塑化技术能够将塑料废弃物转化为可生物降解的产物,因此在环境保护方面有着重要的应用。
生物塑化技术可以减少塑料废弃物对自然环境的污染,降低对土壤和水体的危害。
3.3 农业生物塑化技术还可以应用于农业领域。
例如,利用生物降解性高分子材料制作的肥料包膜可以控制肥料的释放速度,从而提高肥料利用率。
此外,生物塑化技术还可以用于农膜和温室覆盖材料等方面。
3.4 包装材料生物塑化技术可以应用于可生物降解包装材料的开发。
这些包装材料可以在使用后迅速降解,减少对环境的污染。
生物塑化技术在可食性包装和一次性餐具方面的应用也有巨大潜力。
染整前处理绿色助剂及新型前处理工艺摘要: 在纺织品的染色前处理、染色、后处理阶段, 由于必须使用大量的助剂和洗涤工序, 产生大量的废水。
在新世纪, 人们越来越关心环境保护, 因此, 有关纺织品的各个处理阶段的环保型助剂研发和采用环保型新工艺成为纺织印染行业的重要任务。
同时, 还就染色前处理的绿色助剂和绿色工艺进行讨论。
关键词: 表面活性剂; 绿色助剂; 纺织品; 前处理; 绿色工艺当今社会, 保护人类生存环境的呼声日益高涨,各国制定了日益严格的环境政策和法规, 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。
与此同时, 随着科技的进步, 染整产业已从传统粗放型的劳动密集型企业向集约化的资本密集型、技术密集型企业转变。
我国“十一〃五”规划也提出, 要以生态观念和符合绿色环保的要求开发新技术和新设备, 绿色染整已成为行业的发展趋势。
从绿色染整前处理所用的绿色染整助剂及染整工艺两个方面, 论述我国纺织业的染整前处理的绿色化。
1 染整前处理助剂在纺织印染加工过程中, 纺织助剂的使用可以提高操作效率、简化工艺过程、改善印染效果和高纺织品质量, 并可赋予纺织品优异的性能。
随着各种新型纤维的开发和生产工艺的投入使用, 与此相适应的纺织助剂的开发成了迫切的需要。
与此同时, 在环保问题日益严重的今天, 各国对纺织品及纺织助剂提出非常苛刻的规格要求, 这就使得研发和推广新型绿色染整助剂成为当务之急。
在纺织品前处理工序中要用到大量纺织助剂, 应采用环保型优质表面活性剂和新的助剂制备技术制备优良的环保型前处理剂。
1.1 印染前处理中的环保型表面活性剂1.1.1 烷基糖苷烷基糖苷( APG) 是用葡萄糖为原料制得的非离子表面活性剂, 兼有阴离子和非离子表面活性剂特点。
APG 不仅表面活性高( 表面张力可以降至22.5×10- 5N〃cm- 1) 泡沫细腻稳定, 而且去污和配伍性好无毒、无刺激、易生物降解, 对环境友好, 在水中有很强的溶解能力, 即使在浓度很高的酸、碱和盐溶液中, 其溶解度仍然很高[1]。
纺织工程中的跨学科研究现状纺织工程,这个古老而又不断创新的领域,正经历着跨学科研究带来的深刻变革。
随着科技的飞速发展和人们对纺织品需求的日益多样化,单一学科的知识和方法已经难以满足纺织业的发展需求。
跨学科研究成为了推动纺织工程进步的强大动力,为解决行业中的诸多难题提供了新的思路和方法。
跨学科研究在纺织工程中的兴起并非偶然。
一方面,消费者对纺织品的性能、质量和功能提出了更高的要求,如舒适性、功能性、环保性等。
另一方面,全球纺织业面临着激烈的市场竞争和资源环境约束,需要不断创新和优化生产工艺、提高产品附加值。
这些都促使纺织工程与其他学科相互融合、交叉渗透。
在材料科学领域,新型纤维材料的研发为纺织工程带来了新的机遇。
例如,纳米纤维具有独特的物理化学性能,在过滤、防护、生物医学等领域有着广阔的应用前景。
高分子材料的研究则为开发高性能纤维提供了基础,如强度更高、耐磨性更好的合成纤维。
纺织工程与材料科学的结合,使得纤维材料的性能不断提升,为纺织品的创新应用提供了可能。
化学工程在纺织工程中的作用也不可小觑。
印染和整理工艺是纺织生产中的重要环节,化学工程的相关技术为提高印染效果、降低环境污染提供了支持。
新型环保染整助剂的研发,能够减少化学物质的使用,降低废水排放,实现纺织业的可持续发展。
同时,化学工程中的表面处理技术有助于改善纤维的表面性能,提高纤维与其他材料的结合力,从而拓展纺织品的应用范围。
物理学在纺织工程中的应用主要体现在纤维的力学性能研究和纺织加工过程的优化。
通过对纤维的拉伸、弯曲、扭转等力学行为的分析,可以更好地理解纤维的性能和纺织产品的质量。
物理学中的流体力学、传热学等知识在纺织设备的设计和工艺参数的优化中发挥着重要作用,提高了生产效率和产品质量的稳定性。
