生物酶在前处理工艺中的应用

关于生物酶在前处理工艺中的应用18.05.20231第1页，课件共34页，创作于2023年2月18.05.20232一、生物酶应用现状

（一）酶的作用及原理模型1、反应活化能↓↓，反应速度↑↑106以上。2、中间络合物学说E+S→[ES]→E+P酶底物中间络物酶降解产物（1）锁月模型（lock-and-keymodel)（2）诱导契合模型(induced-fit-model)第2页，课件共34页，创作于2023年2月18.05.20233纤维种类酶品种加工用途纤维素纤维ａ-淀粉酶退浆脂肪、果胶、纤维素精练葡萄糖氧化/过氧化氢漂白半纤维素/木质素/果胶沤麻纤维素酶光洁/协助前处理蛋白质纤维蛋白酶真丝精练纤维素酶羊毛碳化生物酶与纤维第3页，课件共34页，创作于2023年2月18.05.20234（二）酶的种类及整理原理1、纤维素酶（celluase）---前处理用于去除初生胞壁的纤维素。第4页，课件共34页，创作于2023年2月18.05.202352、蛋白酶整理蛋白酶：酸性蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶。（1）蚕丝脱胶酶—水解丝胶（胰酶、木瓜酶、碱性蛋白酶、热脱胶酶）第5页，课件共34页，创作于2023年2月18.05.20236（2）羊毛蛋白质分解酶（羊毛抛光）属后整理部分第6页，课件共34页，创作于2023年2月18.05.202373、淀粉酶（多组分）（1）а-1.4糊精酶淀粉→糊精、麦芽糖、葡萄糖。（2）а-1.4葡萄糖苷酶作用于还原性末端→葡萄糖（3）а-1.6糊精酶—异淀粉酶或R酶作用于支链的1.6苷键用于对淀粉为主的混合浆料。商业化分：中温酶、高温酶及超级高温酶第7页，课件共34页，创作于2023年2月18.05.202384、果胶酶---分解果胶质的多种酶果胶酶为多酶复合物，（1）果胶解聚酶（类）①果胶解聚酶②果胶酸解聚酶均是从不同部位切断а-1.4苷键（2）果胶酯酶（PE）果胶酸甲酯→果胶酸第8页，课件共34页，创作于2023年2月18.05.20239作用机理：先去除果胶质→去除剩余蜡质。与碱煮练相反。初生胞壁的纤维素对果胶去除有阻碍作用。添加纤维素酶有助于果胶的去除。第9页，课件共34页，创作于2023年2月18.05.202310（三）影响酶反应速度和活性的因素1、pH值一般：酶的稳定域比酶的最适pH域宽。

