工業(yè)脂肪酶在紡織領(lǐng)域的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著生物技術(shù)的進(jìn)步尤其是基因技術(shù)的發(fā)展，微生物脂肪酶作為一種重要的生物催化劑現(xiàn)已成為世界研究的熱點(diǎn)。微生物脂肪酶可以催化酯類化合物的水解、合成及酯交換反應(yīng)，且反應(yīng)不需要輔酶，反應(yīng)條件溫和，副產(chǎn)物少，并且具有高底物專一性、區(qū)域選擇性和對(duì)映選擇性，被廣泛應(yīng)用于油脂水解、食品加工、生物柴油、手性藥物合成以及洗滌劑、化妝品、香料和其它有機(jī)合成領(lǐng)域。與纖維素酶、蛋白酶和淀粉酶等生物酶相比，脂肪酶在紡織工業(yè)中的應(yīng)用研究相對(duì)較少，目前還停留在實(shí)驗(yàn)階段

2、，其應(yīng)用范圍和對(duì)象也較窄，主要用于羊毛脂的去除、絲絹除油去蠟、棉纖維去蠟質(zhì)以及改善滌綸親水性等方面。尋找合適、高效的紡織用脂肪酶仍然是當(dāng)前一項(xiàng)迫切的任務(wù)。
　　工業(yè)脂肪酶是一種由大腸桿菌轉(zhuǎn)基因發(fā)酵得到的液體脂肪酶。作為一種多功能酯酶，工業(yè)脂肪酶能夠催化酸與醇的酯化、一些脂肪酸鹽與醇的轉(zhuǎn)酯化，目前，已在食品行業(yè)以及造紙工業(yè)中已得到了大量應(yīng)用。此外，它能夠催化水解不溶性多聚物角質(zhì)和各種聚酯的酯鍵，也可以作用于其它長(zhǎng)鏈、短鏈脂肪酸酯、乳

3、化的甘油三酯等，因此，在紡織工業(yè)中也具有廣泛的應(yīng)用前景。由此出發(fā)，本文探究了工業(yè)脂肪酶在羊毛洗毛以及改善滌綸親水性等方面應(yīng)用的可行性。具體的研究?jī)?nèi)容有以下幾個(gè)方面：(1)在洗毛實(shí)驗(yàn)中，首先通過(guò)測(cè)定模擬化合物硬脂酸甘油酯及油酸甘油酯的水解率，探究工業(yè)脂肪酶對(duì)甘油酯的催化效力。然后，通過(guò)對(duì)比分析毛樣的失重率、外觀、手感以及洗凈毛含脂率，評(píng)價(jià)將工業(yè)脂肪酶應(yīng)用于洗毛實(shí)驗(yàn)的可行性。進(jìn)一步通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)，探究了酶用量、溫度、pH值、時(shí)間、浴比等因素

4、對(duì)洗凈毛含脂率的影響。最后通過(guò)研究各種不同種類表面活性劑對(duì)工業(yè)脂肪酶活性的影響，篩選出合適的表面活性劑與工業(yè)脂肪酶進(jìn)行復(fù)配，以改善洗毛效果。并探究酶與表面活性劑的合適洗毛配比以及此配比下配制的酶制劑的最佳洗毛用量。(2)在改善滌綸織物的親水性研究中，采用浸漬和浸軋兩種工藝處理滌綸織物。首先通過(guò)分析工業(yè)脂肪酶處理后滌綸織物的失重率、潤(rùn)濕性、靜電半衰期、滌綸纖維大分子鏈的官能團(tuán)變化以及處理殘液的吸光度變化，對(duì)工業(yè)脂肪酶處理滌綸織物的效果進(jìn)行

5、評(píng)價(jià)，探究將工業(yè)脂肪酶用于改善滌綸親水性的可行性。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探究了酶用量、處理時(shí)間、處理溫度和pH值等因素對(duì)滌綸織物酶處理殘液（或沸煮液）中對(duì)苯二甲酸衍生物濃度的影響。
　　通過(guò)上述的研究工作得出：(1)工業(yè)脂肪酶可以催化甘油酯水解，產(chǎn)生脂肪酸和甘油。通過(guò)對(duì)比分析毛樣的失重率、外觀及、手感以及洗凈毛含脂率，可知工業(yè)脂肪酶可以用于原毛洗毛，從而獲得手感及白度較好，含脂率較低的洗凈毛。合適的洗毛工藝參數(shù)為：酶用量在5 g/L左

6、右，pH值在8.0左右，浴比1:40左右，溫度在60℃左右，時(shí)間2 h左右。各種不同種類表面活性劑中JFC對(duì)工業(yè)脂肪酶活性影響最小，相對(duì)酶活在80％以上。因此，選用JFC與工業(yè)脂肪酶進(jìn)行復(fù)配用于洗毛實(shí)驗(yàn)，工業(yè)脂肪酶與JFC合適的復(fù)配比例在10:1左右，以此比例復(fù)配的酶制劑，用量在1g/L左右時(shí)可以獲得較好的洗毛效果。(2)在改善滌綸織物的親水性實(shí)驗(yàn)中，工業(yè)脂肪酶處理后滌綸織物的失重率有所增大，親水性和抗靜電性得到了一定程度的改善。纖維紅

7、外光譜表明，酶處理后滌綸纖維上-OH和-COOH的特征吸收峰并無(wú)明顯變化，說(shuō)明，工業(yè)脂肪酶對(duì)滌綸纖維上酯鍵的水解作用并不明顯，作用僅發(fā)生在滌綸纖維表面。此外，處理殘液（或沸煮液）中存在小分子的對(duì)苯二甲酸衍生物。因此，工業(yè)脂肪酶單獨(dú)處理滌綸織物可以使滌綸大分子發(fā)生一定程度的降解，但對(duì)滌綸織物親水性改善的效果不是很明顯。兩種工藝中，隨著酶用量的增大、處理時(shí)間的延長(zhǎng)，處理滌綸織物的殘液（或沸煮液）中對(duì)苯二甲酸衍生物的濃度逐漸增大，合適的pH值