纖維素酶在紡織行業中的應用

纖維素酶作為一種高效生物催化劑,因其具有可降解性及對織物能產生可控的整理而廣泛應用于紡織行業。其中，紡織品生物石磨及生物拋光是纖維素酶最成功的應用。

1）生物石磨。藍色牛仔服在近些年來越來越受到人們的青睞。在20世紀70年代后期及80年代初期，工業上主要采用浮石洗工藝去除纖維表面的染料，以達到霜白效果。采用纖維素酶洗滌不僅能對纖維表層進行可控的"刻蝕",使織物產生不均勻的褪色，而且對織物內部纖維的強力不會過度損傷。牛仔服的酶洗可以使用中性和酸性纖維素酶,酸性酶用量少,效果快,但服裝返染嚴重。中性酶用量相對大,但是返染較少。纖維素酶的使用一方面有利于保護環境；另一方面,處理后的織物手感細膩、柔軟、耐用性增強,因而纖維素酶洗工藝已廣泛取代了傳統的石磨水洗。

2）生物拋光。為了防止及除去織物表面的毛球，運用纖維素酶對織物進行生物拋光顯得格外必要。用纖維素酶處理在織物表面改性方面開辟出了新領域。在酶洗過程中,因纖維素酶分子比水分子要大1千倍以上,不能透入棉纖維的內部。所以只有接近纖維素纖維表面的β-1,4-葡萄糖苷鍵受到影響。織物表面的纖細纖維在生物降解和機械力作用的影響下脫落，得到了平滑的纖維表面。織物經纖維素酶處理后，大大降低了起毛起球的趨勢；而且手感柔軟，懸垂性好；吸水性也得到了改善。纖維素酶生物整理已成為織物后整理的一種新穎的高科技紡織技術。但是，很多的試驗顯示,當棉織物用纖維素酶處理后,其強度都會有明顯降低,說明纖維素酶會進入纖維的內部,降解纖維。電鏡結果顯示棉織物通過酶洗后,纖維變細和光滑。因此,有人研制了用水溶性高分子修飾或采用變性的纖維素酶,使酶分子變大,這樣酶只吸附在纖維的表面,很難進入纖維的內部。鐘安華利用PEG經均三氯三嗪活化后處理纖維素酶。所得的纖維素酶活性提高,處理溫度和pH范圍增大,有效降低纖維強力損失和減量率，同時修飾酶還可以重復利用，經濟效益好。另外，對棉織物的強度降低起主要影響的是纖維素酶系中的外切酶組分，Wang 等人利用基因工程手段，通過eg3基因表達單位置換cbh1基因獲構建新的Trichoderma reesei 菌株，該菌株具有高產內切纖維素酶而低產外切纖維素酶的特點，可以更適合棉織物的處理。