生物学与纺织工程的交叉融合则体现在生物纤维的开发和利用上。
例如,利用生物技术生产的胶原蛋白纤维、蜘蛛丝等具有优异的性能,有望成为未来纺织材料的新宠。
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、CBHⅡ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。而本文主要探讨纤维素酶在纺织品整理的应用。[2] 2、纤维素酶基本概念 2.1什么是纤维素酶 纤维素酶是一种对纤维素大分子的水解具有特殊催化作用的活性蛋白质,它是一组酶的总称,不是单成分酶,而是由多个酶起协同作用的多酶体系。其外观为灰白色的无定形粉末或液体;最适作用温度为40℃~55℃;反应最适PH值为4.0~6.0;在40℃~70℃以下稳定存在;溶于水,几乎不溶于乙醇、乙醚和氯仿等有机溶剂;该酶催化效率高,比一般酶高106~107倍。 自1906年Seillere在蜗牛的消化液中发现纤维素酶至今已有一百余年了,现在纤维素酶已被广泛应用于食品、酿酒、饲料加工、纺织、洗衣、农业等多个领域[1]。食品方面,纤维素酶被应用于果实和蔬菜加工、油料作物加工、茶叶加工、酒精生产、啤酒生产、食醋酿造、酱油酿造等生产工艺。在饲料工业中,纤维素酶用来制备低纤维饲料、饲料酶制剂、水解植物纤维生产饲料酵母。在纺织工业中,纤维素酶被用于纤维改性,真丝脱胶,染整的退浆、精炼、整理加工等方面。纤维素酶还被用于解决“白色污染”问题。纤维素酶用于造纸工业,利用外切纤维素酶只从末端切断纤维素的作用原理,可以提高纸张的光洁度。[3] 纤维素酶在自然界分布极为广泛,昆虫、软体动物、高等植物、细菌、放线菌和真菌都能产生纤维素酶。反刍动物的瘤胃以及猪大肠也有分解纤维素的细菌存在。纤维素酶的来源主要有三方面:植物、动物和微生物。纤维素酶虽然在植物中广泛存在,且在植物发育的某些阶段发挥着水解细胞壁的作用,如果实成熟、蒂柄脱落等,但从植物中提取纤维素酶比较困难,且含量不高。很多食木性的动物及食草动物之所以可以以植物为食物来源,主要是因为其体内存在内源性的纤维素酶,但是依靠这类动物来进行工业化大规模生产也比较困难。工业化纤维素酶的生产主要采用微生物来进行。据不完全统计,20世纪60年代以来国内外共记录了产纤维素酶的菌株大约有53个属的几千个菌种。由于放线菌纤维素酶的产量极低,所以研究很少。细菌纤维素酶产量也不高,主要是葡聚糖内切酶,大多数对结晶纤维素没有降解活性,且所产生的酶是胞内酶或吸附在细胞壁上,不分泌到培养液中,增加了提取纯化的难度,所以工业上很少采用细菌作为生产菌株[4]。目前用于生产纤维素酶的微生物较多的是丝状真菌,其中酶活力较强的菌种为木霉、曲霉、根霉和青霉,以木霉属菌种居多,较为典型的有里氏木霉、绿色木霉、康氏、木霉。[4] 2.2纤维素酶的加工方法 要获得较高的酶产量,发酵方法也是非常重要的。纤维素酶的生产主要有固态发酵和液态发酵两种方式。固态发酵虽有设备简单、投资少的优点,但发酵水平不稳定、生产效率低、易污染杂菌、不适于大规模生产;而液态深层发酵由于具有培养条件容易控制、不易染杂菌、生产效率高等优点,已成为国外重要的研究和开发工艺。 液体发酵生产工艺过程是将玉米秸杆等纤维材料粉碎到20目以下后进行灭菌处理,送发酵罐内发酵,同时加入纤维素酶菌种,发酵时间约为70h,温度控制低于60℃,采用净化后的无菌空气从罐底通入进行物料的气流搅拌,发酵完的物料经压滤机压滤、超滤浓缩,喷雾干燥,制得纤维素酶产品[5]。液体发酵法动力消耗大,设备要求高,但原料利用率高,生产条件易控制,产量高,劳动强度小,产品质量稳定。随着市场的成熟,液体发酵工艺的发展以及菌种性能的提高,采用液体发酵生产纤维素酶是必然趋势。日本过去多用固体发酵生产,后来由于这种方法难于监控,某些组分常常吸附于固体残余物上,增加了提取难度,不利于现代化流水作业,于是不少改为液体深层发酵。美国一直都是使用液体深层发酵方法,并在此基础上出现了分批发酵法、连续发酵法、二次发酵法以及细胞循环法等等,大大提高了酶活,降低了成本。[6] 近十几年来,纤维素酶的固定化研究成为了该领域的一个热点。虽然大部分工作还停留在实验室和中试阶段,但取得的成就还是令人鼓舞的[7]。实践证明纤维素酶的固定化是提高素酶使用效率、降低生产成本的一种十分有效的方法。尤其是在纤维素酶固定化基础上发展起来的固定菌体生长细胞的技术,会因其特有的实用优点,将成为今后纤维素酶领域的主要研究方向之一。