专选课《纺织生物技术基础》
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班级轻化工程
酶工程在染整前处理中的应用
摘要本文主要介绍了生物酶的种类和特点，以及其在染整工业前处理中的应用,讨论了目前这些生物技术用于染整工业的优势及存在的主要问题,展望了生物技术应用于染整工业的前景。
关键字生物酶；纺织染整；前处理；展望
Application of Enzyme Engineering in Dyeing and Finishing Pretreatment
Abstract This paper mainly describes the types and characteristics of enzymes,and elaborate theapplication in pretreatment of dyeing and finishing industry. The article also discusses advantagesand main problems of biotechnology for dyeing and finishing industry,looks to the prospects of biotechnology applied to dyeing and finishing industry.
Key words Enzyme; Textile Dyeing and Finishing; Pretreatment; Future development.
随着世界人口的迅速增长,纺织染整工业不断发展。传统的染整工艺需要耗用大量的水和化学物质,不仅消耗资源,而且产生严重污染。随着生物工程技术的发展及纺织绿色加工要求的提高，酶工艺已成为纺织加工的重要发展方向之一。目前，纺织酶加工工艺已涉及了几乎所有的纺织湿加工领域，酶制剂的种类不断丰富，出现了一系列的高性能纺织专用酶产品。纺织酶加工理论、酶加工设备和工艺也有了很大发展。纺织酶加工作为生化技术在传统纺织行业中的成功应用，是纺织加工的新领域，它和传统的纺织湿加工技术有很大的不同，纺织加工的特点决定了纺织用酶制剂是一个富有开拓前景的领域。目前国际上关于生物酶在染整工业中应用的研究十分活跃,本文将对生物酶在纺织染整前处理领域的应用作相应的介绍。[1]
1染整用生物酶制剂的种类及特点
酶是一种由生物体产生的高效生物催化剂广泛地存在于动物内脏、植物茎叶果实和微生物体中生物体新陈代谢的生化反应。绝大多数是在酶催化下进行的。酶可以引起氧化还原、水解裂解和凝聚等反应酶的品种繁多。随着遗传学生物工程学的发展酶的生产与应用也得到了进一步的重视和发展，在纺织上使用酶对纤维材料进行处理已有多年历史。最初大多集中在丝麻的脱胶和棉织物的退浆方面，近几十年来采用酶对纤维素纤维和羊毛纤维进行的减量加工或改性加工。[2]在欧美和日本得到大力开发，特别是用纤维素酶处理纤维素纤维使其表面光洁，从而改善织物手感和服用性能，其工业化应用日趋广泛。进入80年代后用蛋白酶对羊毛纤维进行减量加工，即剥鳞片处理从而使其细度变小光泽更好，加工后的产品手感轻薄柔软滑爽，且具有防缩性和抗起球性，可作为夏季服装面料可见酶在纺织加工中有着广泛的用途。
1.1α-淀粉酶
α-淀粉酶用在染整前处理的退浆工艺中，主要用来处理以淀粉浆为主的浆料，是应用比较成功的酶制剂。我国有很好的α-淀粉酶菌种，尤其适用于原纤化Lyocell产品的退浆，能够保证处理质量的稳定。目前已研发出了淀粉酶制剂的宽域（pH值和温度）产品，这对酶退浆工艺的控制十分有利。同时还研发了耐高温的α-淀粉酶制剂，这种酶制剂可适应连续化的高温退浆工艺，有利
于缩短工艺时间，提高退浆效率。
1.2纤维素酶
