生物酶在纺织印染行业中的应用

霍明臣

（四平市科学技术研究院，吉林 四平 136000）

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。

2 织织印染行业所用生物酶制剂的种类

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。

3 生物酶在纺织印染行业的具体应用

生物酶制剂目前在纺织印染中已应用广泛，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、精练、整理和净洗加工，纺织印染的废水处理以及印花后处理等方面有所应用。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具有独特的优势。

3.1 棉纺织物的退浆和精练

生物酶制剂最早应用于印染行业中的织物退浆。用淀粉酶催化水解织物上的淀粉浆料，在目前的生产工艺中，仍旧是去除淀粉浆料的重要方法。只不过现在应用的淀粉酶的工艺水平向高温高效方向发展，最高温度可达115℃，加工时间最短只有十几秒钟。现在的高温淀粉酶不但可以提高退浆效率，还可以同时去除混合浆料中的PVA等化学浆料。

生物酶制剂用于棉纺织物的精练加工，其主要有果胶酶、纤维素酶和脂肪酶。果胶酶可以去除果胶物质，但是单一使用，达不到理想的精练效果，必须同时使用协同作用好的几种酶，还要加入少量的非离子表面活性剂，并在精练过程中施加适度的机械搅拌，这样才可以使果胶酶在有机介质中显示出良好的生物活性，可以使精练效果好，并可减少酶制剂用量和降低处理时间。

3.2 棉纺织物生物酶整理

目前生物酶酶制剂技术在印染整理工业中成功应用的别一个领域是棉纺织物的生物酶整理加工。棉纺织物经过纤维素酶整理后，手感和外观可以获得大大改善。由于棉织物表面的绒毛被去除，使织物更光洁，色泽更鲜艳。LeeG.Snyder等人的研究证实，纤维素能使针织物的外观变得光洁，而且加在洗衣粉中的纤维素能通过正常的家用洗衣机洗涤也具有类似的效果。C.Lchong等人也研究了纤维酶用量，织物间的磨擦、机械搅拌作用对织物整理性能的影响。所有这些研究在当今广泛应用于牛仔布整理中。大多数的牛仔衣都要经过洗磨过程使其外观陈旧，在传统的石洗过程中，浮石打磨去一些染料使牛仔布的色彩变淡，而应用纤维素酶处理，进行生物石洗，就可以达到良好的效果，使其具有新型的外观、较低的价格、更短的处理时间和较少的固体残留物等优点。

3.3 印花后处理用酶

在日益环保的今天，难以处理的印花糊料渐渐被人们所抛弃，各科研院所纷纷研制新型环保印花糊料，四平市科学技术研究院李雪晶、马嘶鸣等研制的复合型羧甲基淀粉钠印花糊料从根本上解决了淀粉类印花糊料打浆困难、手感不好、后处理麻烦等缺点，提出了在印花后处理上添加少量淀粉活性酶制剂，这样就可以使印花效果远远超过传统的海藻酸钠和阿可印，并环保价廉，现已在国内数家大型印染企业批量应用，取得良好效果。

3.4 生物酶制剂在其他方面的应用

生物酶除了在纺织印染前处理及后整理中得到广泛应用外，在其它方面也有所应用。用过氧化氢分解酶应用于织物上的过氧化氢漂白，可去除织物上残留的过氧化氢，避免后续染色出现染斑和染花，是生产绿色环保纺织品的主要工艺之一。

4 结语

用生物酶制剂对纺织物进行风格整理可使棉布变得像天鹅绒，使粘胶布像真丝，使麻变得柔软，使羊毛变得像羊绒，使真丝变为“天使的皮肤”，使整理后的织物呈现出特有的风格，如Tencel、粘胶等人造丝织物用酶处理，去除初级原纤维化的原纤部分，再经过次级原纤化，可使织物获得桃皮绒触感。

综上所述，生物酶制剂技术在纺织印染工业中具有广泛的应用前景。我们应当不失时机地抓紧对各种生物酶制剂的研制，解决纺织印染中的一些难题，尽可能减少纤维强力下降、酶制剂的效率不高的问题，开发耐高温的酶种，扩大蛋白酶应用的范围，加速我国纺织印染工业的技术改造，使我国的纺织印染加工技术尽快赶上世界先进水平。

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