[8] 3、纤维素酶在染整加工中的应用 纤维素酶用途极广,可用于一切以植物籽实为原料的加工业。在饲料、酿造、食品加工、中草药有效成分提取、果蔬加工、环保、造纸、石油开采等行业的应用中,能有效地改善产品质量,提高产量,从而获得显著的经济效益。在纺织后整理工艺上,利用纤维素酶对纤维素纤维织物进行生物整理即酶降解整理,被认为是“生物工程技术与纺织工程技术的完美结合”。其原理为;纺织品的天然纤维素纤维结构复杂,结晶度高,很难被酶完全分解成葡萄糖,但在生产可测出还原糖以前,其物理性质发生变化,横向断裂,强力降低,聚合度下降.吸湿能力和吸碱能力增加,裂解成短的可分离的纤维碎片等。根据这一原理,埘纺织物进行有控制的纤维素酶处理.可使强力适当下降的同时。表面变得光滑,织物获得膨松,手感厚实柔软,增大了纤维素的无定形区,所以纤维素酶的应用[9],目前主要集中在纺织业:服装是我国最大出口商品之一,据《光明日报)报道.尽管我国服装出口数量1995年超过240多亿美元,但每件的价倍甲均仅有32美元。纺织界人士已经清楚地认识到,是质量低决定附加值低[10]。质量低的主要原因之一是出口服装的档次低。服装档次低的关键在于后整理,而纤维素酶整理技术投资少、上马快、工艺简单、污染轻,产品使用性能好,不需要添置专用设备,不需要大量的化工原料,使处理后的织物在强度影响不变的情况下,既改进了外观,又提高了内在质量,而且这种改变是不可逆的。所以近几年来,纤维素酶整理技术在国内纺织行业的应用越来越广[11]。 纤维素酶在染整上广泛应用,特别在棉织物整理上,经过纤维素酶整理后, 棉织物的手感和外观获得很大的改善。由于织物表面的绒毛被除去,处理后织物更光洁,颜色更鲜艳。根据处理的目的不同,可进行生化抛光、柔软滑爽、改善光泽以及石磨水洗等加工。[12] 3.1减量处理 纤维素纤维织物用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度、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%范围为好。 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。因为织物表面的绒毛被去除,处理后的织物更光洁、颜色更鲜艳。织物的硬挺度和刚性降低,光滑度和悬垂性提高,使织物获得更好的手感。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[13]。 3.2水洗和石磨处理 纤维素酶还广泛应用于牛仔裤产品的洗涤加工,以代替石洗加工工艺。最早应用在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、洗白等褪色防旧效果。这种加工的原理是,首先将牛仔服装上的浆料充分去除,再充分发挥纤维素酶对牛仔服装表面的剥蚀作用[14]。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起去除, 产生石磨洗涤的效果,并具有独特的外观和柔软的手感。 纤维素酶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。 3.3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的整理工艺,以达到持久的抗起毛起球并增加织物的光洁度和柔软度。天然纤维素的结构复杂,结晶度高,在一定酶浓度和时间条件下很难把纤维素完全水解成葡萄糖单体,仅对织物表面或伸出织物表面的茸毛状短小纤维作用。生物抛光也就是去除从纤维表面伸出的细微纤维,经纤维素酶处理后稍经机械加工就可以得到表面平滑而茸毛少的织物。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[15]。 3.4其它处理 除上述处理外,纤维素酶还与脂肪酶、果胶酶共同应用于棉织物的精练加工,去除棉纤维中的天然杂质,为后续染色、印花和整理加工创造条件。酶精练后的织物润湿性、强度保留率与碱精练相同,失重率较少,耗水率低。纤维素酶整理也用于粘胶、Lyocell和醋酸纤维织物,能改善织物的手感、悬垂性,去除织物表面的绒毛,减少了粘胶织物的起球倾向和Lyocell织物的原纤化倾向。苎麻织物存在手感粗糙性差、穿着刺痒感问题,严重影响了苎麻织物的服用性能,通过纤维素酶减量整理,能够使织物获得柔软的手感和光洁的布面,刺痒感消失或改