纤维素酶是目前应用最为成功的纺织酶制剂，可对纤维素纤维织物进行有效处理，即在织物强度损伤可接受的情况下使处理织物获得需要的效果。纤维素酶主要用在棉织物的抛光整理（光洁整理）和牛仔布的返旧整理，并已成为染整加工的常规工艺。纤维素酶制剂中最重要的组分是内切酶，它在生物抛光、石磨水洗返旧整理中起到了关键作用。[3]纤维素酶还被作为洗涤剂的添加剂，以加强去污效果。据文献报道，纤维素酶与其他酶制剂（如淀粉酶、果胶酶、蛋白酶等）复合，进行棉织物的退浆、精练等处理效果显著。
1.3果胶酶
果胶酶主要用于替代棉织物碱精练用的碱剂。棉纤维中的果胶质位于蜡质与纤维之间，若能把果胶质去除，就可降低蜡质与纤维的结合力，从而有利于在随后的高温浴中乳化去除蜡质。[4]果胶酶用于棉纤维的精练时处理速率较慢，在时间充足的情况下，也能达到碱精练的减量水平，但处理后织物的亲水性相对较低。从生产实践看，仅通过果胶酶处理基本无法去除棉纤维表面的蜡质。有文献表明，在酶处理时加入非离子表面活性剂可明显促进去除作用，从而改善了织物的亲水性。这主要是因为果胶酶和表面活性剂配合后对去除蜡质有协同效应。也有文献介绍，果胶酶和角质酶复配后能产生协同作用，可显著提高棉蜡的去除率和织物的亲水性。有研究文献介绍果胶酶和淀粉酶、纤维素酶等具有很好的协同作用，可实现退浆精练一浴法和退浆精练生物抛光一浴法处理。
1.4蛋白酶
蛋白酶是我国纺织工业最早应用的生物酶制剂之一，蛋白酶用于真丝脱胶砂洗、皮革脱毛、毛皮软化等已成为产业化应用的常规工艺。蛋白酶对羊毛的处理，主要是防毡缩，在抗起毛起球、改善光泽及低温染色等方面也有研究和应用。蛋白酶还可用于蛋白上浆材料的退浆处理。也有文献报道，蛋白酶可与其它酶制剂（如纤维素酶、果胶酶等）复配用于棉织物的精练加工。
2 酶制剂在染整前处理中的应用
纺织工业是最早运用生物技术的工业生产领域之一。生物酶可作用于纺织品上天然杂质及工艺化学品的去除，并改善织物的物理性质。目前生物酶主要应用于纺织品精练、染色及整理等湿法加工过程，以取代传统操作过程中大量使用的高浓化学品，如苛性碱等。与传统工艺相比，生物酶工艺具有以下优势：
(1)工艺步骤减少，缩短工艺时间，提高设备产出；
(2)降低用水量，降低排污量；
(3)操作条件温和，降低能耗，改善工人工
作环境；
(4)改善织物手感，降低强力损失；
(5)降低操作成本。
酶在棉织物印染前处理中的应用已涉及以下领域：
2.1生物酶在退浆中的应用
采用酶法退浆，具有以下特点。
（1）酶退浆废水pH值低，可生化性好，符合清洁生产和绿色环保要求。
（2）酶退浆作用快，效果好，退浆率高达 7 级，而传统碱退浆只能达到 4 级。（3）碱退浆使浆料疏松、膨化，未将其分解为小分子物质，因此对水洗要求较高，
水量、温度控制不当，会使浆料重新凝
结、聚集，沾污布面，形成浆斑，从而
造成大批量半制品回修。而酶退浆则使
浆料在酶的作用下催化分解为水溶性
很高的小分子物质，浆液粘稠度低，不
会再次凝结。
（4）酶退浆半制品手感柔软，强力损伤小。对强降比较严重的功能性整理（如免烫、阻燃整理等）品种，特别适合采用酶退浆。
淀粉酶是纺织工业中早进行工业化应用的酶制剂之一，如采用淀粉酶代替碱去除坯布上的淀粉浆料。[5]使用淀粉酶退浆能将淀粉分解成可溶性低分子糖的酶（α–葡聚糖酶），而且用酶处理产生的分解物无毒性，但这些分解物必须经处理后再排放，否则会
提高退浆废水中的BOD。
2.2 生物酶在精练中的应用
传统的棉织物精练是在热碱液中进行的，效果非常显著，缺点是由于添加润湿或渗透剂、鳌合剂等化学品造成了印染废水处理的沉重负担，精练废水含碱量大，pH值高，要耗用大量的酸中和，并需用大量的水冲洗，且使废水中COD/BOD的比率增高，污染了环境。[6]据统计，印染废水的70% 来自前处理中的精练。而且，如果在碱精练中工艺条件控制不严格，还易造成纤维素的氧化损伤，强力下降。另外，由于在浓碱液中精练，会致使棉织物的局部碱浓度过高，产生较大的收缩，给后续加工质量带来很大的影响。近年来人们尝试用生物酶进行棉织物的精练，可在温和的温度及pH值条件下有效去除棉的脂蜡，而且对纤维的结构和强力没有损伤。生物酶代替传统的碱精练将具有继续研究和扩大应用的趋势，除了环保这一因素，从经济的角度来看，酶精练的实际成本并不高于传统的碱精练，综合考虑所节约的能源和水，有时可能更经济。[7]
