酶在棉織物同浴煮練中的應(yīng)用

酶在棉織物同浴煮練中的應(yīng)用

0其它氨基酸的加入為了擴(kuò)大酶的使用，我們研究了一種用于儲存、消毒和水處理的短過程工藝。酶的消息是由基因突變和蛋白質(zhì)工程相結(jié)合的酶制劑。換言之，將酶蛋白的一些氨基酸轉(zhuǎn)化為其他氨基酸，以改變酶的耐化學(xué)性和耐寒性。還有人研究,將酶進(jìn)行固定化,例如將α淀粉酶、果膠酶、脂肪酶固定在同一個(gè)柱中,對上漿的棉坯布直接進(jìn)行退漿、煮練,若加上漆酶和過氧化氫酶,能一次完成棉織物的前處理。本試驗(yàn)針對退漿酶、果膠酶和纖維素酶的特性及反應(yīng)機(jī)理,將多種酶與化學(xué)助劑進(jìn)行復(fù)配,并對棉織物進(jìn)行一浴法煮練,研究其加工工藝,使之既能保持各種酶的特性,又能形成一個(gè)生物催化體系,達(dá)到煮練的目的。1測試1.1化學(xué)助劑復(fù)配織物160cm29/29425/228純棉坯布。藥品復(fù)合酶(多元酶與化學(xué)助劑復(fù)配,自制),30%H2O2,氧漂穩(wěn)定劑。儀器軋染機(jī)IR-12P(廈門瑞比精密機(jī)械有限公司)、烘箱(上海)、思維士測色儀SF300(思維士公司)、電子天平B102215(德國塞多利斯)、電子織物強(qiáng)力機(jī)(山東萊州)。1.2測試方法1.2.1工藝(1)軋復(fù)合酶→汽蒸→熱水洗→溫水洗→冷水洗→烘干→復(fù)漂(2)軋復(fù)合酶→冷堆→熱水洗→溫水洗→冷水洗→烘干→復(fù)漂1.2.2退出率式中:W0——退漿前織物重量W1——退漿后織物重量。2結(jié)果與討論2.1在汽蒸工藝中，退耕還林的效果2.1.1復(fù)合酶濃度對各質(zhì)酶的影響當(dāng)pH值為9~10.5,汽蒸30min時(shí),改變復(fù)合酶濃度,退漿效果見圖1,白度、毛效見圖2。由圖1、2知,改變復(fù)合酶濃度,復(fù)合酶的催化作用隨著復(fù)合酶濃度的增加,退漿率也隨之提高。當(dāng)復(fù)合酶濃度達(dá)24g/L時(shí),退漿率最大,若再增加復(fù)合酶用量,退漿率不再呈直線上升,而趨于平緩,織物的白度和毛效變化亦趨于平緩。2.1.2效果圖當(dāng)復(fù)合酶濃度為24g/L時(shí),不同pH值時(shí)的退漿效果如圖3所示。由圖3知,不同pH值時(shí)的酶退漿率變化很大。pH值呈強(qiáng)酸、強(qiáng)堿性時(shí),酶退漿率降低;當(dāng)pH值在8.5~10.5之間,酶退漿率達(dá)最大值。2.1.3不同汽蒸時(shí)間下退漿效果當(dāng)復(fù)合酶濃度為24g/L,pH值為9~10.5時(shí),不同汽蒸時(shí)間的退漿效果如圖4所示。由圖4知,隨著汽蒸時(shí)間的延長,退漿率提高,當(dāng)汽蒸時(shí)間達(dá)30min以上,漿料基本水解。2.1.4不同汽蒸溫度對退漿效果的影響當(dāng)復(fù)合酶濃度為24g/L,pH值為9~10.5,汽蒸時(shí)間為30min時(shí),不同汽蒸溫度對退漿效果的影響如圖5所示。由圖5知,提高溫度,淀粉水解速率增大。但溫度過高,酶本身蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的分子熱能也在增大,導(dǎo)致改變酶活性部位的結(jié)構(gòu),結(jié)果使酶退漿率降低。因此,復(fù)合酶適宜溫度為75~90℃。