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。

　　关键词：生物酶;纺织加工;染整;应用

　　Abstract:Enzymes,naturally high molecular weight proteins,are known as “bio-catalyst s”which can efficiently catalyse certain chemical reactions with little do sage. Enzymes feature substrate-specificity, high efficient,mild operation condition and completely biodegradable.They are safe and easy to control and are widely used in the textile wet processing like de sizing,scouring,bleaching and finishing. Enzymes meet the requirements of green production and sustainable development and have a bright future.In this article,the applications of enzymes in dyeing and finishing industry are introduced taking cotton fabrics as an example.

　　Keywords:enzyme ; textile industry; dyeing and finishing ; apply

　　1 前言

　　当今社会，保护人类生存环境的呼声日益高涨，各国制定的环境政策和法规日益严格，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。全球的纺织化学和染整工作者不断地寻求、尝试环保型的新产品、新技术和新设备。酶制剂作为一种可自然降解的生物制剂，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，因而为越来越多的染整工作者所认可,并替代传统的一些强酸、强碱等化学品用于染整加工中。现代生物工程技术的发展亦为酶的进一步应用提供了可能。酶整理工艺代表了纺织工业发展的趋势，其在纺织品整理中的应用正不断向扩大领域和纵深发展[1]。生物酶技术在新型纺织产品的开发中已得到了广泛应用。如应用蛋白酶、果酸酶、纤维素酶去除蚕丝、麻、棉纤维上杂质的除杂技术，应用淀粉酶的退浆技术;应用酶处理印染残留物的技术以及牛仔服装的生物酶整理技术。生物酶技术大大改善了织物的外观、手感，提高了穿着的舒适性[2]。

　　2 生物酶技术在纺织行业的应用现状

　　经过对酶在纺织品中的应用研究证明, 与传统工艺相比, 生物技术具有以下优点: (1) 缘于酶的生物降解性, 生物技术是一种无害于健康的环境技术; (2) 废水排出量少, 其中含盐量和其它有害环境的药剂量也少; (3) 酶可重复利用; (4) 酶具有专一性, 比如淀粉酶仅仅溶解淀粉而不会影响到纤维; (5) 在加工需求的选择上可以实现多样化[3]。

　　鉴于以上酶的几大优点, 酶在纺织工业中的应用范围越来越广,已在纤维改性，真丝脱胶，原麻(苎麻、亚麻、红麻)脱胶，染整的退浆、精炼、整理和精细加工，纺织印染的废水处理以及服装的成衣加工等方面有所应用。生物酶技术在改进染整加工工艺、节约能耗、减少环境污染、提高产品质量、增加附加值和开发新型原料的产品等方面都有独特的优势。目前在纺织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、过氧化氢酶、漆酶、葡萄糖氧化酶八类[4]。

　　2.1 纤维素酶在纺织加工中的应用

　　纤维素酶是对纤维素的水解起催化作用的酶。可以去除织物表面的绒毛;减少起球趋势;提高光滑度和柔软性;增加织物的光泽度和色彩鲜艳度;改善织物手感和悬垂性;获得时尚的洗旧效果。它已广泛应用于粗斜纹布或牛仔布的砂洗, 棉纤维的生物抛光, 以及Tencel 纤维的原纤化和羊毛酶处理。与其它种类的酶相比, 纤维素酶对于环保更为有利[3]。

　　2.1.1仿旧整理

　　牛仔服在制作过程中有一道石磨的工序，用浮石和成衣放在一起振动磨洗去除部分颜色，达到仿旧的风格。用酶洗工艺可减少石磨时浮石用量，保护机器不受损伤，避免浮石尘屑，减少环境污染。酶洗工艺利用纤维素酶对织物表面上产生可控制的刻蚀，并借助水洗机的揉搓和摩擦作用的协同效果，使染料脱落，茸毛去除，从而得到不均匀的褪色效果。酶洗不会引起织物强力的过度损伤，并具有独特艳丽的表面和柔软的手感。若将不同的纤维素酶加以多种组合，并采用不同的工艺，则可产生数百种的外观效果[5]。

　　目前, 使用纤维素酶进行牛仔布砂洗的酶分为两类, 即中性酶和酸性酶。它们均是由内切纤维素酶、外切纤维素酶和β—葡萄糖甙酶组成的。一般建议用中性纤维素酶, 因为这种酶在脱色时较易控制, 不会使服装产生白斑。而中性和酸性纤维素酶的作用各不相同, 其中, 酸性纤维素酶可进行快速处理; 中性纤维素酶处理剧烈, 可使服装有较强的穿旧感[6]。

　　2.1.2抛光整理

　　生物抛光是提升织物品质的一种酶处理方法。具有多种优点,诸如减少起毛起球趋向,使织物表面无茸毛,更光洁均匀,以及增加悬垂性和滑爽手感。同时这种整理效果是持久的,即使经日常服用和家庭洗涤后仍有效。

　　生物抛光可以采用两种方式:纤维素酶与机械搅拌同时作用;或者分两步,先用酶浸渍堆置,使短纤弱化,在随后的水洗中通过机械作用去除附着在表面的短纤[1]。织物经过纤维素酶处理, 其表面伸出的小纤维末端被除去,有效地减少了织物的起毛起球, 获得持久的柔软度和光泽度, 并导致织物光泽和柔软度的明显改善。生物抛光适用于包括棉、粘胶、麻在内的所有纤维素及其织物[7]。

　　2.1.2原纤化整理

　　纤维素酶还可用于Tencel 或其它L yocell 纤维的原纤化控制, 这些纤维的主要特征之一就是易于原纤化。为了测定去除原纤化性能的效果和织物强力的损失, 实验中利用3 只不同组分的纤维素酶(1 只内切和外切混合的酸性酶, 2 只浓缩内切酶) , 来处理L yocell 纤维及其混纺织物。结果显示: 攻击性强的纤维素酶具有高的去原纤化作用, 可用于100%L yocell 织物或厚重织物; 经2 只浓缩内切酶处理的织物, 强力损失低于酸性混合酶的10%～ 20%[8]。因此, 在处理不同织物时, 要正确选择纤维素酶。

　　2.2 蛋白酶在纺织加工中的应用

　　蛋白酶具有使蛋白质降解作用，蛋白酶处理蛋白质纤维后, 能使织物柔软丰满、抗起球、防毡缩而且不污染环境, 不损伤皮肤, 废液易生物降解, 符合生态环境要求。

　　2.2.1 羊毛的处理

　　羊毛酶处理主要用于防毡缩、柔软丝光处理和降低染色温度等,是羊毛制品高档化、高附加值化的有效途径之一[5]。羊毛纤维表面的鳞片结构使毛类制品易毡缩和起毛起球, 还使纤维刚性较强有毛刺感, 其表面形成漫反射而缺乏光泽, 因此羊毛染色前利用植物蛋白酶如菠萝蛋白酶、木瓜蛋白酶等进行处理, 使羊毛制品有光泽好、防毡缩、手感柔软、不易起球等特点, 还能使染色在温和条件下进行[9]。由于碱对羊毛纤维有较强的破坏作用,因此用碱性蛋白酶处理羊毛时很容易造成羊毛纤维较大的强力损失。与碱性蛋白酶相比,酸性蛋白酶对羊毛的水解相对比较温和,显示出其在羊毛处理应用上的优势。

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