酶的活性离最适pH值域越远越易失活。酶的pH值稳定范围受保存温度、时间、金属离子强度、水质硬度影响。2、温度反应速度与温度成倒V或倒U曲线。第10页，课件共34页，创作于2023年2月18.05.2023113、浓度对反应速度影响(1)底物浓度呈矩形双曲线(2)酶的浓度当底物浓度＞＞酶的浓度时,呈正比关系。第11页，课件共34页，创作于2023年2月18.05.202312pH值和温度影响酶的活力Cellusoft酶pH值－活力曲线Cellusoft酶温度－活力曲线第12页，课件共34页，创作于2023年2月18.05.202313（四）酶在印染产品生产中的应用1、前处理中的应用（1）淀粉酶退浆（脂肪酶辅助退浆）（2）果胶酶煮练（淀粉酶、纤维素酶辅助）（3）蛋白酶—真丝脱胶（4）纤维素纤维酶对羊毛初步处理(纤维素类杂质)（5）双氧水酶----分解双氧水第13页，课件共34页，创作于2023年2月18.05.2023142、生物酶用于染色皂洗酶用于活性染料皂洗去除浮色，提高色牢度。第14页，课件共34页，创作于2023年2月18.05.202315二、酶整理工艺（一）淀粉酶退浆工艺---与同学们一起讨论。（二）生物酶煮练工艺1、冷堆(退煮一浴)工艺（江苏某厂）(1)工艺流程烧毛→轧酶→堆置→热水洗(95℃)→温水洗(60℃)→冷水洗→烘干→轧氧漂液→汽蒸→热水洗(95℃)→温水洗(60℃)→冷水洗→烘干第15页，课件共34页，创作于2023年2月18.05.202316（2）工作液处方①酶处理液淀粉酶(L40)3g/L,果胶酶3g/L,纤维素酶1g/L,渗透剂5g/L,WZ--18g/L;轧酶温度50℃,pH值7～8,室温堆置16h。②氧漂液H2O2(100%)6g/L,水玻璃7g/L,渗透剂8g/L,WZ-14g/L;汽蒸温度100℃,时间1h,pH值10～11,轧余率100%。第16页，课件共34页，创作于2023年2月18.05.202317生产效果：毛效能达到传统工艺水平,纤维强力损伤较小,但堆置时间较长,酶与渗透剂用量较多,成本较高、退浆效果不够理想。第17页，课件共34页，创作于2023年2月18.05.2023182、先退浆后煮练工艺（江苏某漂染厂）(1)工艺流程①酶退浆烧毛→轧淀粉酶→汽蒸→热水洗(95℃)→温水洗(60℃)→冷水洗→烘干②酶练轧酶→堆置→热水洗(95℃)→温水洗(60℃)→冷水洗→烘干③氧漂轧氧漂液→汽蒸→热水洗(95℃)→温水洗(60℃)→冷水洗→烘干第18页，课件共34页，创作于2023年2月18.05.202319（2）工作液处方①退浆液L40酶1g/L，渗透剂8022g/L,WZ-12g/L；轧酶T℃90℃,汽蒸T℃90℃,汽蒸时间1h,pH值7.0～8.0。②酶练液果胶酶0.5g/L,纤维素酶0.5g/L,渗透剂8022g/L,WZ-12g/L;轧酶温度70℃,室温堆置4h,pH值8.0～9.0。③氧漂液H2O2(100%)6g/L,水玻璃5g/L,渗透剂8022g/L;汽蒸温度100℃,汽蒸时间1h,pH值10.0～11.0。第19页，课件共34页，创作于2023年2月18.05.202320效果评价：此工艺处理总效果比冷堆工艺好,特别是退浆效果,酶和渗透剂用量少,成本较低,堆置时间短,但纤维强力损失比冷堆工艺大。第20页，课件共34页，创作于2023年2月18.05.2023213冷堆、碱蒸、氧漂工艺江苏、上海、浙江、广东等省市某印染厂(1)工艺流程烧毛→轧酶→堆置→碱蒸→氧漂。第21页，课件共34页，创作于2023年2月18.05.202322(2)工艺处方①酶液SKD复合酶(永光化工)5g/L,渗透剂2g/L;轧酶温度50～60℃,室温堆置10h左右,轧余率90%,pH值8.0～9.0。②碱蒸NaOH(100%)10～15g/L,三A助剂5g/L;碱蒸温度98℃以上,时间1h以上,轧余率90%。③氧漂液H2O2(100%)6g/L,三A助剂8g/L[若处理纱卡粗支纱织物,则H2O2(100%)为8～10g/L,三A助剂10g/L];汽蒸温度98℃以上,时间1h,轧余率90%,pH值10.5～11.0。第22页，课件共34页，创作于2023年2月18.05.20232315S以下粗支纱织物；133×100以上高支高密织物,由于含浆量重并含化学浆料,需采用碱蒸工艺,在碱蒸氧漂后,水洗要求在80℃以上,才能获得优良效果。第23页，课件共34页，创作于2023年2月18.05.2023244棉/麻织物轧酶冷堆工艺江苏、浙江等某印染厂(1)工艺流程轧酶→堆置→碱蒸→水洗→氯漂→堆置→氧漂→汽蒸→水洗→烘干第24页，课件共34页，创作于2023年2月18.05.202325(2)工艺处方①酶液SKD复合酶3～5g/L,三A助剂或渗透剂剂2～3g/L;轧酶温度50～60℃,室温堆置10h上,轧余率90%,pH值8.5～9.5。②碱蒸NaOH(100%)10～20g/L,三A助剂g/L;碱蒸温度98℃以上,时间45～60min,轧余率90%。③氯漂液NaClO4～6g/L,常温堆置45min右,轧余率90%,pH值9～10。④氧漂液H2O2(100%)4～6g/L,三A助剂g/L;汽蒸温度98℃以上,时间1h,轧余率90%,pH值10.5～11.0。第25页，课件共34页，创作于2023年2月18.05.202326效果评价：(3)工厂评价对棉/麻织物,还需用氯漂工艺,否则麻皮去不尽,效果不佳。但对稀薄织物不一定采用氯漂。否则对棉纤维损伤较大。

第26页，课件共34页，创作于2023年2月18.05.202327

5退浆后酶煮漂一浴工艺

陕西、山东某印染厂

(1)工艺流程①轧高温退浆酶→汽蒸→热水洗(95℃×5min)→烘干→轧复合酶双氧水混合液→汽蒸→热水洗(95℃×5min)→酸洗→冷水洗→烘干②高效热水洗4格→轧退浆液→R蒸箱→高效热水洗6格→轧煮漂液→R蒸箱→高效热水洗4格→轧酸→冷水洗→烘干第27页，课件共34页，创作于2023年2月18.05.202328(2)工艺处方①退浆液高温退浆酶(诺维信公司)5g/L,精练剂ORE5g/L;带液量100%～110%,汽蒸温度100℃×3min。②煮漂液复合酶GX1(百胜公司)30g/L,H2O2100%)14g/L,精练剂OPE5g/L;带液量90%～100%,汽蒸温度100℃,时间50min,酸洗HCl1～2g/L。第28页，课件共34页，创作于2023年2月18.05.202329(3)评价此工艺能迅速使淀粉浆降解,并使PVA、CMC、PA等化学浆料变得疏松,粘附力下降,使之在精练剂作用下溶于热水,部分未去除浆料在煮漂中去除。净棉酶GX1和H2O2

有协同作用,能使果胶质、棉籽壳、蛋白质迅速降解,并溶解于热水,第29页，课件共34页，创作于2023年2月18.05.202330棉蜡等杂质则随精练剂乳化作用而去除。其半制品手感柔软,退浆较净,强力损伤小,但白度稍差,综合成本低于传统工艺。第30页，课件共34页，创作于2023年2月18.05.2023313.1.6酶练氧漂一浴二步工艺(染浅色采上海、浙江等某印染厂、针织厂(1)工艺流程酶练→乳化氧漂。(2)工艺处方①酶练液果胶复合酶(杭州传化公司)0.5%(owf),渗透剂0.5göL;轧酶温度55℃,酶练时间20min,浴比1∶15,用Na2CO3

调节pH值至8～9。第31页，课件共34页，创作于2023年2月18.05.202332②乳化氧漂液H2O2(100%)8g/L,去果胶剂(传化)2g/L;汽蒸温度98～100℃,时间50min,浴比1∶15,用NaOH调节pH值至11～12