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酶在紡織工業(yè)中的應(yīng)用畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-閱讀頁

2024-09-16 20:49本頁面
  

【正文】 03 106 倍。 c 低反應(yīng)條件:酶催化反應(yīng)不象一般催化劑需要高溫、高壓、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等劇烈條件,而可在較溫和的常溫、常壓下進(jìn)行。所以在大生產(chǎn)時(shí),如有條件酶還可以回收利用。而且酶在反應(yīng)前后理論上是不被消耗的,所以還可回收利用。 酶蛋白與其它蛋白質(zhì)的不同之處在于酶都具有活性中心。真正起決定作用的是酶的一級(jí)結(jié)構(gòu),它的改變將改變酶的性質(zhì) (失活或變性 )。催化基團(tuán)的正確定向?qū)τ诖呋饔檬潜匾摹? 9 第三章 紡織印染行業(yè)所用生物酶制劑的種類 酶種類繁多 ,按其使用 pH 來分,有堿性酶、中性酶和酸性酶按其使 用纖維來分:有纖維素酶和蛋白酶等; 按其來源來分,有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、脂蛋白脂肪酶、胰蛋白酶、細(xì)菌酶等。 纖維素酶是由不同催化特性的酶組成的多組分的酶體系,是生物產(chǎn)生的一多組分的混合蛋白質(zhì),在適當(dāng)?shù)臈l件下,能使不溶性纖維素材料水解成可溶性糖的生物催化劑的總稱。一般認(rèn)為,纖維素酶主要由CBIⅠ、 CBHⅡ和葡萄糖苷酶組成,這些酶在纖維素水解過程中有協(xié)同作用。按其水解多肽的方式,可以將其分為內(nèi)肽酶和外肽酶兩類。 肽酶從蛋白質(zhì)分子的游離氨基或羧基的末端逐個(gè)將肽鍵水解,而游離出氨基酸,前者為氨基肽 酶后者為羧基肽酶。按其反應(yīng)的最適 pH 值,分為酸性蛋白酶、中性蛋白酶和堿性蛋白酶。 淀粉酶的種類按作用方式分為α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、支鏈淀粉酶和異淀粉酶等。目前退漿用的淀粉酶都 是α 淀粉酶。 脂肪酶即三酰基甘油?;饷?,它催化天然底物油脂水解,生成脂肪酸、甘油和甘油單酯或二酯。它的催化活性僅僅決定于它的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。 果膠酶主要是由果膠裂解酶、聚半乳糖醛酸酶、果膠酸鹽裂解酶和果膠酯酶組成。 果膠酶作用于果膠物質(zhì)時(shí),果膠裂解酶、聚半乳糖醛酸酶、果膠酸鹽裂解酶直接作用于果膠聚合物分子鏈內(nèi)部的配糖 鍵上,而果膠酯酶則使聚半糖醛酸酯水解,為聚半乳糖醛酸酶和果膠酸鹽裂解酶創(chuàng)造更多的位置。過氧化氫酶又稱為觸酶,是種酶類清除劑,以鐵卟啉為輔基的結(jié)合酶。 是一種結(jié)合多個(gè)銅離子的蛋白質(zhì),屬于銅藍(lán)氧化鎂,存在菇、菌及植物中。漆酶是一種氧化還原酶,可進(jìn)行基因改性而獲得不同的酶。生物酶技術(shù)在改進(jìn)染整加工工藝、節(jié)約能耗、減少環(huán)境污染、提高產(chǎn)品質(zhì)量、增加附加值和開發(fā)新型原料產(chǎn)品等反面都具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì) . 