酶制劑在紡織工業(yè)中應(yīng)用

1、關(guān)于酶制劑在紡織工業(yè)中的應(yīng)用第一張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月前言酶的應(yīng)用已經(jīng)成為紡織加工中一個(gè)組成部分，盡管在幾十年前酶就已經(jīng)應(yīng)用在退漿上，但在最近幾年里由于新品種的不斷產(chǎn)生，酶的應(yīng)用已日趨廣。隨著人們對環(huán)保越來越重視，酶已成為最佳選擇，因?yàn)槊傅纳锝到庑院?，工作條件溫和，并且節(jié)約能源，酶是一種生物催化劑，具有高效的專一性。第二張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月中國紡織酶劑發(fā)展現(xiàn)狀中國紡織工業(yè)總體存在嚴(yán)重污染的問題，尤其是在印染加工過程中，傳統(tǒng)工藝耗費(fèi)大量的水和化學(xué)品，同時(shí)造成環(huán)境污染井破壞生態(tài)平衡。據(jù)2010年第一次全國污染源普查公報(bào)，造紙行業(yè)污水排放量和COD總量均為

2、第一，紡織行業(yè)分別為第五和第二，因此基于酶技術(shù)的紡織生物技術(shù)對紡織工業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好工藝和生物材料(纖維功能化)加工，從而促進(jìn)中國傳統(tǒng)紡織產(chǎn)業(yè)的升級改造將起到重要的作用。第三張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月進(jìn)入21世紀(jì)以后中國酶制劑在紡織工業(yè)中的應(yīng)用領(lǐng)域逐步擴(kuò)大，包括纖維改性、原麻脫膠、印染前處理、印染廢水處理、服裝成衣加工等領(lǐng)域。目前，紡織用酶制劑加工工藝已涉及到幾乎所有的紡織濕加工領(lǐng)域，市場規(guī)模呈穩(wěn)定遞增趨勢第四張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月實(shí)現(xiàn)生態(tài)整理、綠色染整成為印染行業(yè)的當(dāng)務(wù)之急，此時(shí)生物酶退漿處理工藝應(yīng)運(yùn)而生在紡織物處理過程中，應(yīng)用堿性淀粉酶可使退

3、漿與精練工藝合并，此工藝具有如下優(yōu)點(diǎn)：高預(yù)洗滌效果，高織物質(zhì)量，高預(yù)處理效益，低污染，高纖維表面效果，節(jié)省時(shí)間，更小的織物損壞，極大提高了產(chǎn)品市場競爭力和經(jīng)濟(jì)效益。對織物前處理進(jìn)行進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，將退漿與精練兩步合并，成本并沒有降至最低。如果堿性淀粉酶具有一定的抗過氧化氫能力，則退漿、精練與漂白可合為一步，這樣既節(jié)省了時(shí)間，對織物造成的損壞會(huì)降至最低，極大提高了經(jīng)濟(jì)效益，是下一步棉織物前處理的發(fā)展趨勢第五張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月目前無論是在學(xué)術(shù)界還是工業(yè)界。以開發(fā)新型高效復(fù)合酶制劑用于染整前處理(堿性果膠裂解酶、角質(zhì)酶等)、織物后整理(腈水合酶、角質(zhì)酶等)、棉織物漂白(過氧化

4、氫酶)和麻類生物脫膠(果膠酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶等)為主導(dǎo)，包括原料改造、工藝改進(jìn)、材料改性等內(nèi)涵的紡織生物技術(shù)在同際上形成了新的熱潮。隨著紡織工業(yè)節(jié)能減排和清潔生產(chǎn)技術(shù)的大力推廣，中國紡織用酶制劑將得到更快發(fā)展。第六張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月我國紡織酶產(chǎn)業(yè)存在的問題：中國紡織酶制劑加工技術(shù)在加工理論和加工工藝以及酶制劑的性能方面與世界先進(jìn)水甲仍存在較大差距，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1)同內(nèi)酶制劑研究、生產(chǎn)單位缺乏對紡織加工領(lǐng)域的認(rèn)識(shí)，不熟悉各種紡織加工的特點(diǎn)，對紡織加工中能用到的酶處理技術(shù)并未引起足夠的重視和興趣。2)紡織行業(yè)無法自行開發(fā)相應(yīng)的紡織專用酶制劑，只能采用傳統(tǒng)食

