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酶在棉织物的前处理中的应用及探讨 摘要：在环境污染和社会化生产之间的矛盾日益严重的今天，绿色染整加工已成为纺织业可持续发展的基础。随着国家环保标准的日趋严格，企业对清洁生产的认识逐步增强，节能环保的新技术、新工艺、新设备的推广应用将是大势所趋。生物酶制剂，作为一种节能减排、对环境友好的助剂，正在纺织印染加工中扮演着越来越重要的角色。文章主要对生物酶的性质和特点，酶退浆的原理和工艺，酶煮练的原理和工艺，以及过氧化氢酶的漂白进行了研究及探讨，并对酶的发展前景进行了分析。 关键词：生物酶 棉织物 退浆 煮练 漂白 1．前言 织物前处理是染整生产过程中的基础工序，它对稳定提高后道工序(染色、印花、后整理)的产品质量，起着重要作用,尤其是纯棉织物的前处理工艺，其加工目的，是要去除织物上的天然杂质和在纺织过程中附加的浆料、助剂及玷污物，包括去除化纤织物上的各种油剂及助剂，使织物具有良好的润湿性，均匀的白度、较好的清洁外观、光泽、手感和稳定的尺寸、强力，还要满足近年来客户及消费者对产品色差、色牢度、色泽鲜艳度、纯正度、实物外观、缩水率、手感及生态环境等方面越来越高的要求，这更显示出其重要性。再由于染整前处理工序的能耗在总能耗中占有较大比例，据报导其能耗约为染整过程总能耗的70%以上(耗水量占60%以上)。同时前处理工序产生的污水对环境污染影响极大，其污染程度也要占到70%以上，因此，染整前处理工序的重要性是不言而喻的。 纯棉织物的前处理生产工艺，传统上一直采用高温强碱的化学方法，这种工艺消耗大量能源，并产生大量对环境有害的物质。在环境污染和社会化生产之间的矛盾日益严重的今天，绿色染整加工已成为纺织业可持续发展的基础。为此，国际上早在20世纪90年代初就研究采用生物酶技术进行纯棉织物的前处理工艺，以取代传统的高温强碱工艺，我国近几年也开始采用这一新工艺。 棉织物生物酶前处理是有利于环保的新兴技术。在棉织物的退浆、煮练、漂白工序都有应用酶的研究其优点是有利于生物降解、低温节能和手感柔软但与常规棉织物的前处理相比还存在加工成本高等问题。因此需要对酶进行不断的改进或研究找到性能更好的酶不断满足棉织物生物酶前处理的需要坯布(2)高效性 酶的催化反应可在常温常压和温和的pH值条件下进行。一个酶分子在一分钟内能引起数百万个底物分子的转化。 (3)酶的活性 酶活是以国际单位(IU)测量的。如一个国际单位的纤维素酶，定义为从一个规定的纤维素基质上，在规定的pH值和温度下，1 h内释放出1.0μmol的葡萄糖。又如一个国际单位的果胶酶，定义为从一个规定的聚半乳糖醛酸基质上，在规定的pH值和温度下，1 h内释放出1.0μmol半乳糖醛酸。每种酶都有一个优化的pH值及其活化范围，其活性行为是由于酶蛋白质中支链上的氨基酸残基的静电状态，改变了pH值范围而产生的。在极端pH值状态下，酶的三度空间被破坏，因而酶失去了催化作用。另外，酶的活性及其催化反应的速率是随温度变化的。有的酶其催化反应的速率是随温度每增加10℃而加倍。这是由于温度提高后,增加了酶与基质间的碰撞的结果，这种趋势随着温度增加一直到达最佳温度为止。若高于此温度，将破坏酶的三度空间而使酶失去活性和催化功能。因此，为充分发挥酶的催化能力，必须找出它的最佳pH值和最佳温度活性值[3]。 1.2.3 影响酶活和酶促反应速率的因素 增强酶活和酶促反应速率的物质称为激活剂，反之称为抑制剂。影响酶活和酶促反应速率的因素较多，主要有几种: (1)pH值 pH值会影响酶蛋白的构象和酶分子的解析状态，从而影响酶的活性。在某一pH值下，酶促反应速率达到最大值，称为该酶促反应的最佳pH值。经测试，常用酶的最适合pH值在4.5～8之间，如淀粉酶为5～9.5，果胶酶为4～11(其范围较大)，纤维素酶为4.5～5.5。 (2)温度 温度对酶促反应速率的影响很大。随着加工温度的升高，一方面酶促反应速率加快(温度每升高10℃，反应速率增加1～2倍)，另一方面酶蛋白会逐渐变性失活。酶促反应有最适合的温度范围，如淀粉酶在20～120℃，果胶酶在25～100℃，纤维素酶在40～60℃。 (3)酶浓度 增加酶浓度，酶促反应速率会不断增加。 (4)机械搅动 机械搅动可促使棉的初生胞壁与次生胞壁间的连接松弛，由于分子间松弛程度增大，使棉纤维表面的微孔裂缝变大。因而增加了酶进入微孔和裂隙的机会，从而也提高了酶促反应速率。但是,搅动剪切力过剧烈，反而使酶的三维空间结构遭受破坏而使酶失活。另据文献介绍，若将超声波引入到棉织物酶处理的反应中，可减少加工时间，节约酶的用量，提高处理效果，降低生产成本。 (5)表面活性剂 表面活性剂对酶活影响也非常明显。如阴离子表面活性剂可与酶蛋白生成复合物，而破坏其蛋白结构；阳离子表面活性剂对酶蛋白的亲和力小，因而对