Enzyme, wie Cellulasen, Katalase und Laccase, werden häufig in der Textilindustrie eingesetzt. Diese Enzyme werden verwendet, um Stärke zu entfernen, überschüssiges Wasserstoffperoxid abzubauen, Textilien zu bleichen und Lignin abzubauen. Aufgrund der hochspezifischen, effizienten, ungiftigen und umweltfreundlichen Eigenschaften wächst der Einsatz von Enzymen in der Textilindustrie schnell. Die Anwendung von Cellulasen für das Denim-Finishing und Laktasen zur Entfärbung von Textilabwasser und Textilbleichung sind die neuesten kommerziellen Fortschritte. Darüber hinaus führt der Einsatz von Enzymen zu verkürzten Prozesszeiten, Energie- und Wassereinsparungen, verbesserter Produktqualität und potenzieller Prozessintegration.

Eigenschaften von Enzymen, die in Textilien verwendet werden

Zunächst beschleunigt das Enzym die Reaktion, indem es die Aktivierungsenergie senkt und am Ende der Reaktion intakt bleibt, indem es als Katalysator wirkt. Zweitens arbeiten Enzyme unter milderen Bedingungen. Enzyme können in katalytischen Konzentrationen bei niedrigen Temperaturen und bei pH-Werten nahe neutral verwendet werden. Drittens sind Enzyme die beste Alternative zu giftigen, gefährlichen und umweltverschmutzenden Chemikalien. Viertens wirken Enzyme nur auf spezifische Substrate, zum Beispiel beeinflussen Enzyme, die beim Entstärken verwendet werden, die Cellulose nicht, sodass es keinen Verlust an Festigkeit der Baumwolle gibt. Fünftens sind Enzyme leicht zu kontrollieren, da ihre Aktivität von optimalen Bedingungen abhängt. Sechstens sind Enzyme biologisch abbaubar. Am Ende der Reaktion, in der Enzyme verwendet werden, können wir die verbleibende Lösung einfach ablassen, da Enzyme biologisch abbaubar sind und bei der Zersetzung keinen giftigen Abfall produzieren, sodass es keine Verschmutzung gibt.

Enzyme, die in der Textilverarbeitung verwendet werden

• Enzymatisches Entstärken

Amylasen werden verwendet, um stärkehaltige Größen zu entfernen, um eine verbesserte und gleichmäßige Nassverarbeitung in der Textilindustrie zu ermöglichen. Ein Amylase-Enzym kann für Entstärkungsprozesse bei niedrigen Temperaturen (30-60ºC) und einem optimalen pH von 5,5-6,5 verwendet werden. Der Vorteil dieser Enzyme ist, dass sie spezifisch für Stärke sind und diese entfernen, ohne den Trägerstoff zu schädigen.

• Enzymatisches Entschäumen

Entschäumen ist die Entfernung von nicht-cellulosischen Materialien, die sich auf der Oberfläche der Baumwolle befinden. Im Allgemeinen werden Cellulase und Pektinase kombiniert und für das Bioscouring verwendet. Dabei zerstört die Pektinase die Cuticula-Struktur der Baumwolle, indem sie das Pektin verdaut und die Verbindung zwischen der Cuticula und dem Körper der Baumwollfaser entfernt, während die Cellulase die Cuticula-Struktur zerstören kann, indem sie die Primärwand-Cellulose direkt unter der Cuticula der Baumwolle verdaut.

• Enzymatisches Bleichen

Zweck des Baumwollbleichens ist es, natürliche Pigmente zu entfärben und den Fasern ein reines weißes Aussehen zu verleihen. Hauptsächlich sind Flavonoide für die Farbe der Baumwolle verantwortlich. Das gebräuchlichste industrielle Bleichmittel ist Wasserstoffperoxid. Die konventionelle Vorbereitung von Baumwolle erfordert hohe Mengen an alkalischen Chemikalien und folglich werden riesige Mengen an Spülwasser erzeugt. Radikale Reaktionen von Bleichmitteln mit der Faser können jedoch zu einer Verringerung des Polymerisationsgrades und damit zu schweren Schäden führen. Daher würde der Ersatz von Wasserstoffperoxid durch ein enzymatisches Bleichsystem nicht nur zu einer besseren Produktqualität aufgrund geringerer Faserbeschädigung führen, sondern auch zu erheblichen Einsparungen beim Spülwasser, das für die Entfernung von Wasserstoffperoxid benötigt wird. Eine Alternative zu diesem Prozess ist die Verwendung einer Kombination geeigneter Enzymsysteme. Amyloglucosidasen, Pektinasen und Glukoseoxidase werden ausgewählt, die hinsichtlich ihres aktiven pH und Temperaturbereichs kompatibel sind.

• Biopolishing

Biopolishing ist ein Veredelungsprozess, der die Stoffqualität verbessert, indem hauptsächlich die Fussel- und Pilling-Eigenschaften von cellulosischen Fasern reduziert werden. Ziel des Prozesses ist die Eliminierung von Mikrofibrillen der Baumwolle durch die Wirkung des Cellulase-Enzyms. Die Biopolishing-Behandlung verleiht dem Stoff eine sauberere Oberfläche, ein kühleres Gefühl, Glanz und ein weicheres Gefühl.

Referenz

Verwandte Dienstleistungen

Industrielle Enzymproduktion

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1. Mojsov K. Application of enzymes in the textile industry: a review [J]. 2011.