1、 紡織品生物酶加工結課作業題 目:學 院:紡織與材料學院專業班級:輕化工程 2013級 2班 學生姓名:陳胤羽學 號:淀粉酶在酶退漿中的應用研究前 言酶是一種特殊的催化劑, 具有高催化效率、 高度的專一性, 反應條件溫和酶 催化反應的效率取決于以下因素:酶的濃度、反應物濃度、保溫或反應時間、反 應溫度、系統的 pH 值、所存在的活化劑及阻化劑 E2。退漿是生物酶在染整工 業中最早的應用。 于退漿使用的酶為淀粉酶, 淀粉酶是水解淀粉和糖原的酶類總 稱, 它也是紡織工業中最早進行工業化應用的酶制劑之一。 用淀粉酶催化水解織 物上的淀粉漿料已經有多年歷史,目前仍然是去除織物上的淀粉漿料的主要方 法,

2、傳統的退漿劑為酸、堿及氧化劑等,若是操作不當,易使織物受到損失,而 且堿、酸和氧化劑對環境有污染。利用生物酶退漿,既可減輕對環境的污染,又 不對纖維造成損傷。一、酶的來源及分類1.1淀粉酶的定義淀粉酶是水解淀粉和糖原的酶類總稱, 通常通過淀粉酶催化水解織物上的淀 粉漿料,由于淀粉酶的高效性及專一性,主要應用與退漿,酶退漿的退漿率高, 退漿快,污染少,產品比酸法、減法更柔軟,且不損傷纖維。用淀粉酶催化水解 織物上的淀粉漿料, 在目前的生產工藝中, 仍舊是去除淀粉漿料的重要方法。 只 不過現在應用的淀粉酶的工藝水平向高溫高效方向發展,最高溫度可達 115, 加工時間最短只有十幾秒鐘。 現在的高溫淀

3、粉酶不但可以提高退漿效率, 還可以 同時去除混合漿料中的 PVA 等化學漿料。淀粉酶用在染整前處理的退漿工藝中, 主要用來處理以淀粉漿為主的漿料, 是應用比較成功的酶制劑。我國有很好的 a 一淀粉酶菌種, 尤其適用于原纖化 場 ocel 產品的退漿, 能夠保證處理質量的穩定。 目前已研發出了淀粉酶制劑的 寬域(p H 值和溫度 產品, 這對酶退漿工藝的控制十分有利。同時還研發了耐 高溫的 a 一淀粉酶制劑, 這種酶制劑可適應連續化的高溫退漿工藝, 有利于縮 短工藝時間, 提高退漿效率。1.2淀粉酶的種類及其作用(1種類:淀粉酶的種類按作用方式可分為-淀粉酶、-淀粉酶、葡萄糖淀 粉酶、支鏈淀粉酶

4、和異淀粉酶等。(2(2作用:-淀粉酶屬于內切型淀粉酶,它作用于淀粉時從淀粉分子內 部以隨機的方式切斷-1, 4苷鍵,最終水解產物為葡萄糖、麥芽糖和低聚糖, 能快速降低淀粉的粘度, 是最重要的一類淀粉酶。 如淀粉酶應用于棉織物的退漿。 傳統的棉織物退漿工業應用氧化劑、 酸等退漿劑, 這就產生了一個缺點:退漿劑 在與淀粉作用的同時, 也會與纖維素發生作用, 并降低織物的強力。 如果控制不 當, 甚至會引起織物全部降解。 酶能夠發生選擇性反應并把淀粉轉化到可溶狀態。 淀粉酶能夠完全破壞淀粉, 同時又不損傷纖維素, 這是淀粉酶退漿的一個非常突 出的優點。淀粉酶退漿工藝分為浸漬、保溫處理和水洗三個階段。

5、浸漬階段:這 個階段包括織物吸收酶溶液, 使漿料凝膠化。 其主要目的是使織物被酶溶液充分 潤濕,充分保持酶的穩定性,使漿料凝膠化。為使織物充分地被酶溶液潤濕,可 在 70或更高溫 . 。目前退漿用的淀粉酶都是-淀粉酶。不同來源的-淀粉酶 具有不同的熱穩定性和最適反應溫度。-淀粉酶的淀粉改性劑使得淀粉在調漿 過程中降解和簡單變性 . 故可部分取代 PVA 對純棉、滌棉等織物上漿,大大降低 了上漿成本, 減少環境污染, 并順應廠找國今后新型漿料的發展方向:“高質量、 多功能、少組分、系列化、少用或不用 PVA ”。另外,近年來,-淀粉酶還被 用于變性淀粉生產中的淀粉預處理工藝中。 實現淀粉在變性前

