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 ihrer hochspezifischen, effizienten, ungiftigen und umweltfreundlichen Eigenschaften wächst der Einsatz von Enzymen in der Textilindustrie rasant. Die Anwendung von Cellulasen für das Denim-Finishing und Laktasen zur Entfärbung von Textilabwässern sowie zum Bleichen von Textilien 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 in Textilien verwendeten Enzymen

Zunächst beschleunigt das Enzym die Reaktion, indem es die Aktivierungsenergie senkt, und bleibt am Ende der Reaktion als Katalysator intakt. Zweitens arbeiten Enzyme unter milderen Bedingungen. Enzyme können in katalytischen Konzentrationen bei niedrigen Temperaturen und bei nahezu neutralen pH-Werten eingesetzt werden. Drittens sind Enzyme die beste Alternative zu giftigen, gefährlichen und umweltschädlichen Chemikalien. Viertens wirken Enzyme nur auf spezifische Substrate, zum Beispiel beeinflussen Enzyme, die beim Entschlichten verwendet werden, die Cellulose nicht, sodass keine Festigkeitsverluste bei Baumwolle auftreten. 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 wurden, kann die verbleibende Lösung einfach abgelassen werden, da Enzyme biologisch abbaubar sind und beim Abbau keine giftigen Abfälle erzeugen, sodass keine Umweltverschmutzung entsteht.

In der Textilverarbeitung eingesetzte Enzyme

• Enzymatisches Entschlichten

Amylasen werden verwendet, um stärkehaltige Schlichte zu entfernen und so eine verbesserte und gleichmäßige Nassverarbeitung in der Textilindustrie zu ermöglichen. Ein Amylase-Enzym kann für Entschlichtungsprozesse bei niedrigen Temperaturen (30-60ºC) eingesetzt werden, der optimale pH-Wert liegt bei 5,5-6,5. Der Vorteil dieser Enzyme besteht darin, dass sie spezifisch für Stärke sind und diese entfernen, ohne das Trägergewebe zu beschädigen.

• Enzymatisches Sengen

Sengen ist die Entfernung von nichtzellulosischem Material, das sich auf der Oberfläche der Baumwolle befindet. In der Regel werden Cellulase und Pektinase kombiniert und für das Biosengen verwendet. Dabei zerstört die Pektinase die Baumwollkutikula, indem sie das Pektin verdaut und die Verbindung zwischen Kutikula und dem Körper der Baumwollfaser entfernt, während Cellulase die Kutikula durch den Abbau der primären Zellulosewand direkt unter der Kutikula der Baumwolle zerstören kann.

• Enzymatisches Bleichen

Ziel 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 am häufigsten verwendete industrielle Bleichmittel ist Wasserstoffperoxid. Die herkömmliche Vorbereitung von Baumwolle erfordert große Mengen an alkalischen Chemikalien und folglich werden große Mengen an Spülwasser erzeugt. Radikale Reaktionen von Bleichmitteln mit der Faser können jedoch zu einer Verringerung des Polymerisationsgrades und damit zu erheblichen Schäden führen. Daher würde der Ersatz von Wasserstoffperoxid durch ein enzymatisches Bleichsystem nicht nur zu einer besseren Produktqualität aufgrund geringerer Faserschädigung führen, sondern auch zu erheblichen Einsparungen beim Spülwasser, das zur Entfernung von Wasserstoffperoxid benötigt wird. Eine Alternative zu diesem Prozess ist die Verwendung einer Kombination geeigneter Enzymsysteme. Amyloglucosidasen, Pektinasen und Glucose-Oxidasen werden ausgewählt, die hinsichtlich ihres aktiven pH- und Temperaturbereichs kompatibel sind.

• Biopolishing

Biopolishing ist ein Veredelungsprozess, der die Stoffqualität verbessert, indem hauptsächlich die Flusen- und Pillbildungseigenschaften von cellulosischen Fasern reduziert werden. Ziel des Prozesses ist die Beseitigung 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. Anwendung von Enzymen in der Textilindustrie: ein Überblick [J]. 2011.