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酶促酚类化合物聚合及其对纺织品的功能改性和染色 中文摘要 酶促酚类化合物聚合及其对纺织品的功能改性和染色 中文摘要 染整加工是纺织品实现新颖化、高档化、功能化、提高附加值和提升国际竞争力 至关重要的加工环节。我国染整业规模巨大，但高能耗、高排放和高污染(高碳排) 的 染整过程也对我国的资源和环境造成了不可忽视的负面影响。因此，实现纺织品的生 态染整加工和低碳染整加工，缩短工艺实现织物短流程生产，加强传统印染加工与现 代生物科技的结合，开发绿色环保染整加工新技术，才能适应新形势，增强印染行业 的核心竞争力。 本课题利用漆酶和酪氨酸酶能引发底物形成自由基发生聚合反应的机理，采用 “原位”染色和改性技术和先酶催化聚合再吸附染色和改性技术，通过浸渍法将酚类 聚合物转移到纺织品上，使织物既完成了着色同时又实现亲水性、抗紫外、抗氧化、 消臭性能等复合功能，并能使织物的物理性能发生改变。以酶的被辅作用物能在氧化 还原酶作用下与酚类底物发生偶联反应生成有色物质为机理，通过咖啡酸(CA)和阿魏 酸(FA)与 3- 甲基-2-苯并噻唑啉酮腙盐盐酸水合物(MBTH)偶联，合成了两支偶氮类功 能性染料。本课题旨在实现天然功能性整理剂生态染色及功能性整理的双重目的，缩 短印染加工工艺。同时促进传统印染加工与现代生物科技的结合，为纺织品的整理加 工提供一种更为绿色环保的新技术。主要结论如下： 通过研究漆酶和酪氨酸酶对天然植物提取液的作用，探讨了漆酶催化茶多酚和酪 氨酸酶催化红藤提取物的聚合及其对织物的染色。植物提取物茶多酚在漆酶存在下采 用 “原位”染色和改性技术染蚕丝时，不同离子型表面活性剂对蚕丝表观色深的影响 不同。金属离子预媒染和后媒染都会拓宽酶促染色的色谱宽度。Cu2+和 Fe3+作为媒染 剂时，预媒染和后媒染得到的颜色不同。与茶多酚直接染色相比，漆酶酶促染色的蚕 丝织物的耐水洗变色牢度均有所提高。先漆酶酶促聚合茶多酚再染色的染色效果要优 于先吸附茶多酚再漆酶催化原位染色的染色效果。红藤提取液在酪氨酸酶作用下采用 “原位”染色和改性技术染蚕丝和棉织物时，染色织物分别在 445 和 455 nm 有最大 吸收峰，呈橙红色。对于蚕丝和棉织物来说，先聚合再染色的染色效果要优于先吸附 再原位酶促染色的染色效果。但对羊毛而言，结果却恰好相反。采用不同方法染色的 I 中文摘要 酶促酚类化合物聚合及其对纺织品的功能改性和染色 织物均表现出了优良的耐摩擦牢度和耐水洗沾色牢度。 采用 “原位”染色和改性技术，将漆酶用于阿魏酸对织物的浸渍处理，使织物一 次处理即具有良好的颜色性能和防紫外、抗氧化和气体吸收复合功能。阿魏酸―原位‖ 染色时，有色聚合物通过氢键和范德华力等物理作用吸附在纤维上，使羊毛、蚕丝和 尼龙呈黄色、棉和粘胶呈浅橙色、苎麻呈亮橙色。织物染色后，粘胶和棉织物的紫外 防护等级由―坏‖分别提高至―优秀‖和―很好‖，羊毛和尼龙织物的抗紫外性能优良。粘 胶的抗氧化性从 2.40 %提高到 92.72 %，提高幅度最大；蚕丝的抗氧化性也从2.24 % 提高到 67.25 % 。染色织物对氨气的消臭性能也有不同程度的提高，羊毛和蚕丝织物 提高较大，粘胶和棉织物提高较小。阿魏酸―原位‖染色织物的耐摩擦牢度和耐水洗沾 色牢度优良，但耐水洗变色牢度和耐日晒牢度差。经 Cu2+ ，Fe2+和 Fe3+后媒的蚕丝织 物的耐 日晒牢度由2 级提高到 5 级，但织物颜色发生改变。采用阿魏酸先聚合再升 高温度染色的方法可以使染色织物的耐水洗变色牢度提高半级或者 1 级，但对耐 日晒牢度没有提高。 利用先酶催化聚合再吸附染色和改性技术，将酪氨酸酶和咖啡酸用于蚕丝、羊毛 和锦纶的染色，可实现织物染色、亲水性和抗紫外性能、抗氧化性能、对氨气的消臭 功能等多种功能性整理。咖啡酸酶促产物染色织物呈黄棕色。元明粉在染色中起促染 作用，但是促染作用并不明显，染浴 pH 值对染色织物的色光和表观色深影响较大。 o o o o 染色后，羊毛织物的接触角由 130.3 /130.4 降低到 113.7 /113.8 ，疏水性得