6、被降解, 提高變性 效率,制得 r 高濃低粘的高質量的變化。二、酶的作用機理在 1900年, 德國的 jDaman 公司就應用退漿酶進行退漿, 它與老的酸退漿 法相比, 不但退漿效率高, 而且對織物無損害。 淀粉酶退漿用淀粉酶對含有淀粉 的棉織物退漿是生物酶最早應用于染整前處理加工的工藝。 棉織物采用堿退漿對 淀粉漿的退除率較低, 采用氧化劑或酸退漿如果工藝條件控制不當又會使織物 強力受到嚴重損傷。而采用能分解淀粉漿的淀粉酶, 在較溫和的溫度和 p 日值 條件下, 使淀粉水解為糊精、麥芽糖甚至為葡萄糖, 其分子量和粘度大為降低, 水溶性增加。 使用淀粉酶退漿不但退漿率高, 而且對棉織物無損傷,

7、 產品手感柔軟。 因此棉織物采用酶退漿是人們一直公認的理想退漿工藝。 過去因淀粉酶成本 較堿高得多, 再加上它對其他漿料無去除作用, 限制了它的應用, 隨著生物技 術的發展, 淀粉酶的價格不斷降低, 因此, 該工藝又重新引起人們的重視。酶退漿一般由預處理、施加酶制劑、保溫處理、水洗等 4個工藝組成,其 中保溫時間和溫度是重要的工藝參數,通常采用堆置法或直接進行酶液循環處 理,或以兩種方式結合進行。堆置法一般保溫 24h, 為縮短工藝,也可采用 先堆置較短時間(20m i n, 然后汽蒸 15m i n 的堆置和汽蒸相結合的方 法。 對耐高溫酶制劑, 可以在 lO0110 汽蒸 15120s 達

8、到水解淀粉的目的。 三、 淀粉酶在退漿中的應用3.1淀粉酶退漿溫度對織物白度的影響 圖 1不同溫度處理下棉織物白度由圖 1可知,淀粉酶退漿的白度,隨著溫度的升高而降低,但降低不多,且 均大于坯布白度, 同是溫度在 30一 60之間, 纖維的白度均大于 61。 說明 30 時, 淀粉酶就由良好的退漿效果, 可能由于溫度升高, 織物受溫度影響而產生輕 微黃變,導致白度下降。從白度上看,淀粉酶退漿的溫度在 3060。3.2退漿時間對織物白度的影響 圖 2不同時間處理下織物的白度由圖 2可知,經淀粉酶退漿后,織物白度顯著提高,退漿時間的增加,織物 白度先降低后增加,變化不明顯。因此退漿時間對淀粉酶白度

9、影響不大。 結論(1與堿退漿相比,經淀粉酶退漿,退漿率較高,織物白度較高,強力和伸長率 均較好,織物較柔軟,但是堿退漿良好的毛效,是淀粉酶退漿不能比的。(2在實際應用過程中,在保證良好的退漿率、毛效的條件下,淀粉酶退漿溫度 可以有所降低,退漿時間可縮短,可節約能源,清潔環保。但是淀粉酶退漿的毛 效不及堿退漿,對后續染整加工有所影響。四、參考文獻王哲 , 賈媛媛 , 勾海洋 . 酶在紡織品染整加工中的應用 J.企業文化旬刊 , 2013(9.劉姝瑞, 譚艷君, 張明宇,等. 棉織物淀粉酶退漿工藝及其在手工扎染上 的應用J.成都紡織高等專科學校學報, 2016, 33(3:61-66.劉理璋, 趙

10、瑩, 武慧敏,等. 生物酶在棉織物前處理中的應用J.染整技 術, 2013, 34(10:10-12.淀粉酶在酶退漿中的應用研究 曹 明 旺 , 楊 文 芳 . 生 物 酶 在 紡 織 工 業 中 的 應 用 J. 天 津 紡 織 科 技 , 2009(1:8-11. 徐谷倉. 對我國染整用生物酶技術的:74-78.思考和建議J. 紡織導報, 2012(1 五、課程學習的感想 目前, 雖然有些酶工藝已取得了較好效果, 具有良好的發展前景, 但仍存在 較大的局限性。業界必須認識到目前我國染整用的酶制劑, 大部分還是水解酶及 少量的裂解酶, 從應用角度看, 還有很多新的酶制劑值得開發, 在工藝上還需開 發相應的酶加工設備和相應的配套助劑等。酶的開發應用是一項系統工程, 要完 成這