低温酶精练剂烧碱是织物传统煮练工艺中一种重要的除杂助剂,通过烧碱的皂化作用,可以水解天然纤维中的果胶、油蜡和蛋白质等共生物,并通过表面活性剂的乳化和分散作用,将分解物从织物纤维中去除,提高纤维的吸湿性。然而,这种化学反应过程,必须在100~135℃的高温条件下才能够进行,因而需要消耗大量的蒸汽(约占到染整加工整个用汽量的60%)。与此同时,烧碱与纤维素还会发生反应,生成纤维素钠吸附在纤维上,需要进行大量的水洗才能够从纤维上去除。不仅增加了耗水量(约占到染整加工整个用水量的50%),而且还增加了废水的排放量。因此,研究和开发低温下的煮练工艺,就成为当前节能减排的主要任务之一。
有实验证明,棉纤维的毛细效应主要受到果胶质的影响,而与棉纤维的蜡质没有关系。所以,煮练的真正作用是对棉纤维的果胶质去除,并同时去除其他部分杂质。目前采用的生物酶如果胶酶、半纤维素酶、蛋白酶和脂肪酶等,不仅具有良好的去杂效果,而且可减少污染。酶制剂一般在50~60℃条件下即可发生生物催化反应,而且反应速率很快。其催化反应具有专一性,只对特定的一种物质进行水解或裂解反应,例如果胶酶在棉纤维中只去除果胶质。绝大多数酶的化学本质是蛋白质,具有催化效率高、专一性强、作用条件温和等特点。
果胶裂解酶是从杆状菌衍生而得到的一种果胶酶制剂,利用基因工程和DNA编码,将不同的细菌在果胶裂解酶中复制,提高了其耐热性。在温度50~80℃pH=7~11、无须钙镁离子活化的条件下,果胶裂解酶可用于如浸渍法、轧蒸法等。若加入表面活性剂和其他酶制剂,还可去除织物中的油蜡等杂质。
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