2.3 生物酶在漂白中的应用
目前棉织物漂白一般采用过氧化氢法，但是漂白时金属离子的催化作用会引起纤维的损伤。生物酶漂白尚处于开发阶段，目前研究较多的是3种氧化还原酶在漂白中的应用，即漆酶、过氧化物酶和葡萄糖氧化酶。棉纺织品或其它纤维纺织品经过氧化氢漂白后，部分纺织品要进行染色或印花，如果残留有过氧化氢，在染色和印花时会破坏染料或使染色不匀，或降低上染率。为了除尽残留的过氧化氢，在漂白后用过氧化氢酶处理纺织品，将残留的过氧化氢分解成水和氧而提高水洗效率，改善纺织品的染色性能。因此，过氧化氢酶处理不仅可以去除织物上残留的过氧化氢，而且可以直接染色，具有高效、节能、无污染的优点，是绿色染整技术的重要工艺之一。研究表明，采用生物酶法对黄麻织物进行漂白，其白度、亮度、吸湿性、手感及外观均优于传统化学漂白。[8]且酶精练和漂白工艺全过程均在较低温度下进行，且能达到比较理想的棉籽壳去除率，弥补了酶精练工艺的缺陷。
2.4 生物酶在脱胶工艺中的应用
目前麻纤维脱胶的主要工艺还是以化学脱胶为主，但会对纤维造成一定的损伤，脱胶后的麻纤维成单纤维状态，大麻单纤维长度仅 20 mm左右，很难直接用于纺织；而且化学脱胶废水色度深，碱性强（pH值高达13）、有机成分复杂、水质波动大，是一种较难处理的有机废水。从环保角度考虑，酶法及微生物法脱胶被认为是极有发展前途的。
有研究表明，大麻纤维采用生物酶脱胶作用条件温和，对纤维损伤小，易掌握脱胶的程度，有利于提高出麻率，在技术上是可行的。[9]
2.5 生物酶在丝光工艺中的应用
生物酶可用于织物的丝光——“生物抛光”，即用纤维素酶对棉织物在无张力状态下处理，可以减少织物表面茸毛、小球，提高织物的光洁性，产品不仅与碱丝光效果相近，还赋予其柔软的特性。生化抛光主要用于棉、麻等天然纤维以及容易起毛起球的Tencel 等人造纤维织物。此外，还用于去除染色等加工产生的表面茸毛，使纤维和织物表面变得光洁。
经生物抛光整理后的织物表面光洁，富有光泽，手感柔软，悬垂系数下降，具备一般柔软剂整理达不到的品质。生物抛光整理后的织物强力下降，下降率应控制在 20%，失重率在 3%，失重率超过 5% 时织物的服用性能就明显受到影响。此外经纤维素酶整理后的亚麻织物，布面光洁，手感柔软，舒适性提高，从而提高了亚麻织物的服用性能及附加值。[10]纤维素酶对亚麻织物的生物抛光整理，是一种降解减量处理，但工艺控制不当，会使织物强力损失过大，因此要严格控制工艺条件。抛光处理后，若不马上染色，必须进行失活处理，以免织物损伤。
3 结论及展望
生物酶处理工艺节能节水，其生产成本低于传统工艺，并能提升产品质量，显著降
低废水中盐、染料、AOX等的含量。从长远看，这种绿色环保工艺必将取得长足发展。目前，虽然有些酶工艺已取得了较好效果，具有良好的发展前景，但仍存在较大的局限性。[11]业界必须认识到目前我国染整用的酶制剂，大部分还是水解酶及少量的裂解酶，从应用角度看，还有很多新的酶制剂值得开发，在工艺上还需开发相应的酶加工设备和相应的配套助剂等。[12]酶的开发应用是一项系统工程，要完成这项艰巨任务，需要跨学科的合作和相关行业（如助剂行业、印染机械行业等）的紧密配合，以及政府和全社会的支持。通过长时间的考察和实践，要使我国染整行业科技水平赶上国际先进水平，科技人员必须通过刻苦研究和多方合作努力拓展酶在纺织染整中的应用，这也有利于纺织染整行业早日实现全程绿色加工。