12 第四章 生物酶在紡織印染行業(yè)的具體應(yīng)用 生物酶在紡織印染中已應(yīng)用廣泛,在纖維改性,真絲脫膠,原麻(苧麻、亞麻)脫膠,染整退漿、精煉、整理和凈洗加工,紡織印染的廢水處理以及印花后處理等方面有所應(yīng)用。 2. 棉紡織物的退漿和精練 生物酶制劑最早應(yīng)用于印染行業(yè)中的織物退漿。只不過現(xiàn)在應(yīng)用的淀粉酶的工藝水平向高溫高效方向發(fā)展,最高溫度可達(dá) 115℃,加工時(shí)間最短只有十幾秒鐘。 生物酶制劑用于棉紡織物的精練加工,其主要有果膠酶、纖維素酶和脂肪酶。 3. 棉紡織物生物酶整理 目前生物酶酶制劑技術(shù)在印染整理工業(yè)中成功應(yīng)用的別一個(gè)領(lǐng)域是棉紡織物的生物酶整理加工。 13 由于棉織物表面的絨毛被去除,使織物更光潔,色澤更鮮艷。 等人也研究了纖維酶用量,織物間的磨擦、機(jī)械攪拌作用對(duì)織物整理性能的影響。大多數(shù)的牛仔衣都要經(jīng)過洗磨過程使其外觀陳舊,在傳統(tǒng)的石洗過程中,浮石打磨去一些染料使牛仔布的色彩變淡,而應(yīng)用纖維素酶處理,進(jìn)行生物石洗,就可以達(dá)到良好的效果,使其具有新型的外觀、較低的價(jià)格、更短的處理時(shí)間和較少的固體殘留物等優(yōu)點(diǎn)。 5. 生物酶制劑在其他方面的應(yīng)用 生物酶除了在紡織印染前處理及后整理中得到廣泛應(yīng)用外,在其它方面也有所應(yīng)用。 14 第五章 酶在漂白中的應(yīng)用 在傳統(tǒng)的織物漂白過程中,含氯漂白劑的使用是必不可少的。 目前常用的無氯漂白劑為過氧化氫,這是一種環(huán)境友好的漂白劑。 將過氧化氫酶應(yīng)用于棉織物的過氧化氫漂白,不僅可以去除織物上殘留的過氧化氫,而且可以直接催化染色,比傳統(tǒng)的還原劑法具有效率高、節(jié)能和無環(huán)境污染的優(yōu)點(diǎn),是生產(chǎn)綠色紡織品的重要工藝之一。織造時(shí),為改善紡紗的可織性,減少斷頭率,織造前經(jīng)紗一般都要經(jīng)過上漿處理,以便將紗中纖維粘著飽和起來,在紗線表面形成一層堅(jiān)韌薄膜,增加經(jīng)紗強(qiáng)力和耐磨性。 經(jīng)紗經(jīng)過上漿,對(duì)織造是有利的, 但對(duì)于織物的染色和手感會(huì)產(chǎn)生不利的影響,坯布上的漿料是印染、后續(xù)加工增加了諸多困難,如煉漂不易滲透,形象印染產(chǎn)品質(zhì)量,消耗過多染化藥品等。 根據(jù)纖維所上漿料的不同,使用的退漿劑和退漿工藝也不同,采用的退漿方法必須針對(duì)上漿的漿料種類進(jìn)行選擇。 16 第七章 酶在染整加工中的具體應(yīng) 用 應(yīng)用于棉織物精練加工的生物酶主要是果膠酶、脂肪酶和纖維素酶等。一般添加合適的表面活性劑一非離子型表面活性劑,幫助酶向微生物孑 L 和裂縫中滲透,并使它們?cè)谟欣诎l(fā)揮催化作用的位置上排列。用纖維素酶去除粗毛中的草刺等纖維素雜質(zhì),可避免羊毛纖維的損傷。絲膠是一種易溶于溫水和堿水的物質(zhì),易受到酶的作用,是由于酶的作用并不損傷蠶絲本身,所以酶練時(shí)沒有皂堿法精練時(shí)因殘留的肥皂所產(chǎn)生的麻煩。主要使 用酶劑是蛋白酶和纖維素酶。 3 用纖維素酶進(jìn)行牛仔布的石磨整理,商業(yè)上稱“生物洗處理”,基本原理是用纖維素酶水解部分纖維素,同時(shí)通過機(jī)械揉搓和摩擦的協(xié)同作用,具有獨(dú)特艷麗的表面和柔軟手感。傳統(tǒng)的去除羊毛鱗片的方法是用氫氧化鈉和次氯酸鈉的烈性工藝,但此工藝腐蝕性強(qiáng),氯的氣味濃,不符合文明生產(chǎn)的要求。