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采用纤维素酶整理织物存在的问题
来源:印染在线 发布时间:2009年05月28日
(1)纤维素酶不耐热。纺织品的化学加工连续化程度很高,一个重要的手段是依靠热能加速化学反应。目前所用的酸性纤维素酶均来自真菌,不仅活力有限,而且不耐高温。如由绿色木霉中提取的纤维素酶在75t以上的水溶液中便因聚集作用而完全失活。因此除用于牛仔服装间歇性生产外,还很难适应大批量的连续性生产。 (2)反应程度难以控制。目前纤维素酶在饲料、食品和酒类等方面应用较多。这些工业都要求获得最大的产糖率。而对纺织化学加工来说生产安全性就大大降低了。因为除了去除毛呢织物中的植物杂质外,对纤维素织物并不要求水解完全至生成糖类。例如对高支纯棉织物处理,如控制不慎,强度可下降1/3,很难符合服用要求。 (3)不同纤维素酶组分不同。各种真菌产生的纤维素酶中C1酶和Cx酶组成差异很大(不仅含量不同,酶相对分子质量也不尽相同),因此对同一棉织物的作用也不相同。现在采用纤维素酶加工,如果不能够确定各种组分含量,贸然进行加工,有着很大的风险。关于酶的用量目前有很多技术报道只列出商品名称而无组分介绍,因此提供的结果缺乏可比性和重现性。 (4)对纤维素织物作用安全性差。酶的催化作用具有高度专一性,这是与一般催化剂最大的不同之处。正是由于这种性质,用酶处理具有很大的安全性。例如用淀粉酶退浆不会损伤纤维,用蛋白酶脱除丝胶不会危及丝素。但是纤维素酶对纤维素织物作用不具备安全性,所以用纤维素酶加工纤维素类织物要慎重处理和严格控制工艺操作。一般情况下,织物减重率在6%以下是可以接受的,超过此比率就会影响服用价值。其中尤以模拟涤纶的减量加工风险最大,这种整理效果是以牺牲较大的织物强度而获得的。由于纤维素织物原来的强度并不高,所以掌握难度较大。又如“生物抛光”只去除毛羽,这实际上只是主观愿望,因为同时必然要危及织物本身。 为了解决以上矛盾,必须深入研究纤维素酶的作用规律,开发适合纺织化学加工的专用酶
种。纺织化学加工使用的纤维素酶,应选择对纤维晶态结构有较强吸附、渗透和水解作用的内切酶。因为晶态结构一旦松动,降解作用就会加速,高效化处理就有可能进行。对织物来说,一旦降解成为可溶性低聚糖,就能通过现代高效水洗手段除去,这样既可缩短反应历程,又能避免纤维二糖和葡萄糖等水解产物对酶的抑制。例如用淀粉酶退浆,我们选用α一淀粉酶(水解历程为:淀粉一一糊精),而不用β一淀粉酶(水解历程为:淀粉一糊精一一可溶性淀粉一一葡萄糖)。因为前者反应历程短,效率高,可以实现高效退浆。 一些细菌产生的纤维素酶中内切酶含量较高,有的还能耐高温。这是纺织化学加工中最理想的酶种。产生这类纤维素酶的细菌大都为厌氧菌,而且是胞内酶,有的生产很慢,这使得培养、制造和提取有一定困难,但现代技术是可以克服的。
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