可水解生成親水性較強的酰胺基，從而提高腈綸的抗靜電性及吸濕性能，同時賦予腈綸酸性染料可染性能。
酯酶可以催化滌綸大分子中的酯基水解，為疏水性的滌綸引入親水性基團，明顯提高滌綸的潤濕性及手感。
生物酶在紡織品改性方面的研宄。
丙綸紡絲機
近年來，隨著“綠色生產”呼聲的提高，生物酶在紡織染整工業(yè)上的應用日漸得到人們的關注。酶作為一種生物催化劑，具有高度的專一性，高效性（比一般催化劑高106~1013倍），催化反應條件溫和，催化活性可調節(jié)控制等特點，用于紡織品的濕加工具有獨特的優(yōu)點。酶用于紡織品整理，能從一定程度上改善織物的外觀與手感。同時酶是蛋白質，本身無毒，且容易生物降解用酶取代染整加工中的部分酸、堿、氧化劑等化工原料，可大大降低污水排放，減輕環(huán)境污染，所以生物酶加工作為綠色生產工藝具有極大的發(fā)展?jié)摿Α５侥壳盀橹梗瑖鴥韧獾目蒲泄ぷ髡邔τ谔烊焕w維加工用酶，如纖維素酶、淀粉酶、果膠酶、蛋白質酶等酶的研究己較深入，其中，部分酶制品己成功地應用到紡織工業(yè)中。相對而言，人們對于生物酶在合成纖維改性方面的研究還很欠缺。在這一領域，日本和歐美的學者們己做了初期的探索和嘗試，并取得了一定成效并釋放出氨氣；二是先通過腈水合酶將氰基轉化為酰胺基，再通過酰胺酶的作用轉化成羧酸9.最初人們認為腈水解酶是用來水解芳香族腈化合物和不飽和脂肪族腈化物，而飽和脂肪族腈化物則是由腈水合酶與酰胺酶共同作用降解時10.但從近年的研究看來，這種看法未免簡單化，實際上腈化物的反應途徑取決于底物的立體因素及電子因素11. 1.2生物酶改性腈綸的特點1區(qū)域選擇性與化學水解相比，腈綸的酶法水解具有良好的區(qū)域選擇性，即腈水解酶和腈水合酶只催化水解腈綸中的氰基，而腈綸中其他對酸堿氧化劑敏感的基團在該種酶的作用下不發(fā)生變化。從而保證腈綸蓬松的手感和其它性能不受影響。
2立體選擇性不同微生物菌株所產的腈水解酶類的立體選擇性差異很大，有的立體選擇性很高，有的選擇性很低，甚至沒有選擇性。Kakeya等用菌株RhodococcusrhodochrousIFO 15564催化外消旋芳基丙腈水解，發(fā)現(xiàn)該菌株所產的腈水合酶和酰3對滌綸的生物催化水解只能發(fā)生在纖維|表面6.在酯酶的作用酶改性進行了較為全面的研究。他們用酯酶溶液net胺酶分別有很高的R型、S型羧酸。據(jù)報道，R.ihodochiousNCIMB 11216和A270產生的酰胺酶的立體選擇性很高，而腈水合酶的立體選擇性甚低。
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腈水解酶或腈水合酶作為一種生物催化劑，具有強酸、強堿、氧化劑等化學試劑無法比擬的高效、專一、反應條件溫和等特點，不僅可降低能耗、節(jié)省能源，而且由于酶多為大分子蛋白質，而腈綸分子結構規(guī)整致密，所以酶對腈綸上氰基的催化水解主要停留在纖維表面，不致于影響纖維大分子主鏈的結構，可以保持腈綸原有的優(yōu)異的物理機械性能。
11216的細胞粉碎液處理PAN顆粒（40kDa、190kDa）和第二單體為乙烯基乙酸酯的腈綸。結果發(fā)現(xiàn)，PAN40和PAN190的氰基轉變?yōu)橄鄳聂然婢]的氰基僅水解成酰胺基。這一結果說明，R.rhodochrous NCIMB11216產生的腈水合酶水解腈綸表面的氰基成酰胺基，而生成的酰胺基與酰胺酶沒有發(fā)生作用。這一現(xiàn)象證明了酰胺酶要比腈水合酶的立體選擇性高。
2滌綸的生物酶表面改性2.1酯酶對滌綸改性機理、特點及影響因素由于滌綸在水介質中不溶，使酯酶對滌綸的下，滌綸表面的酯鍵水解生成親水性的羧基和羥基。由于酯酶是一種大分子蛋白質，它對酯鍵的催化水解僅限于滌綸表面，而不會傷及內部。而且，酶的催化反應條件溫和，一般在30~40工pH也在中性條件附近，不像化學試劑催化水解那么劇烈。最重要的是，酯酶對滌綸酯鍵的催化反應具有可控性，可以通過升溫、改變pH值等方法使酶失活，停止作用，操作簡便靈活。
和其他生物酶一樣，要使其對底物發(fā)生作用，必須保證酶的活性中心與底物的反應基團相契合。特別是對于像滌綸這樣的高分子聚合物，具有一定的結晶度和取向度，分子結構致密，不像天然的酯類那樣易于接近酶的活性中心。相對而言，結晶度低的滌綸較易于被酯酶作用，表面改性程度更明顯。對此，MeeYoungYoon等學者研究表明，在同樣條件的酯酶作用下，無定型區(qū)的酯鍵比結晶區(qū)的酯鍵更易發(fā)生水解。酯酶的活力還受工作液溫度、pH值、機械攪拌、激活劑、表面活性劑等多種因素的影響。據(jù)報道，該酶在55天內，可使滌綸強度最高降低50%，用掃描電鏡觀察，發(fā)現(xiàn)經酶處理后滌綸表面變得凹凸不平，其織物經酶處理后，發(fā)生減量，吸濕性提高，手感也得到改處理滌綸，并對酶處理后滌綸的酯鍵水解程度、纖維的各種性能進行了分析。結果顯示，通過酯酶的表面改性，滌綸的抗起球性、抗靜電、去污能力及吸濕性都得到不同程度的改善。
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3結束語生物酶改性方法作為一種“綠色生產”工藝，在許多天然纖維如棉、麻、毛、絲織物的染整加工過程中得到了廣泛的關注與應用。同時，其在合成纖維領域也有廣闊的應用前景和開發(fā)潛力。雖然合成纖維特有的較為致密的超分子結構從一定程度上限制了酶的作用點，但通過生物工程和染整工程工作者的共同努力，定會尋求出更好的菌種、優(yōu)化出更好的工藝條件來強生物酶對合纖的改性效果。
生物酶在腈綸及滌綸改性中的應用