5、品領(lǐng)域生化試劑。由于傳統(tǒng)食品領(lǐng)域生化試劑不適合紡織纖維加工特點(diǎn)和要求，性能上尚存在很大差距難以實(shí)際應(yīng)用。3)國內(nèi)紡織酶產(chǎn)品品種少、生產(chǎn)水平低、與紡織工業(yè)生產(chǎn)處理適應(yīng)性差、缺少工業(yè)應(yīng)用研究。市場長久被國外酶制劑公司壟斷，價(jià)格居高不下，紡織酶處理工藝在國內(nèi)一直沒有得到大規(guī)模推廣。第七張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月酶劑的分類及在紡織工業(yè)中的應(yīng)用淀粉酶和退漿脂肪酶和助理退漿纖維素酶及其表面處理蛋白酶與羊毛、真絲的加工氧化還原酶第八張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月酶制劑在紡織工業(yè)中的應(yīng)用-淀粉酶 棉織物退漿工藝?yán)w維素酶 返舊整理，生物拋光果膠酶 生物煮練取代堿液煮練蛋白酶 羊毛和絲

6、纖維表面改性第九張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月酶制劑在紡織工業(yè)中的應(yīng)用脂肪酶 聚酯纖維的改良；去除蠶絲、羊毛纖維和皮革中的油脂；精煉加工過氧化氫酶 染色工藝中去除雙氧水漆酶 牛仔服飾的特殊風(fēng)格整理，染液廢液的脫色葡萄糖氧化酶 織物的漂白第十張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月-淀粉酶1949年，由于日本采用深層培養(yǎng)法生產(chǎn)細(xì)菌-淀粉酶獲得成功，才使酶制劑的生產(chǎn)和應(yīng)用進(jìn)入工業(yè)化的階段。-淀粉酶是紡織中最早使用的工業(yè)酶制劑，廣泛應(yīng)用于淀粉漿料的退漿。 在紡織工業(yè)中，為了增強(qiáng)纖維的強(qiáng)度和光滑性，便于紡織，需要先上漿，然后在漂白、印染之前又需退漿。第十一張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于20

7、22年6月-淀粉酶 上漿 將淀粉用-淀粉酶處理一段時(shí)間，使粘度達(dá)到一定程度以用作上漿的漿料。退漿 紡織品在漂白、印染之前，需將附著在其上的漿料除去。第十二張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月-淀粉酶退漿 防染枧油（Lerkamscour 系列） 洗去織物上的漿料及剝落的染料； 防止返染 滲透劑 加快漿料的溶脹脫落 純堿 白坯偏黃時(shí)，用它輕煮及精練 用于PVA、PA、淀粉等漿料的退漿 -淀粉酶 用于淀粉類漿料的退漿第十三張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月-淀粉酶退漿注意點(diǎn) 退漿不凈或不勻不僅染料不易剝落，而且還會(huì)產(chǎn)生水線，嚴(yán)重影響布面整理質(zhì)量，成衣退漿前需做手針，布面較硬的要打水泡

8、第十四張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月纖維素酶纖維素酶的組分 纖維素酶是復(fù)合酶 纖維素內(nèi)切酶 纖維素外切酶 纖維二糖酶第十五張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月纖維素酶纖維素酶對纖維素水解過程 目前認(rèn)為纖維素酶水解纖維素是-1,4-內(nèi)切葡聚糖酶（EG，Cx酶）、 -1,4-外切葡聚糖酶（CBH，C1酶）和-葡萄糖苷酶（BG）協(xié)同作用下進(jìn)行的。第十六張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月纖維素酶影響纖維素酶催化效率的因素 pH值 溫度 纖維素酶的來源 纖維素的超分子結(jié)構(gòu) 抑制劑 活化劑第十七張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月纖維素酶纖維素酶作為一種高效生物催化劑，因其

9、具有可降解性及對織物能產(chǎn)生可控的整理而廣泛應(yīng)用于紡織行業(yè)。牛仔布的仿舊整理及紡織品的生物拋光是纖維素酶最成功的應(yīng)用。第十八張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月纖維素酶返舊整理 藍(lán)色牛仔服在近些年來越來越受到人們的青睞。在20世紀(jì)70年代后期及80年代初期,工業(yè)上主要采用浮石洗工藝去除纖維表面的染料,以達(dá)到霜白效果。第十九張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月纖維素酶 這種磨損的效果主要是通過用浮石去除表面的靛藍(lán)染料獲得的，并得到磨損的外表。浮石整理的主要問題是由于消耗的浮石在廢水缸里沉積的大量污泥，這些污泥必須與廢水相分離，并且去除掉。 纖維素酶取代或減少了浮石的使用，這種酶作用在面

