纖維素酶在纖維素纖維織物整理中的應用

 纖維素酶在纖維素纖維織物整理中的應用，包括織物精練加工、柔軟整理、拋光整理、返舊整理、Lyocell纖維去原纖化處理，指出纖維素酶在紡織加工應用中存在的問題。

纖維素酶介紹：

生物酶制劑以其高效性、專一性、作用條件溫和以及環保的加工過程等特點被廣泛應用于紡織染整加工，其中纖維素酶是應用最廣、最成功的一種酶制劑。

纖維素酶是一組催化水解纖維素，生成葡萄糖的酶系總稱。目前，商品化纖維素酶主要由木霉(Trichodermaspp)和黑曲霉（Aspergillusniger）2個屬的菌株發酵生產制得。

纖維素酶系各組分根據其性質和功能，主要可以分為3大類： 

(1) 內切葡聚糖酶（endo-l，4-D-vlucanase，EC3.2.1.4，來自真菌的簡稱EG，來自細菌的簡稱Cen）。該酶可以隨機水解纖維素大分子鏈中的p-l，4-糖苷鍵，形成新的還原末端； 

 (2) 外切葡聚糖酶（exo-l，4-p-D-jucanase，EC3.2.1.91，來自真菌的簡稱CBH，來自細菌的簡稱Cex）。該酶沿纖維素鏈末端水解，依次釋放纖維二糖； 

(3) p-葡萄糖苷酶(3-D-～lucosidase，EC3.2.1.2l，簡稱BG)，又稱纖維二糖酶。該酶主要將由內切葡聚糖酶和外切葡聚糖酶水解產生的纖維二糖、寡糖以及低聚糖繼續水解，生成葡萄糖。 

20世紀80年代，美國科學家首先將纖維素酶應用于棉織物整理，隨后各國的研究者對纖維素酶在紡織加工中的應用進行了許多研研。目前，纖維素酶已成功應用于纖維素纖維織物的精練前處理、柔軟整理、拋光整理和牛仔織物返舊整理等。

纖維素酶在纖維素纖維織物整理中的應用： 

1.纖維素酶在棉織物精練加工中的應用 

棉織物退漿后仍有大部分的天然雜質（棉籽殼、果膠、蠟狀物質、蛋白質等）、漿料和油劑殘留，導致織物潤濕性差、色澤發黃，影響了織物的外觀、手感和后續加工。因此，棉織物退漿后需要進行精練加工，去除天然雜質。棉織物的傳統堿精練工藝存在能耗高、廢水排放量大、纖維損傷嚴重等缺點，已經不符合現代綠色紡織加工的要求。 

用纖維素酶進行精練加工是各國科學家研究的一個重要方向。纖維素酶可以水解纖維素，使附著有雜質的微小纖維水解弱化，在機械作用下從織物上脫落，達到去雜的目的，并且纖維素酶還可以降解棉纖維上的棉籽殼。

胡映清對纖維素酶降解棉籽殼進行研究發現，纖維素酶處理純的棉籽殼屑時，降解率高達80%，為纖維素酶去除棉織物中殘留棉籽殼提供了理論支持。Csiszfir等自1998年起開始研究纖維素酶在棉織物精練中的應用，發現對棉織物進行纖維素酶預處理可以提高堿精練的效果，聯合處理后，棉籽殼的失重率達到80%左右。該團隊還對商品化的纖維素酶降解棉籽殼進行了研究，發現商品化的纖維素酶可以直接降解棉織物表面的棉籽，還發現螯合劑EDTA可以增加纖維素酶降解棉籽殼的能力。    

雖然纖維素酶處理棉織物可以在一定程度上達到去雜的目的，但效果并不十分理想。為了進一步提高酶精練的效果，越來越多的研究利用纖維素酶與其他酶制劑（果膠酶、蛋白酶、脂肪酶、木聚糖酶、角質酶等）復配，用于棉織物精練。在復合酶制劑中，各種酶組分之間協同作用，使雜質能夠被更多、更快地水解。

目前，棉織物的酶法精練尚未實現大規模推廣應用，主要是因為酶精練在處理效果上，特別是在棉籽殼去除方面不能達到傳統堿精練的效果，從而無法替代堿精練。

造成酶法精練效果差的原因有很多，首先，棉織物上雜質成分很復雜，這導致單一的酶組分很難將其降解，需要多種酶的協同作用；其次，在多酶協同作用時，由于各種酶催化反應的最適條件不一致，很難保證各組分酶都能發揮較好的催化水解作用；最后，一些酶制劑尚未出現商品化產品，例如果膠酶、角質酶等，實驗室工程酶的酶活還不高，限制了酶法精練的研究。總之，酶法精練還需要科學家進一步的研究探索。

2.纖維素酶在纖維素纖維織物柔軟整理中的應用    

生物柔軟整理是利用纖維素酶對纖維素纖維的水解作用，使纖維剛度下降，提高織物柔軟性能。 

Yanv等研究表明，利用纖維素酶處理耐久壓燙整理后的棉織物可以改善織物的手感，但是會造成織物強力和耐磨性下降。吳贊敏在其博士論文中研究采用生物-化學聯合的方法，實現棉織物的超柔軟整理。在該研究中，棉織物先經過纖維素酶的減量處理，再用化學柔軟劑對其進行增量整理。經纖維素酶處理后的棉織物能吸附更多的化學柔軟劑，并且更多的柔軟劑可以從纖維素酶水解產生的孔隙中進入纖維內部，提高了柔軟效果的耐久性。CSlszaF等采用纖維素酶結合物理機械作用和有機硅柔軟劑對亞麻及含亞麻織物進行整理，發現酶整理能顯著削弱亞麻纖維的剛性，有效改善麻織物的手感。王革輝等對纖維素酶T225處理高支純苧麻織物的服用性能進行了研究，結果表明，經纖維素酶T225處理后，織物抗皺性略有提高，手感更柔軟，刺癢感得到改善