理论教育 生物酶在漂白中的广泛应用

生物酶在漂白中的广泛应用

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:棉织物漂白现在较常用的方法是过氧化氢法,存在的最大问题是对漂白反应起促进作用的金属离子与纤维间的自由基反应引起纤维损伤。生物酶漂白尚处于开发阶段,目前较为关注的是采用氧化还原酶,研究最多的有三种,即漆酶、过氧化氢酶和葡萄糖氧化酶。因此将漆酶用于漂白的关键是要找到合适的介质和研究该酶的实用化问题,降低应用成本。

生物酶在漂白中的广泛应用

棉织物漂白现在较常用的方法是过氧化氢法,存在的最大问题是对漂白反应起促进作用的金属离子与纤维间的自由基反应引起纤维损伤。生物酶漂白尚处于开发阶段,目前较为关注的是采用氧化还原酶,研究最多的有三种,即漆酶、过氧化氢酶和葡萄糖氧化酶。

1.漆酶

漆酶属无基质特异性酶,能被它氧化的化合物范围很广。像漆酶这样的氧化还原酶需要某种介质在反应中起传送电子的作用。这种介质类似于催化剂,但在反应的过程中会被消耗,因而又并非真正的催化剂。现在使用的介质都存在效能和毒性方面的问题。因此将漆酶用于漂白的关键是要找到合适的介质和研究该酶的实用化问题,降低应用成本。

2.过氧化氢酶

过氧化氢酶漂白效果并不明显,但是它能促进某些氧化剂分解反应,可以利用它来去除双氧水漂白后剩余的过氧化氢,这就是所谓的Bleach Clean up——氧漂生物净化工艺(诺维信公司提出),过氧化氢酶催化双氧水分解如下:

过氧化氢酶在冷水中作用,可节约大量能源;无须还原剂或水漂洗,可节约大量水;水解产物为水和氧气,可减少环境负荷;同时染色可以在漂白后连续进行,因此节省了时间。过氧化氢酶只作用于双氧水,对染色没有干扰,因而有些产品,如诺维信公司的Ter⁃minox Ultra可与染色同浴进行。(www.daowen.com)

将过氧化氢酶用于棉织物的过氧化氢漂白不仅可以去除织物上残留的过氧化氢,而且可以直接染色,具有高效、节能、无污染的优点,是绿色染整技术的重要工艺之一。

3.葡萄糖氧化酶

葡萄糖氧化酶(GOD)被认为是最有可能推广的酶漂白剂。葡萄糖氧化酶的漂白原理是β-D-葡萄糖在葡萄糖氧化酶的催化作用下,生成葡萄糖酸内酯和双氧水,利用产物双氧水对织物进行漂白。催化的反应式为:

葡萄糖酸内酯水解生成的葡萄糖酸,对金属离子具有很强的螯合能力,因此漂白时无须加入双氧水稳定剂。在这种情况下,为避免酶失活,处理浴应调节在微酸性至中性,温度也应较低,这样处理条件下的织物白度与传统氧漂基本相同。此外,由于天然油脂成分的残留,织物手感柔软,有厚实感。葡萄糖氧化酶漂白需要的葡萄糖可以从酶退浆、酶精练的产物葡萄糖获得,使资源得以再利用。

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