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纺织工程就业前景(详解5篇) 纺织工程就业前景详解（一）： 1.纺织工程专业就业方向有哪些 纺织工程专业的毕业生有广阔的发展前途，可在纺织企业、科研机构从事纺织品设计开发、纺织工艺设计、纺织生产质量控制、生产技术改造及经营管理等工作，也能在高校从事教学与科研。 2.纺织工程专业就业前景 纺织工程在迅速发展的工程领域，随着现代科学技术的发展，新的纤维资源不断被开发利用，各种高性能和功能性的化学纤维不断问世，新的纤维制品加工方法不断出现，纤维制品的加工设备日益高效化、精密化、自动化和智能化，从而使纺织制品也日趋多样化和功能化，其应用领域尤其是在重要产业部门的应用不断拓宽，纺织制品与人体工程、环境保护及社会文化的关系日益密切，从而使纺织工程内涵大为扩展，与其它工程领域的交叉渗透也大为加强，新的学科增长点正在不断构成。 3.纺织工程专业需要掌握哪些本事 1、掌握纺织工程学科的基本理论、基本知识； 2、掌握纺织品生产技术； 3、具有纺织品设计和纺织工艺设计的基本技能；
4、熟悉与纺织工业有关的方针、政策和法规； 5、了解纺织科技的发展动态； 6、掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有初步的科学研究和实际工作本事。 纺织工程专业就业方向有很多，就业前景也比较广阔，但大家还是要在专业上努力学习，争取学习地更深入。 纺织工程专业就业形势分析 纺织工程专业就业方向：纺织工程专业的毕业生一般能够在纺织企业的技术和业务管理部门从事工艺设计、生产管理、产品开发等工作，到经营和外贸等部门从事经营管理和专业外贸等工作，也能够在科研单位、纺织学校从事科研、教学工作。 同时，由于专业调整，毕业生就业面更广，越来越多的毕业生进入其他行业大型公司就业，不少毕业生被合资、独资企业录用，部分毕业生被国外企业录用，直接到境外就业。纺织工程专业毕业生从事的岗位主要有：销售工程师、面料辅料采购、专业咨询技术人员、机械工程师、风机销售、机电产品招标与进口业务经理、销售经理、储备干部、纺织助剂销售工程师、面料开发、产品检验工程师验货员、研发工程师等。 纺织工程专业就业前景：纺织工业是一个传统的工业，属于劳动密集型产业，发展前景比较暗淡。可是纺织工业“十
植物、动物以及微生物中都有酶，它们对细胞的功能具有重要的作用。酶已在啤酒、葡萄酒酿造业及食品加工业中应用了很多年。在这些行业中，它们被用来加工奶酪、改良人类消费所需的豆类及谷物、清洁柑橘类水果、制造稳定的浓缩果汁等。在纺织工业中，较为著名的是酶在传统的退浆工艺中的应用，而随着生物技术的发展，在纺织生产中酶的应用越来越多，从对纤维的改性到织物的漂白都有相应的酶制剂的使用。 1酶的认识 1．1酶的特性 催化剂是一类能改变反应速度，但不改变反应性质、反应方向和反应平衡点, 而且反应完成后其本身不发生变化的物质。酶是一种特殊的催化剂，作为催化剂它有一定的特点。 （1）高催化效率：在与无机或有机催化剂相比的情况下，酶的催化效率高达107 ~ 1012倍，某些酶甚至可加快反应速率高达1014倍。酶的这种高催化效率是因为酶能够显著降低反应过渡态能量。 （2）高度的专一性：酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类结构相似的底物进行某种类型反应的特性。催化反应的专一性是酶最重要的特性之一, 是酶与其它非酶催化剂最主要的不同之处，这种原理通过图1所示的锁-钥匙原理可以形象的表达。 图1 锁-玥匙原理 （3）反应条件温和：酶来自生物体，因而一般酶催化反应均可在常温常压条件下进行，有利于生产控制，并可节约能源，降低设备成本。另外，酶催化反应都在弱酸、弱碱或中性条件下进行，对环境污染小，对设备的腐蚀小，生产安全性高。 