漆酶對紡織纖維的改性

常規纖維通常采用物理或化學的改性方法,改善纖維的某些性能(如吸濕性、染色性和阻燃性等),用生物酶法改性纖維則并不多見。近年來,有學者開始利用漆酶的催化氧化特性,對一些天然纖維如羊毛、棉、麻進行改性研究,獲得了良好的效果。

1漆酶對天然蛋白質纖維的改性

與采用化學試劑對羊毛纖維進行表面改性相比,采用生物酶處理對環境的影響要小得多。不過,利用蛋白酶改性,容易造成羊毛纖維強力損傷;漆酶則無這方面的缺點,而且其還能改善纖維的抗皺性及染色性能。R.Lantto等[16]研究了羊毛經嗜熱毀絲菌的漆酶/介體體系改性后,纖維表面的化學性能。結果表明,漆酶/HBT對胱氨酸、酪氨酸及羊毛均有氧化作用,但是這種作用對羊毛纖維表面的化學組成及堿溶性均影響不大。

M.Montazer等利用漆酶制劑(Denilite II S)對羊毛纖維改性的最新成果表明,改性后的羊毛纖維表面變得較為光滑(如圖2所示),且潤濕時間大大縮短,染色色深比未處理時有所增加。

此外,Hossain等還利用漆酶將不溶于水的酚型物質沒食子酸十二酯接枝到羊毛織物表面,從而實現了采用一步法賦予羊毛織物抗氧化、抗菌等多種功能。

2.2漆酶對天然纖維素纖維的改性

眾所周知,木質素是植物細胞壁的主要組分之一,起支撐作用。根據麻纖維種類的不同,木質素含量也有所不同,約為1%~12%;從結構上來看,其屬于芳香類化合物,分子中含有酚羥基。木質素的含量對纖維的品質及染色性能都有很大影響。一般通過氯化或氧化作用將木質素去除,但這樣會產生大量污染,對環境不利。因此,采用更為環保的漆酶催化處理木質素受到關注。在造紙工業中,漆酶/介體體系已經廣泛用于紙漿中木質素的脫除。Ren等研究了漆酶處理后亞麻纖維中木質素含量的變化,并深入研究了改性后纖維表面性能的變化。結果表明,經漆酶處理后,木質素的含量顯著降低,由原來的7.8%下降到2.3%;而纖維表面由于酚羥基被漆酶催化氧化成含有羰基的化合物,呈現出較高的供電子性能。棉織物可用聚合物涂層方式進行表面改性。Kim等曾研究利用漆酶催化聚合物的生產。其通過對大量酚類物質的催化試驗之后,選擇鄰苯二酚為改性劑,在漆酶的催化作用下,形成一種高聚物,然后使其與氨基化的棉織物發生鍵合。改性之后,棉織物的表面染色色深增加,并對纖維素水解酶表現出高抗性。