2.2冷堆技術(shù)的退煮效果2.2.1白堊系灰黑染色當(dāng)pH值為9~10.5,冷堆時(shí)間為12h時(shí),不同復(fù)合酶濃度的退漿效果見圖6,白度、毛效效果見圖7。由圖6知,復(fù)合酶濃度增大,退漿率也隨之提高,酶反應(yīng)速度與漿料濃度之間呈線性關(guān)系;當(dāng)復(fù)合酶濃度達(dá)24g/L時(shí),酶的反應(yīng)速度接近最大值,這時(shí)退漿率達(dá)95%以上。2.2.2堆置時(shí)間對總酶催化反應(yīng)的影響當(dāng)復(fù)合酶濃度為24g/L,pH值為9~10.5時(shí),不同堆置時(shí)間的退漿效果如圖8所示。由圖8知,堆置12h后,復(fù)合酶對漿料的催化反應(yīng)基本完成。再增加堆置時(shí)間,退漿率基本不再變化。也就是說,酶的催化作用在一定時(shí)間內(nèi)就能完成,延長時(shí)間,退漿率不再提高。2.2.3不同ph值對酶活力及催化作用的影響當(dāng)復(fù)合酶濃度為24g/L、冷堆時(shí)間12h,不同pH值的退漿效果如圖9所示。由圖9知,不同的pH值對酶活力及其催化作用影響很大,當(dāng)pH值為9時(shí),退漿率達(dá)96%;當(dāng)pH值低于8或高于10.5時(shí),退漿率呈下降趨勢。2.3不同冷堆溫度對酶活力的影響無論是汽蒸還是冷堆,酶的作用是相同的,只是冷堆的退煮效果比汽蒸略好。汽蒸時(shí)溫度較高,對酶活力有影響;冷堆在常溫下,溫度相對較低,不會影響酶活力。冷堆后的白度和毛效較汽蒸差,這主要是因?yàn)槔涠巡荒芡耆コw維上的含氮物質(zhì)和灰分等雜質(zhì)。酶退漿對汽蒸溫度要求嚴(yán)格,否則,酶活力會受到影響,造成退漿效果不一,半制品質(zhì)量不穩(wěn)定,而采用冷堆不會出現(xiàn)上述情況。3確定復(fù)合酶濃度時(shí)織物表面整理工藝3.1復(fù)合酶本身是多種對棉纖維的雜質(zhì)有分解作用的酶,與化學(xué)助劑復(fù)配而成的產(chǎn)品。其中復(fù)合酶的作用是使織物上的漿料水解去除;果膠質(zhì)變成果膠酸鈉溶解去除;蠟質(zhì)等通過化學(xué)助劑乳化去除;棉籽殼則在煮練過程中充分膨脹,在氧漂汽蒸時(shí)被降解去除。3.2影響復(fù)合酶純棉織物煮練效果的主要因素是pH值、溫度和處理時(shí)間等工藝參數(shù),應(yīng)根據(jù)酶的基本特性以及煮練效果來確定。3.3當(dāng)織物上的漿料一定時(shí),改變復(fù)合酶濃度,織物上的漿料隨復(fù)合酶濃度增加而減少,但當(dāng)復(fù)合酶濃度超過一定量時(shí),退漿率不再提高,這時(shí)復(fù)合酶濃度達(dá)到最佳退漿效果。3.4pH值對酶的反應(yīng)速度影響很大。pH值為8.5~10.5時(shí),織物的退漿效果最佳。3.5溫度可以使淀粉漿料的能量增大,分子運(yùn)動速度加快,促使酶的反應(yīng)速度加快。但當(dāng)溫度超過90℃時(shí),會導(dǎo)致酶蛋白變性,酶活力降低。3.6用復(fù)合酶處理棉織物,能有效地去除果膠、色素和棉籽殼等雜質(zhì),且手感柔軟,染色后得色率高于堿處理的棉纖維。3.7粗厚織物在浸軋酶液前最好用流動的熱水洗,使之充分膨脹,以提高酶液滲透。3.8退漿后應(yīng)該用熱水洗。因酶退漿后,淀粉變?yōu)楹?而糊精在冷水中溶解性差,需經(jīng)熱水洗滌及機(jī)械作用除去。有時(shí)在熱水中加1~2g/L堿,則去除效果更好。3.9織物浸軋復(fù)