硫化染料染色棉织物纤维素酶酶解机理研究

摘要

纤维素酶用于纺织湿处理工艺是近十年纺织工业上应用最为广泛和成功的生物技术。纤维素酶的主要作用是去除织物表面的绒毛，经过抛光后的棉纤维织物，织物手感、表面光泽性都得到改善，同时整理后服装的穿着舒适度和美感也有所提升。用硫化染料染色的棉织物在纺织品的生产和贸易中占有非常重要的地位，但硫化染料染色的棉织物进行纤维素酶处理时，与其它染料染色棉织物相比，纤维素酶用量大，但处理效果却不理想，抛光过程中纤维素酶的活力降低，对纤维素的水解能力变弱，然而现有的酶解机理和酶的活力数据无法准确地反映出纤维素酶用于染色织物的生物抛光整理过程中实际的作用效果，对生产实践起不到指导作用。
　　本课题以硫化染色的棉针织物作为纤维素酶的酶解底物，通过研究纤维素酶的氨基酸组份对纤维素酶自身性质进行剖析，同时对染料及染色过程中使用的还原剂等因素对纤维素酶活性及作用效果的影响进行探究，通过测定纤维素酶的活性、处理后织物的物理机械性能、毛羽去除百分比、蛋白质的吸附量等指标来评定不同因素对酶解作用的影响。
　　为了进一步探究硫化染料对纤维素酶抑制的原因，选用了多种含不同价态硫元素的含硫化合物作为添加剂，测试织物及处理液的各项指标，结果表明亚硫酸钠与硫氰酸钠的加入对增强纤维素酶活性及提高处理效果有较明显的作用。
　　课题中还选用不同浓度的纤维素酶在不同温度、时间条件下，对经过硫化黑染色的纯棉针织物进行抛光整理，测定织物处理后的失重率，通过对织物失重率的数据进行分析处理，得出纤维素酶催化水解硫化染料染色织物的米氏常数Km及最大反应速率Vmax的回归方程，为硫化染料染色棉针织物的纤维素酶抛光整理提供理论知道和技术支持。结果表明硫化染料的存在促进了酶在织物上的吸附，但酶的作用效果却得到较大抑制，对比染色织物和未染色织物，纤维素酶酶解过程具有相近的米氏常数，对于最大反应速率，未染色织物的反应速率约为硫化染料染色织物10倍。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 纤维素酶简介

1．1．1 纤维素酶的研究进展

1．1．2 纤维素酶的生产工艺

1．1．3 影响纤维素酶作用效果的因素

1．2 硫化染料染色

1．3 课题研究目的意义及研究内容

1．3．1 课题研究目的及意义

1．3．2 课题研究内容

第2章 不同染料染色织物纤维素酶生物抛光效果

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 实验材料及仪器

2．2．2 试验方法

2．2．3 测试方法

2．3 结果与讨论

2．3．1 生物抛光对织物染色深度的影响

2．3．2 生物抛光对织物顶破强力的影响

2．3．3 生物抛光对织物除毛效果的影响

2．3．4 一定工艺下各组除毛效果及残液葡萄糖含量

2．4 本章小结

第3章 染色时还原剂对后续纤维素酶抛光效果的影响

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 材料及仪器

3．2．2 试验方法

3．2．3 测试方法

3．3 结果与讨论

3．3．1 四种染色织物酶处理前后K／S值、毛羽百分比、顶破强力的变化

3．3．2 织物上的蛋白质吸附量及酶处理液残液中还原糖含量

3．3．3 四种织物上硫含量比较

3．4 本章小结

第4章 含硫化合物对纤维素酶活性及织物处理效果的影响

4．1 前言

4．2 实验部分

4．2．1 材料与仪器

4．2．2 织物纤维素酶处理

4．2．3 测试方法

4．3 结果与讨论

4．3．1 硫化物对滤纸酶活力的影响

4．3．2 C1酶活力

4．3．3 Cx酶活力

4．3．4 β-葡萄糖苷酶活力

4．3．5 含硫化合物对织物处理效果的影响

4．4 本章小结

第5章 纤维素酶氨基酸组分对硫化染料染色织物处理效果的影响

5．1 引言

5．2 实验部分

5．2．1 材料及仪器

5．2．2 工艺流程

5．2．3 测试方法

5．3 结果与讨论

5．3．1 毛羽去除百分比

5．3．2 酶处理残液中还原糖含量

5．3．3 顶破强力损失率

5．3．4 蛋白质的氨基酸分析

5．4 本章小结

第6章 纤维素酶酶解硫化染料染色棉针织物动力学方程的建立

6．1 引言

6．2 实验部分

6．2．1 实验材料及设备

6．2．2 实验方法

6．2．3 测试方法

6．3 结果与讨论

6．3．1 不同温度下纤维素酶各组分活性

6．3．2 织物上蛋白质的吸附量

6．3．3 毛羽去除百分比

6．3．4 处理过程中还原糖量

6．3．5 催化常数Km与Vmax

6．4 本章小结

结论

附录

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的论文

致谢