纤维素酶对靛蓝染色棉织物的作用及反沾色机理的研究

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1、摘要有关纤维素酶对纤维素织物的吸附和水解作用的研究，大多基于未经染色的纤维素织物。在实际应用中，纤维素酶的加工对象往往是已经染色纺织品，织物上存在的染料对酶作用的影响不容忽视。到目前为止，还少有针对靛蓝染色织物的系统研究。本文研究了一种酸性纤维素酶对靛蓝染色棉织物的作用，并对靛蓝反沾色问题进行探讨。通过研究纤维素酶对织物吸附性能发现，纤维素酶蛋白对靛蓝染色织物有更高的亲和力和吸附速率，吸附平衡常数和吸附速率常数分别为2．47ml／mg和0．260min"1，而对未染色织物分别为1．65ml／mg和O．172min-1。通过研究发现，酶蛋白之所以对靛蓝染色织物具

2、有更高的直接性，一方面由于酶蛋白氨基酸结构中存在靛蓝结合区，另一方面织物上的靛蓝能够改变纤维表面的Zeta电位，使之与酶蛋白间的静电斥力作用减弱。通过研究纤维素酶对织物水解的催化性能发现，靛蓝的存在对水解产生一定抑制作用，使酶水解速率常数有所降低。通过计算，酶对靛蓝染色织物水解的Vm小Vl眦／K,分别为1．46mg／mlh和3．24，而对未染色织物分别是1．95mg／mlh和3．82，表明未染色织物更容易被水解。此外，研究了纤维素酶催化织物水解的最佳温度、pH等工艺条件。最后，研究了表面活性剂对水解的影响，结果发现，离子型表面活性剂对水解有明显地抑制作用，而非

3、离子表面活性剂在一定条件下对水解有促进作用。通过研究纤维素酶对靛蓝色织布水洗性能，探讨处理温度、时间、pH值、酶浓度等条件对石磨效果及靛蓝反沾色程度的影响，进一步提出了反沾色的机理：靛蓝染色织物浸入到酶处理液后，酶蛋白在织物的表面迅速被吸附，在水解性酶蛋白的催化水解作用下，纤维素大分子链被切断，而沉积于纤维素无定形区的部分靛蓝逐渐从纤维上脱落进入到处理液中。吸附在纤维上的酶蛋白并没有随着水解的进行而明显减少，其浓度的高低及结构中靛蓝结合区所占比例等因素都对脱落靛蓝的重新沉积有影响。另一方面，吸附到靛蓝颗粒表面的游离酶蛋白，使靛蓝表面电荷性能发生改变，由此提供的

4、电荷斥力保证了靛蓝以较小颗粒的形态稳定存在，进一步加剧了靛蓝重新向纤维表面沉积的程度。最后，通过添加蛋白酶、漆酶以及表面活性剂等来降低靛蓝反沾色程度，并对反沾色去除机理进行初步探讨。关键词：纤维素酶；靛蓝；织物；吸附；水解；反沾色ABSTRACTInthecommercialuse，theobjectsofcellulasetreatmentarethetextilesdyedbydyesorpigments．Byfar,littlesystematicresearchonthecellulaseactiononindigo-dyedfabricshasbee

5、nmade．Theeffectsofacidcellulaseontheindigo-dyedfabricsandthebackstainingofindigowereresearchedinthispaper．Itisshownthattheadsorptionequilibriumconstantandrateconstanttotheindigo—dyedfabricsare2．47ml／mgand0．260min"1respectively,comparingwith1．65ml／mgand0．172min"1totheundyedones．The‘‘

6、indigobindingdomain'’inthecellulaseaminoacidsubsequenceisoneofthereasonsforthehighersubstantivity．Inaddition,theindigointhefabricsCanchang．etheZetapotentialofthefabric，whichwouldalsofacilitatetheadsorptionofcellulase．Theindigointhefabricswouldinhibitthehydrolysiseffectonthefabrics．T

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8、thenonioniconeshave