10、紗上，促使靛藍(lán)染料從紗線表面褪去。纖維素酶破壞紗線表面的纖維，同時(shí)使得靛藍(lán)層疏松，比機(jī)械磨損更易去除染料。第二十張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月纖維素酶采用纖維素酶洗滌不僅能對纖維表層進(jìn)行可控的“刻蝕”，使織物產(chǎn)生不均勻的褪色，而且對織物內(nèi)部纖維的強(qiáng)力不會(huì)過度損傷。纖維素酶的使用一方面有利于保護(hù)環(huán)境；另一方面，處理后的織物手感細(xì)膩、柔軟、耐用性增強(qiáng)，因而纖維素酶洗工藝已廣泛取代了傳統(tǒng)的石磨水洗。第二十一張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月纖維素酶生物拋光 為了防止及除去織物表面的毛球，運(yùn)用纖維素酶對織物進(jìn)行生物拋光顯得格外必要。 用纖維素酶處理在織物表面改性方面開辟出了新領(lǐng)域。

11、第二十二張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月纖維素酶 在酶洗過程中，因纖維素酶分子比水分子要大1千倍以上，不能透入棉纖維的內(nèi)部。所以只有接近纖維素纖維表面的-1,4-葡萄糖苷鍵受到影響。 織物表面的纖細(xì)纖維在生物降解和機(jī)械力作用的影響下脫落，得到了平滑的纖維表面。 織物經(jīng)纖維素酶處理后，大大降低了起毛起球的趨勢；而且手感柔軟，懸垂性好；吸水性也得到了改善。第二十三張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 對應(yīng)用工廠來說,纖維素酶制劑的性能和品質(zhì)是需要考察的,而采取測試酶活力的方法卻又是不可靠的,且沒有實(shí)際意義。 通過對其應(yīng)用效果的考察來評價(jià)纖維素酶制劑的性能和品質(zhì)則是既直接又容易操作的

12、。 對于考察內(nèi)容,可以根據(jù)生產(chǎn)加工的目的、要求著重測試、對比某些項(xiàng)目。 至于其技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)或性價(jià)比,當(dāng)測試完性能和品質(zhì)后,性價(jià)比的問題自然有結(jié)論。第二十四張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月果膠酶傳統(tǒng)的紡織工廠中生產(chǎn)棉產(chǎn)品要通過一系列工序，才能使纖維變成織物。坯布或紗線要通過不同的濕處理工序如退漿、煮練和漂白才能具有可濕潤、可 白和染色的性能。煮練需要濃燒堿和高溫條件以確保有效去除雜質(zhì)，使織物易于染色。第二十五張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月果膠酶生物預(yù)處理這一新概念已逐漸受到重視，這是對傳統(tǒng)堿煮練的挑戰(zhàn)。果膠酶和纖維素酶的混合物用于棉的煮練，煮練的主要目的是去除表面和蠟質(zhì)，蠟

13、質(zhì)是吸濕性最大的障礙。生物預(yù)處理的原理是果膠酶像膠水似的把蠟質(zhì)粘結(jié)合在纖維表面通過乳化作用去除果膠的主要部分，從而有效去除蠟質(zhì)。第二十六張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月果膠酶傳統(tǒng)的煮練用氫氧化鈉，由于氫氧化鈉的強(qiáng)堿特性，因此濃縮液態(tài)的氫氧化鈉具有較強(qiáng)的腐蝕性，又由于它的不專一性和苛刻的工作條件，堿性煮練對纖維素有破壞作用，導(dǎo)致棉花較大的失重，這會(huì)增加環(huán)境負(fù)荷，由于用高濃度的燒堿（通常用硫酸中和），需要大量的水漂洗，又導(dǎo)致高的總?cè)芙夤腆w量。第二十七張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月果膠酶酶煮練只需低溫，溫和的酸性條件酶是可生物降解的，BOD/COD可以減少到正常水平的50%廢水

14、中的鹽含量大大降低，這道工序可節(jié)約50%以上的漂洗水。第二十八張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月蛋白酶蛋白酶催化蛋白質(zhì)分子上特定的肽鍵的水解反應(yīng)。蛋白酶用于從原絲的絲膠表面去除堅(jiān)硬、無光的膠質(zhì)、以改善光澤柔軟度。蛋白酶整理可以使羊毛和絲纖維表面改性，是一種新穎、獨(dú)性特的整理方法。第二十九張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月蛋白酶絲的脫膠 蠶絲的絲心蛋白長絲，天然地被蛋白質(zhì)絲膠粘在一起。從原絲上去除絲膠的工藝叫脫膠。傳統(tǒng)的脫膠方法，如皂液脫膠、堿液脫膠，要消耗大量能源和堿性極強(qiáng)的化學(xué)試劑，如蘇打粉、馬賽皂等。酶脫膠而不傷害絲心蛋白。酶脫膠的絲要光滑的多，絲對不知性染料的親和力也赤著

