固定化酶在纺织印染加工中的应用 殷雨秋16300720099 引言 酶催化具有安全高效、环保节能的特点,生物酶可以替代传统化学品完成生态型 染整加工.另外,纺织纤维载体(如棉,蚕丝,大豆纤维,尼龙等)能以多种形 态满足不同需求,易于分离回收,无毒、稳定、易得、价廉,更利于固定化酶的 工业化生产;而以纤维材料为载体的固定化酶,不仅能开发生物活性材料,处理 印染废水,而且还以可赋予纺织品抗菌防污等特殊功能. 1.原理 (1)过氧化氢酶( Catalase,简称CAD)是一种存在于所有好氧微生物和动、植 物细胞内的氧化还原酶,能够催化过氧化氢分解为水和氧气 (2)过氧化物酶以过氧化氢或烷基过氧化物作为电子受体来催化氧化一系列底 (3)脂肪酶( Lipase)又称甘油酯水解酶( Glyeerolesterhydrolase),能催化天然 底物油脂(甘油三酯)水解,生成脂肪酸、甘油和甘油单酯或二酯 脂肪酶 甘油三酯+H2O 甘油+脂肪酸 甘油激酶 (4)纤维素酶( cellulase是一类降解纤维素生成葡萄糖的多组分酶的总称,可 用多种微生物、植物和动物制取.根据其作用方式可分为外切B-1,4-葡聚糖苷
固定化酶在纺织印染加工中的应用 殷雨秋 16300720099 引言 酶催化具有安全高效、环保节能的特点，生物酶可以替代传统化学品完成生态型 染整加工．另外，纺织纤维载体（如棉，蚕丝，大豆纤维，尼龙等）能以多种形 态满足不同需求，易于分离回收，无毒、稳定、易得、价廉，更利于固定化酶的 工业化生产；而以纤维材料为载体的固定化酶，不仅能开发生物活性材料，处理 印染废水，而且还以可赋予纺织品抗菌防污等特殊功能. 1.原理 （1）过氧化氢酶(Catalase，简称 CAD)是一种存在于所有好氧微生物和动、植 物细胞内的氧化还原酶，能够催化过氧化氢分解为水和氧气. （2）过氧化物酶以过氧化氢或烷基过氧化物作为电子受体来催化氧化一系列底 物. （3）脂肪酶(Lipase)又称甘油酯水解酶(Glyeerolesterhydrolase)，能催化天然 底物油脂(甘油三酯)水解，生成脂肪酸、甘油和甘油单酯或二酯． （4）纤维素酶(cellulase)是一类降解纤维素生成葡萄糖的多组分酶的总称，可 用多种微生物、植物和动物制取．根据其作用方式可分为外切 B-1，4-葡聚糖苷
酶(简称CBH)、內切B-1,4-葡聚糖苷酶(简称E和B-1,4-葡萄糖苷酶(简称 BG).在3种酶的协同作用下,纤维素最终被降解成葡萄糖 纤维素作为植物的骨架 联特津增 β-1,4-糖苷键 (5)蛋白酶( protease)是水解肽键的一类酶的总称,能催化蛋白质和多肽水解 2应用 (1)过氧化氢酶 过氧化氢酶在纺织印染行业中主要应用于双氧水漂白后的生物除氧和氧漂废水 处理.为了提高CAT在印染生产中的稳定性,国内外对过氧化氢酶的固定化及
酶(简称 CBH)、内切 B-1，4-葡聚糖苷酶(简称 EG)和 B-1，4-葡萄糖苷酶(简称 BG)．在 3 种酶的协同作用下，纤维素最终被降解成葡萄糖． （5）蛋白酶(protease)是水解肽键的一类酶的总称，能催化蛋白质和多肽水解. 2.应用 （1）过氧化氢酶 过氧化氢酶在纺织印染行业中主要应用于双氧水漂白后的生物除氧和氧漂废水 处理．为了提高 CAT 在印染生产中的稳定性，国内外对过氧化氢酶的固定化及
其应用进行了研究以壳聚糖、棉织物和尼龙等为载体,制备固定化过氧化氢酶, 不仅使酶的酸碱、热稳定性和贮藏稳定性提高,对外界不良环境有较强的抵抗能 力,而且对空气中的有害物质及自由基貝有吸附和清除作用. (2)过氧化物酶 过氧化物酶( Peroxidase)属氧化还原酶,广泛存在于动、植物及微生物中,是以 过氧化氢或烷基过氧化物作为电子受体来催化氧化一系列底物的.在纺织 印染方面主要应用于合成染料的脱色和印染废水的处理等.近年来,国内外研究 最多的为辣根过氧化物酶和木素过氧化物酶的固定化 (3)脂肪酶 脂肪酶具有很重要的工业应用价值,目前在纺织工业中主要用于羊毛、丝绸纤维 上的油脂和棉纤维蜡质的去除以及涤纶纤维性能的改善等固定化脂肪酶在纺织 行业中的应用报道不多,主要是以纺织纤维为载体进行固定化,提高其稳定性和 重复使用率 (4)纤维素酶 纤维素酶( cellulase)是一类降解纤维素生成葡萄糖的多组分酶的总称,近年来, 纤维素酶在纺织行业中应用取得了可喜的进展如利用纤维素酶去除织物表面的 绒毛、光洁织物表面抗起毛起球、使织物柔软膨松、提高织物的悬垂度、改善光 泽及进行牛仔服装水洗等加工.但纤维素酶易失活,为提高使用效率,国内外进 行了其同定化硏究.利用几丁质和多孔淀粉接枝聚合物作载体固定纤维素酶,提 高其稳定性及专一性另外,纤维素酶会侵蚀到纤维內部水解纤维素,使其强度 明显降低,而固定化酶分子只吸附在纤维表面,很难进入纤维内部,保证纤维素 酶对纤维的减量反应控制在其表面进行,不会明显降低纤维的强度
