棉织物的生物处理

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1、④，~3---，6印檠第二十三卷第八期棉织物的生物处理丁S／l2塑(中国纺织大学纺化系200051)-FS／Zg【摘要】棉织物的生物处理利用酶对棉纤维大分子的选择性消化作用，达到诸如去除织物表面绒毛以及赋予织物特久的柔软效果，以获拜优良的手感和优美的外观。由于生物酶处理的作用独特又对环境无害，因而受到众多研究者的重视。目前．对酶的作用机理问题仍存在分歧，同时对酶处理的质量控制也有较大的盲目性。本文综合7近年束国外在此领与黾的主要研究成果，并提出7作者自己的见解。【主题词】生物处理．酶纤维素棉织物【中闰法分垂荨j—，6订一～1前言

2、性l(6)改善织物与染料的亲和力、给色率、匀染性和色光¨”。近年来，酶处理在纺织中的应用已越来越多，如牛仔布用酶处理代替石磨洗，在前处理中采用酶退浆、煮练，以及用于改善织物2纤维素酶对棉织物的作用机理外观性能的生物抛光等0。由于酶的作用作为纤维素纤维的代表，棉的化学组成是专一．反应条件温和．污染又少，目前正日益受1，A-葡糖苷键连接成的长链高分子化合物，到各国印染工业的重视。据有关资料报而且这种纤维素分子不同形式的超分子结构组成棉纤维的结晶区和非晶区。道0，酶处理已被用到棉、粘胶、TENCEL纤维素分解酶(纤维素酶)是由各种不同

3、催(一种富纤)、黄麻，羊毛、亚麻、柞丝等织物的整化特性的酶所组成的多组分体系．一般认为，其理中I所甩的酶也可分为纤维素酶、蛋白酶、脂主要组成为外切1，4葡聚糖酶，内切1．4葡肪酶和蛋白脂肪酶等。本文着重讨论纤维素酶聚糖酶和葡糖苷酶。但是有关这些酶在纤维对棉织物的生物处理。上的作用机理问题至今仍存在争论。日本的松棉织物及其混纺织物制成的服装，常常存本等Is3认为，最初与纤维作用的是外切酶，它破在手感硬、表观性能差等缺点。另外，经过短时坏纤维的结晶部分，使结晶性的纤维素大分子期的穿着使用之后，织物表面又会严重起毛，而链开裂，链末端部

4、分游离，易水化。外切酶将纤使织物有一种陈旧感。传统上，我们解决这些问维素非还原性末端的纤维二糖逐个切下。葡题的方法，用烧毛来去除织物的绒毛；用表面活糖苷酶是将纤维二糖、纤维三糖等短链低聚糖性剂来柔软毛圈织物，但是这样会显著降低织分解生成葡萄糖(见表1)。物的吸水性，而且表面活性剂最终会被完全洗衰1纤雏素醇的水解掉。目前．生物处理也许是解决这些问题的一个最好的方法，且其效果是耐久性的。织钧的生物处理是用特定的酶作用到纱线表面的一种生物化学过程。生物处理的目的是：(1)改善织物的起球性；(2)清洁织物表面，减少注t+表示起作用}一表

5、示不起作用。表面绒毛；(3)改善织物手感性能，如柔软性、弹近年来的研究表明，外切酶高度纯化后，不性等{(4)改善织物悬垂性；(5)增进织物的吸水能破坏天然纤维素，但能使改性纤维素如一⋯—广⋯r—r1997年8月CMC，或者通过强膨胀剂(如磷酸)作用的消晶械作用能减少酶的吸附，使内切酶能攻击的自化棉易于水解，这正好与上述理论相反。由位置增多。据称，Clariant公司的产品太门等认为，内切酶随机作用于纤维素BactsoICAliquid就是一种符合最佳混合比的分子的任意部位，包括晶区与非晶区，外切酶从七种以上酶的混合物]。纤维长链

6、的非还原性末端，连续切下一个个的撇开纤维素酶作用于纤维结构中的结晶区纤维=糖，再在葡糖苷酶的作用下使低聚糖和非晶区等具体部位不谈，众多研究者在下述分解成葡萄糖，如图1所示．观点上是一致的：内切(endo-)酶能攻击纤维索大分子链的中间部位，任意地切断太分子链，生成较短的链；而外切(exo一)酶则不能，它们坫、二一非晶R——一仅能从纤维素太分子链的非还原性末端切下一个个纤维二糖；葡糖苷酶则把低分子葡聚糖内切1．4葡囊掩酶催化分解成葡萄糖。纤维素酶是很复杂的混合物，每种酶如外切酶、内切酶等又可细分为多种不同的酶，它们之间还存在协同作

7、用、最佳混合比例等，在这种基础上出现了各种性能不同的引切1、4葡鼙掩酶酶制剂(产品)。一．一=一实际上，只要内切酶可及之处，它们就能切———断纤维素长链。处在无定形区的分子长链，由于其可及度高，最易被内切酶切断；而处于结晶区～，兰_-—兰一号边缘的大分子链由于其暴露在外面，一样可以被内切酶切断，从而对结晶区起到。蚕食作用，使结晶区逐渐减少。从这个意义上说，内切酶可一葡糖甙蔫以攻击结晶区似亦无不可。外切酶则从纤维素●‘—●—————一-’《★分子非还原性末端切下纤维=糖，而链端又多处在非晶区，故外切酶的主要作用在无定形区。图l纤维

8、素酶的作用机理口但处在结晶区边缘的非还原性末端一样可以被A．Cavaco—Paulo等认为，内切酶随机水切断，可以说外切酶也能。蚕食结晶区，只不过解纤维素分子切断链中最易接近的部位，生成它们都是在结晶区边缘起作用。低聚糖，外切酶从纤维长链的非还原性末端，连人们更