漆酶对纺织纤维的改性

常规纤维通常采用物理或化学的改性方法,改善纤维的某些性能(如吸湿性、染色性和阻燃性等),用生物酶法改性纤维则并不多见。近年来,有学者开始利用漆酶的催化氧化特性,对一些天然纤维如羊毛、棉、麻进行改性研究,获得了良好的效果。

1漆酶对天然蛋白质纤维的改性

与采用化学试剂对羊毛纤维进行表面改性相比,采用生物酶处理对环境的影响要小得多。不过,利用蛋白酶改性,容易造成羊毛纤维强力损伤;漆酶则无这方面的缺点,而且其还能改善纤维的抗皱性及染色性能。R.Lantto等[16]研究了羊毛经嗜热毁丝菌的漆酶/介体体系改性后,纤维表面的化学性能。结果表明,漆酶/HBT对胱氨酸、酪氨酸及羊毛均有氧化作用,但是这种作用对羊毛纤维表面的化学组成及碱溶性均影响不大。

M.Montazer等利用漆酶制剂(Denilite II S)对羊毛纤维改性的最新成果表明,改性后的羊毛纤维表面变得较为光滑(如图2所示),且润湿时间大大缩短,染色色深比未处理时有所增加。

此外,Hossain等还利用漆酶将不溶于水的酚型物质没食子酸十二酯接枝到羊毛织物表面,从而实现了采用一步法赋予羊毛织物抗氧化、抗菌等多种功能。

2.2漆酶对天然纤维素纤维的改性

众所周知,木质素是植物细胞壁的主要组分之一,起支撑作用。根据麻纤维种类的不同,木质素含量也有所不同,约为1%~12%;从结构上来看,其属于芳香类化合物,分子中含有酚羟基。木质素的含量对纤维的品质及染色性能都有很大影响。一般通过氯化或氧化作用将木质素去除,但这样会产生大量污染,对环境不利。因此,采用更为环保的漆酶催化处理木质素受到关注。在造纸工业中,漆酶/介体体系已经广泛用于纸浆中木质素的脱除。Ren等研究了漆酶处理后亚麻纤维中木质素含量的变化,并深入研究了改性后纤维表面性能的变化。结果表明,经漆酶处理后,木质素的含量显著降低,由原来的7.8%下降到2.3%;而纤维表面由于酚羟基被漆酶催化氧化成含有羰基的化合物,呈现出较高的供电子性能。棉织物可用聚合物涂层方式进行表面改性。Kim等曾研究利用漆酶催化聚合物的生产。其通过对大量酚类物质的催化试验之后,选择邻苯二酚为改性剂,在漆酶的催化作用下,形成一种高聚物,然后使其与氨基化的棉织物发生键合。改性之后,棉织物的表面染色色深增加,并对纤维素水解酶表现出高抗性。