脂肪酶在紡織工業(yè)中的應用

1、脂肪酶在紡織工業(yè)中的應用王小花洪楓陸大年朱利民(東華大學化學化工學院上海200051)摘要:從脂肪酶的特點及其應用范圍出發(fā)對目前脂肪酶在紡織工業(yè)中的應用研究進行了綜述。主要介紹了脂肪酶在羊毛纖維氈縮性的改善、絲綢纖維上的油脂和蠟質的去除、棉纖維的脫漿以及滌綸纖維性能的改善等方面的作用及研究進展。探討了脂肪酶在紡織工業(yè)應用研究中存在的幾個問題并對其在紡織工業(yè)中的進一步應用做了展望。關鍵詞:脂肪酶羊毛絲棉滌綸中圖分類號:TS10114文獻標

2、識碼:A文章編號:100321456(2005)0620022203作為一種生物催化劑脂肪酶(EC3111113Lipase)除了具有作用條件溫和、高選擇性和高特異性、環(huán)境友好、使用安全且能循環(huán)利用等酶的共同特點外還有其獨特的性質:其一它是一種特殊的酯鍵水解酶能催化天然底物油脂(甘油三酯)水解產生脂肪酸和甘油在水解過程中存在產物甘油單酯和甘油二酯其二是它只能在異相系統即水—油界面或有機相中作用對水溶性底物沒有催化作用。目前脂肪酶廣泛應用

3、于油脂水解、食品風味和香味的改進醫(yī)療醫(yī)藥、皮革脫脂、廢紙脫墨、低等油脂的改性以及洗滌劑和化妝品中。本文就脂肪酶近十年來在紡織工業(yè)中的應用研究進展做一簡要的綜述。1脂肪酶在羊毛纖維上的應用羊毛纖維表面的鱗片層是導致其氈縮及染色性和手感不好的一個關鍵因素為了改善羊毛的這個缺點常設法除去鱗片層。傳統的有機氯法因其帶來的環(huán)境問題受到了廣泛的質疑人們期望用一種較溫和的、環(huán)境友好的方法來代替有機氯整理用蛋白酶去除鱗片層是近年來研究的一個方向。但蛋白

4、酶處理去除鱗片層時存在一個問題即由于鱗片層的外部有一層類脂層使得蛋白酶無法直接與鱗片層反應因此一般應先除去類脂層。除去類脂層的傳統的方法一般是采用氧化劑如雙氧水、次氯酸鈉等化學試劑。由于脂肪酶具有可以作用于脂類的特點不少研究者嘗試用該酶來除去類脂層。同時鑒于以上原因在用于處理羊毛纖維時脂肪酶很少單獨使用而通常與蛋白酶或其他整理劑一起使用來改善羊毛的性質。如MonlleoD等人1用商品脂肪酶處理羊毛纖維并研究了處理后的羊毛纖維的物理和化學

5、變化。他們發(fā)現經無水堿液處理后的羊毛纖維其表面存在脂肪酸去除這些脂類物質便可改善羊毛的性質。為了測定各種脂肪酶對羊毛表面脂類的作用MonlleoD等人合成了一種與其結構類似的脂肪酸3—O—棕櫚酰絲氨酸(3—O—PS)。他們發(fā)現脂肪酶PalataseM1000L和Leitase10L對3—O—PS的活性最大但脂肪酶對于3—O—PS的活性與對羊毛的活性并沒有相關性。在實驗條件下商品脂肪酶對羊毛纖維上的脂類無作用而三?；视椭久涪蛐湍苁寡蛎?/p>

6、的結構發(fā)生一些變化。EI2SyedH等人2研究了酶處理對于羊毛防氈縮性的作用。他們先用脂肪酶除去羊毛纖維外表面的脂類再用谷胱甘酞還原酶(GR)Π還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)還原二硫鍵而后用木瓜蛋白酶進行后處理。結果表明與未處理的羊毛相比經該方法酶處理后的羊毛的收稿日期:20041021作者簡介:王小花(1978)女東華大學紡織化學與染整工程在讀博士主要從事紡織品生物表面改性方面的研究。2005年第6期—24—酯產生明顯分

7、解的商品脂肪酶處理滌綸織物。結果表明滌綸織物經處理后吸水速度加快抗靜電性增強染色性能提高。2001年Akbar等報道了脂肪酶水解對滌綸長絲紗線的改性作用14。2種復合長絲滌綸紗線在不同的溫度下以不同的拉伸率被拉伸后在相似的條件下用酶進行水解。結果表明酶水解后滌綸紗線的失重率小于015%強度損失達10%斷裂延伸度下降7%～25%水吸收率升高達50%但酶水解僅限于纖維表面與纖維的拉伸率相比纖維表面積對酶水解作用的影響更大。我國的張健飛等人曾

8、以對苯二甲酸二乙酯為PET的模擬物選用4種脂肪酶對該模擬物和PET纖維的降解性能進行了研Repts(GermanEdition).199475(5):402404.EI2SyedHHamedRRKantouchAetal.Enzyme2basedfeltproofingofwoolJ.AATCCReview20022(1):2528.El2SayedHKantouchAHeineEetal.Developingazero2AOXshri

9、nk2resistprocessfwool.Part1:preliminaryresultsJ.ColationTechnol2001117(4):234238.樊增祿戴瑾瑾朱泉.酶對羊毛染色性能的影響J.毛紡科技2001(3):2023.黃玉麗王憲迎王樹蘭.羊毛生物防氈縮技術的研究J.印染2004(6):13.勞繼紅葉圣于.堿性脂肪酶對重油滯頭原料的除油研究J.絲綢2002(9):2426.勞繼紅葉圣于.滯頭原料的脂肪酶除油研究J.紡

10、織學報200122(4):3738.GulrajaniMLAgarwalRGroverAetal.DegummingofsilkwithlipaseproteaseJ.IndianJFibreTextileResearch200025(1):6974.AchwalWB.EnzymatictreatmentsfremovelofimpuritiessofteningofcottonJ.Colourage1993(12):2324.Gupt

11、aS.EnzymeApplicationsinChemicalProcessingofTextilesA.ProceedingsoftheAnnualInternationalConference其應用范圍和對象也較窄主要用于羊毛防縮、絲綢除油去蠟以及改善滌綸親水性等方面。筆者認為以后脂肪酶在紡織工業(yè)中的應用研究應向3個方面發(fā)展其一是拓寬其在紡織工業(yè)中的應用研究領域譬如用于污水處理和降解去除滌綸纖維中的三聚物等方面其二是在現有研究基礎上

12、優(yōu)化脂肪酶的處理條件研究脂肪酶與其它酶類或整理劑的配伍性和協作性其三是有目的地篩選商品脂肪酶或用微生物發(fā)酵法制備脂肪酶提高其應用研究的針對性。9]1011121314參考文獻:151]MonlleoDJuliaMRPinazoAetal.UseoflipasesfwoolmodificaitonJ.MelliTextilberichteΠInternationalTextileApplicationsoflipasesinthetext

13、ileindustryWANGXiao2huaHONGFengLUDa2nianZHULi2min(CollegeofChemistryChemicalEngineeringDonghuaUniversityShanghai200051China)Abstract:Theapplicationsoflipasesinthetextileindustrywerereviewed.Theeffectsofthelipasesonimprov

14、ingfeltproofingofwooldewaxingdegreasingofsilkdesizingofcottonmodificationofpolyesterfibreswereintroduced.Problemsinthisresearchareawerediscussed.Furtherapplicationsoflipasesinthetextileindustrywereprospected.Keywds:lipas