用蛋白酶法處理羊毛衫可具有“機(jī)可織的性能”。 5 用過氧化氫分解酶應(yīng)用于織物上的過氧化氫漂白,可去除織物上殘留的過氧化氫,避免后續(xù)染色出現(xiàn)染斑和染花,比傳統(tǒng)的還原劑法具有效率高、節(jié)能和無環(huán)境污染的優(yōu)點(diǎn),是生產(chǎn)綠色紡織品的主要工藝之一。這種低溫染色有利于節(jié)能和節(jié)省染料,減少纖維損傷,減少對(duì)環(huán)境的污染,改善了手感,提高了質(zhì)量。如 Tencel、粘膠等人造絲織物用酶處理,去除初級(jí)原纖維化的原纖部分,再經(jīng)過次級(jí)原纖化,可使織物獲得桃皮絨觸感。 深圳新龍亞麻紡織漂染有限公司、清華大學(xué)深圳研究生院合作研發(fā)的“生物酶在亞麻染整加工中的應(yīng)用研究”項(xiàng)目,應(yīng)用果膠酶、纖維素酶、淀粉酶、漆酶等多組分的復(fù)合生物酶工藝取代亞麻織物傳統(tǒng)高溫濃堿煮煉、 次氯酸納漂白工藝,根除了 AOX 危害,使工藝流程縮短了一半,資源和能源消耗降低了四分之一,水污染物和污水排放量減少 50% 18 以上。產(chǎn)品性能、手感均比傳統(tǒng)工藝有明顯提高,綜合生產(chǎn)成本降低了 30%。 我們應(yīng)當(dāng)不失時(shí)機(jī)地抓緊對(duì)各種染整工 業(yè)用生物酶的研制,解決染整中的一些難題,如酶的專一性,纖維的安全問題,盡可能減少纖維強(qiáng)力下降,酶的高效性問題,尋找耐溫的酶種,蛋白酶作用的局限性問題等,加速我國染整工業(yè)的技術(shù)改造,早日完成染整工藝的更新?lián)Q代,使我們的染整加工技術(shù)水平盡可能趕上世界先進(jìn)水平。 因此,生物酶在紡織印染工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用前景。利用絮凝、點(diǎn)解、氧化還原等去色度方法成本高、效率低。 用合成纖維生產(chǎn)的地毯或其他紡織品,用后會(huì)成為垃圾,若焚燒則會(huì)造成 空氣污染,若填埋因不易降解而污土壤。 因此,我們應(yīng)抓緊一切力量加快生物酶技術(shù)的發(fā)展,使其更好的為社會(huì)發(fā)展服務(wù)。 在論文的寫作過程中遇到了無數(shù)的困難和障礙,都在同學(xué)和老師的幫助下度過了。她對(duì)我們進(jìn)行了無私的指導(dǎo)和幫助,不厭其煩的幫助進(jìn)行論文的修改和改進(jìn)。在此,謹(jǐn)向老師表示崇高的敬意和衷心的感謝 !再次對(duì)老師道一聲:老師,謝謝您 ! 感謝我的小組成員,在我寫論文的過程中給予我了很多素材,還在論文的格式和排版的過程中提供熱情的幫助。 還有謝謝我宿舍好友,他們給了我無數(shù) 的關(guān)心和鼓勵(lì),也讓我的大學(xué)生活充滿了溫暖和歡樂。她們?cè)谖以O(shè)計(jì)中給了我許多寶貴的意見和建議。 畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束了,通過設(shè)計(jì),學(xué)生深刻領(lǐng)會(huì)到基礎(chǔ)的重要性,畢業(yè)設(shè)計(jì)可以幫助我們更加清楚的認(rèn)識(shí)自我,磨練學(xué)生的意志與耐性,這會(huì)為我們?nèi)蘸蟮墓ぷ骱蜕顜砗艽蟮膸椭?
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