15、增加，同時(shí)降低了環(huán)境負(fù)荷。第三十張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月蛋白酶羊毛加工 羊毛衫具有天然的縮水縮絨的性質(zhì)，這點(diǎn)很受消費(fèi)者的歡迎，可洗的羊毛制品是當(dāng)今的需要，縮絨性是由于羊毛表皮層結(jié)構(gòu)中的鱗片質(zhì)，許多化學(xué)改良工藝，大部分都是氯基化學(xué)物和聚合物。氯的應(yīng)用導(dǎo)致廢水中的AOX含量增加，應(yīng)用蛋白酶可以均勻降解角質(zhì)層，增加抗縮性，抗縮絨酶化是一個(gè)生態(tài)的清潔工序。第三十一張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月脂肪酶PET是疏水性纖維，改良其吸濕性的有效方法是堿液水解。堿液水解的主要缺點(diǎn)是強(qiáng)力損失和苛化作用。研究發(fā)現(xiàn)，用脂肪酶比用堿液能更好地改善吸濕性的保型性。酶反應(yīng)需要25下作用10mi

16、n，不影響強(qiáng)力。第三十二張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月過氧化氫酶應(yīng)用雙氧水漂白，是因?yàn)樗嚷绕拘孕?，如果任何漂白物殘留在紗線或織物上，會(huì)導(dǎo)致染色不均。在常用的工序，漂白后要有傳統(tǒng)的還原劑像重硫酸鈉來中和多余的雙氧水，為了有效去除雙氧水，大部分還原劑需要高溫條件，這必然增加能耗。第三十三張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月過氧化氫酶過氧化氫酶可以中和多余的漂白殘留物，它不用漂洗水就可以去除多余的雙氧水。過氧化氫酶在冷水中作用，可節(jié)約大量能源。正常情況下，每公斤織物需要3040L水去漂洗掉多余的還原劑。用過氧化氫酶處理后，根本不需要漂洗，可節(jié)約大量的水。第三十四張，PPT共四十

17、二頁，創(chuàng)作于2022年6月過氧化氫酶過氧化氫酶將雙氧水分解成水和氧氣。這兩種物質(zhì)都不增加污染。過氧化氫酶的應(yīng)用不僅節(jié)約水、時(shí)間和能源，同時(shí)也顯著減少了環(huán)境負(fù)荷。第三十五張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月漆酶漂白的勞動(dòng)布上會(huì)有許多斑點(diǎn)。用次氯酸鈉或漂白過程，使用不同的洗滌方式如水洗和巴塔洗。這種工藝的主要缺點(diǎn)是應(yīng)用氯漂白，不利于環(huán)保，而且工作環(huán)境惡劣。漆酶可以使靛藍(lán)褪色，在整理勞動(dòng)布服裝，為控制漂白過程，使用不同的洗滌方式如水洗和巴塔洗。第三十六張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月漆酶漆酶可以使靛藍(lán)褪色，在整理勞動(dòng)布織物時(shí)起重要作用。這個(gè)系統(tǒng)是酶和催化劑的混合物，酶本身不能破壞靛藍(lán)

18、，然而水溶性中間介質(zhì)的存在使酶被氧化，然后媒質(zhì)反應(yīng)，反它轉(zhuǎn)化成自由基，自由基再作用靛藍(lán)染料，反靛藍(lán)染料轉(zhuǎn)化成氧化物。漆酶使得不用氯漂白劑成為可能，在這種系統(tǒng)中，酶的控制比次氯酸鹽容易得多。第三十七張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月未來可能的應(yīng)用棉布漂白交聯(lián)催化劑廢水雜色去除合成纖維的降解第三十八張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月棉布漂白在不久的將來, 人們或許能通過應(yīng)用某些酶的混合物來再現(xiàn)自然的酶漂白工藝。比如, 選擇和應(yīng)用某些特定的殺蟲劑, 氧化還原酶, 木糖膠酶或其它酶來漂白棉纖維。第三十九張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月交聯(lián)催化劑一些化學(xué)催化劑(如氯化鎂) 目前已用于纖維素和各種交聯(lián)劑反應(yīng)的催化, 以產(chǎn)生棉質(zhì)衣服的耐久定形特性。交聯(lián)反應(yīng)通常在350u 以上高溫的情況下、在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生, 但這種加工過程會(huì)降低棉質(zhì)服裝的強(qiáng)度。若在室溫下應(yīng)用酶來催化交聯(lián)反應(yīng), 以提高棉布的耐久定形性也是有可能的。比如, 在無水的情況下, 把聚合有機(jī)酸和脂肪酶加入進(jìn)去, 使棉中纖維素鏈之間形成酯鏈等等。第四十張，