可水解生成親水性較強(qiáng)的酰胺基，從而提高腈綸的抗靜電性及吸濕性能，同時(shí)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(tuán)，明顯提高滌綸的潤(rùn)濕性及手感。
生物酶在紡織品改性方面的研宄。
丙綸紡絲機(jī)
近年來(lái)，隨著“綠色生產(chǎn)”呼聲的提高，生物酶在紡織染整工業(yè)上的應(yīng)用日漸得到人們的關(guān)注。酶作為一種生物催化劑，具有高度的專(zhuān)一性，高效性（比一般催化劑高106~1013倍），催化反應(yīng)條件溫和，催化活性可調(diào)節(jié)控制等特點(diǎn)，用于紡織品的濕加工具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。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(shí)酶是蛋白質(zhì)，本身無(wú)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(chǎn)工藝具有極大的發(fā)展?jié)摿Α５侥壳盀橹�，�?guó)內(nèi)外的科研工作者對(duì)于天然纖維加工用酶，如纖維素酶、淀粉酶、果膠酶、蛋白質(zhì)酶等酶的研究己較深入，其中，部分酶制品己成功地應(yīng)用到紡織工業(yè)中。相對(duì)而言，人們對(duì)于生物酶在合成纖維改性方面的研究還很欠缺。在這一領(lǐng)域，日本和歐美的學(xué)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(guò)腈水合酶將氰基轉(zhuǎn)化為酰胺基，再通過(guò)酰胺酶的作用轉(zhuǎn)化成羧酸9.最初人們認(rèn)為腈水解酶是用來(lái)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(shí)10.但從近年的研究看來(lái)，這種看法未免簡(jiǎn)單化，實(shí)際上腈化物的反應(yīng)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(diǎn)1區(qū)域選擇性與化學(xué)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(duì)酸堿氧化劑敏感的基團(tuán)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(chǎn)的腈水解酶類(lèi)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(méi)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(chǎn)的腈水合酶和酰3對(duì)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(jìn)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(bào)道，R.ihodochiousNCIMB 11216和A270產(chǎn)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(qiáng)酸、強(qiáng)堿、氧化劑等化學(xué)試劑無(wú)法比擬的高效、專(zhuān)一、反應(yīng)條件溫和等特點(diǎn)，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(zhì)，而腈綸分子結(jié)構(gòu)規(guī)整致密，所以酶對(duì)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(jié)構(gòu)，可以保持腈綸原有的優(yōu)異的物理機(jī)械性能。
11216的細(xì)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(jié)果發(fā)現(xiàn)，PAN40和PAN190的氰基轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的羧基，而腈綸的氰基僅水解成酰胺基。這一結(jié)果說(shuō)明，R.rhodochrous NCIMB11216產(chǎn)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(méi)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(duì)滌綸改性機(jī)理、特點(diǎn)及影響因素由于滌綸在水介質(zhì)中不溶，使酯酶對(duì)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(zhì)，它對(duì)酯鍵的催化水解僅限于滌綸表面，而不會(huì)傷及內(nèi)部。而且，酶的催化反應(yīng)條件溫和，一般在30~40工pH也在中性條件附近，不像化學(xué)試劑催化水解那么劇烈。最重要的是，酯酶對(duì)滌綸酯鍵的催化反應(yīng)具有可控性，可以通過(guò)升溫、改變pH值等方法使酶失活，停止作用，操作簡(jiǎn)便靈活。
和其他生物酶一樣，要使其對(duì)底物發(fā)生作用，必須保證酶的活性中心與底物的反應(yīng)基團(tuán)相契合。特別是對(duì)于像滌綸這樣的高分子聚合物，具有一定的結(jié)晶度和取向度，分子結(jié)構(gòu)致密，不像天然的酯類(lèi)那樣易于接近酶的活性中心。相對(duì)而言，結(jié)晶度低的滌綸較易于被酯酶作用，表面改性程度更明顯。對(duì)此，MeeYoungYoon等學(xué)者研究表明，在同樣條件的酯酶作用下，無(wú)定型區(qū)的酯鍵比結(jié)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(jī)械攪拌、激活劑、表面活性劑等多種因素的影響。據(jù)報(bào)道，該酶在55天內(nèi)，可使滌綸強(qiáng)度最高降低50%，用掃描電鏡觀察，發(fā)現(xiàn)經(jīng)酶處理后滌綸表面變得凹凸不平，其織物經(jīng)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(duì)酶處理后滌綸的酯鍵水解程度、纖維的各種性能進(jìn)行了分析。結(jié)果顯示，通過(guò)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。
丙綸紡絲機(jī)
3結(jié)束語(yǔ)生物酶改性方法作為一種“綠色生產(chǎn)”工藝，在許多天然纖維如棉、麻、毛、絲織物的染整加工過(guò)程中得到了廣泛的關(guān)注與應(yīng)用。同時(shí)，其在合成纖維領(lǐng)域也有廣闊的應(yīng)用前景和開(kāi)發(fā)潛力。雖然合成纖維特有的較為致密的超分子結(jié)構(gòu)從一定程度上限制了酶的作用點(diǎn)，但通過(guò)生物工程和染整工程工作者的共同努力，定會(huì)尋求出更好的菌種、優(yōu)化出更好的工藝條件來(lái)強(qiáng)生物酶對(duì)合纖的改性效果。
生物酶在腈綸及滌綸改性中的應(yīng)用