其应用进行了研究.以壳聚糖、棉织物和尼龙等为载体，制备固定化过氧化氢酶， 不仅使酶的酸碱、热稳定性和贮藏稳定性提高，对外界不良环境有较强的抵抗能 力，而且对空气中的有害物质及自由基具有吸附和清除作用. （2）过氧化物酶 过氧化物酶(Peroxidase)属氧化还原酶，广泛存在于动、植物及微生物中，是以 过氧化氢或烷基过氧化物作为电子受体来催化氧化一系列底物的．在纺织 印染方面主要应用于合成染料的脱色和印染废水的处理等．近年来，国内外研究 最多的为辣根过氧化物酶和木素过氧化物酶的固定化． （3）脂肪酶 脂肪酶具有很重要的工业应用价值，目前在纺织工业中主要用于羊毛、丝绸纤维 上的油脂和棉纤维蜡质的去除以及涤纶纤维性能的改善等．固定化脂肪酶在纺织 行业中的应用报道不多，主要是以纺织纤维为载体进行固定化，提高其稳定性和 重复使用率． （4）纤维素酶 纤维素酶(cellulase)是一类降解纤维素生成葡萄糖的多组分酶的总称，近年来， 纤维素酶在纺织行业中应用取得了可喜的进展，如利用纤维素酶去除织物表面的 绒毛、光洁织物表面抗起毛起球、使织物柔软膨松、提高织物的悬垂度、改善光 泽及进行牛仔服装水洗等加工．但纤维素酶易失活，为提高使用效率，国内外进 行了其同定化研究．利用几丁质和多孔淀粉接枝聚合物作载体固定纤维素酶，提 高其稳定性及专一性.另外，纤维素酶会侵蚀到纤维内部水解纤维素，使其强度 明显降低，而固定化酶分子只吸附在纤维表面，很难进入纤维内部，保证纤维素 酶对纤维的减量反应控制在其表面进行，不会明显降低纤维的强度．
(5)蛋白酶 蛋白酶( protease是水解肽键的一类酶,用于对羊毛进行生物防毡缩机可洗整理, 同时使整理后的羊毛制品产生超柔软、高光泽度的抛光效果和抗起毛起球、低温 染色、仿山羊绒等功能,是使羊毛制品高档化、高附加值的有效途径之一蛋白 酶还可用于生丝脱胶与丝织物水洗整理.由于游离蛋白酶不稳定,反应条件难以 控制,将酶进行固定化是解决问题的主要途径之一,目前,研究较多的是木瓜蛋 白酶固定化.另外,通过固定化技术还可以阻止生物防缩加工中蛋白酶对羊毛蛋 白纤维内部的侵蚀 3优缺点 (1)优点:酶处理具有环保、节能、高效等特点,符合可持续发展的要求,有 利于绿色纺织、绿色染整,在纺织中具有广阔的发展前景。 (2)缺点:酶的成本比传统工业中使用的化学药品高,生产价廉易得酶是以后 发展的一个方向。 4.结语 进入21世纪許多纺织和纺织技术的研究院所都积极寻求利用生物技术的方法 开发服装面料和产业用纤维。生物技术的开发将对纺织业的成长起积极作用。随 着对纺织生产厂商降低生产中污染的要求的提高生物酶由于无毒性和环境友好 越来越得到纤维和织物化学加工者的认可。在将来,许多生物技术可用于解决纺 织业中存在的环境问题
（5）蛋白酶 蛋白酶(protease)是水解肽键的一类酶，用于对羊毛进行生物防毡缩机可洗整理， 同时使整理后的羊毛制品产生超柔软、高光泽度的抛光效果和抗起毛起球、低温 染色、仿山羊绒等功能，是使羊毛制品高档化、高附加值的有效途径之一.蛋白 酶还可用于生丝脱胶与丝织物水洗整理．由于游离蛋白酶不稳定，反应条件难以 控制，将酶进行固定化是解决问题的主要途径之一，目前，研究较多的是木瓜蛋 白酶固定化．另外，通过固定化技术还可以阻止生物防缩加工中蛋白酶对羊毛蛋 白纤维内部的侵蚀． 3.优缺点 （1）优点：酶处理具有环保、节能、高效等特点，符合可持续发展的要求，有 利于绿色纺织、绿色染整，在纺织中具有广阔的发展前景。 （2）缺点：酶的成本比传统工业中使用的化学药品高，生产价廉易得酶是以后 发展的一个方向。 4.结语 进入 21 世纪，许多纺织和纺织技术的研究院所都积极寻求利用生物技术的方法， 开发服装面料和产业用纤维。生物技术的开发将对纺织业的成长起积极作用。随 着对纺织生产厂商降低生产中污染的要求的提高，生物酶由于无毒性和环境友好 越来越得到纤维和织物化学加工者的认可。在将来，许多生物技术可用于解决纺 织业中存在的环境问题
参考文献 【1】酶的固定化及其在纺织染整工业中的应用黄洁,张瑞萍,王生.印染助剂 2010,27(12) 【2】纺织品的生物技术(二)何叶丽,陈颖印染2005,31(16)
参考文献： 【1】 酶的固定化及其在纺织染整工业中的应用 黄洁，张瑞萍，王生. 印染助剂 2010,27(12) 【2】 纺织品的生物技术(二) 何叶丽，陈颖. 印染 2005, 31(16)