1.2酶的作用机理和过程 酶和底物的作用机理和过程如下表示：酶与底物作用→形成酶和底物的复合物→生化作用→形成酶与底物过度态络合物→酶和生成物分离而释放反应生成物和原来的酶。这样可使整个反应的活化能降低, 从而加快了反应速度。生化反应完成后, 酶和生成物分离, 酶又可重新催化反应。 1.3影响酶活性的因素 酶催化反应的效率取决于以下因素：酶的浓度、反应物浓度、保温或反应时间、反应温度、系统的PH值、所存在的活化剂及阻化剂。 在最佳的温度和PH值下，酶的催化水解反应总的反应速度取决于形成酶反应复合物的时间和生成产物的时间。要使复合物易于形成, 酶的浓度应足够高。且在酶附近的反应物浓度也应较高。反应物的浓度太高,反而不利于反应进行。这是因为过多的反应集中于酶的连接点或反应点上, 形成瓶颈其中的一种或两种情况发生都会降低反应速率。若反应时间较长, 酶的用量应低一些，较高用量的酶可降低总的反应时间, 但也不能过高。
浅谈数理统计在纺织工程中的应用 数理统计在自然科学、工程技术、管理科学及人文社会科学中得到越来越广泛和深刻的应用，其研究的内容也随着科学技术和经济与社会的不断发展而逐步扩大，但概括地说可以分为两大类：⑴试验的设计和研究，即研究如何更合理更有效地获得观察资料的方法；⑵统计推断，即研究如何利用一定的资料对所关心的问题作出尽可能精确可靠的结论，当然这两部分内容有着密切的联系，在实际应用中更应前后兼顾。按照纺织工程专业的总体要求，我们的数理统计课程只讨论统计推断，以概率论为基础，根据试验或观察得到的数据，来研究纺织工程实践中随机现象的统计规律性。 我们在对单纱条干均匀度对股线性能的影响的研究中，发现纱条在长度方向上横截面的粗细均匀程度是不同的，这种粗细程度不同的客观存在导致了问题的产生，这就使得我们必须用数理统计的有关方法进行分析，建立股线条干不匀率和单纱条干不匀率的数学关系式，从而得出单纱条干不匀率对股线性能的影响，这是我们研究的必要途径。条干均匀度或条干不匀率，是纱线工厂技术工作和管理工作的综合反映，也是纱线质量的主要内容之一。条干均匀度越大越好，条干不匀率越小越好。在这里，我们分析问题的主要途径是通过研究条干不匀率的条干变异系数CV值来定量表示纱条的不均匀程度。n根单纱并合后就组成一个股线并合体。加捻前股线的条干变异系数CV f值就等于股线均方差和股线数学期望的比值，同样可以计算出加捻后股线的条干变异系数CV b的值。然后将具有不同条干CV值的单纱组成不同
的股线，再分别进行了数据测试，就可以得出单纱条干不匀率对股线条干不匀率、股线强力、股线断裂功、股线捻度CV以及对股线千米疵点的影响。 在工业及生产实际中遇到的问题不像理论中那样理想，工程问题必然要考虑到物理因素、化学性能、环境因素、人为因素等工程实际对我们分析问题的影响。有些因素有时可以忽略不计，但是大多情况下，我们需要对有些因素对我们所要研究问题的影响大小进行分析研究。比如说，在此研究中，就需要考虑加捻后的捻缩率α的影响，推出结论：加捻前后，股线的条干变异系数不变，都是由相应单纱的数学期望和均方差确定的。 在评定机织物断裂强力不确定度时，也需要通过利用方差分析等数理统计的方法对引起不确定度的来源进行分析并量化，最终得出扩展不确定度。例如，在测试过程中，夹持试样尽量使夹口线与拉力线垂直；拉伸至织物断裂，记录拉力峰值；重复上述过程直至拉断同一样品的5条试样，这就要计算平均值并修约，进而建立其数学模型。由于存在随机效应和仪器示值准确性的影响，导致了不确定度的发生，这就有必要对这些影响因素进行评定。导致随机效应的因素包括样本本身的随机因素和测量过程的随机因素两部分，这些因素共同影响织物断裂强力的测试结果。断裂强力测试为破坏性不可重复测试，故不能对试验条件一一进行分析，且样本本身的随机因素不在测试程序控制范围内。因此，针对同一样本，可采用不同试验人员进行重复性测试，这里需要对测试结果进行组内分散性与组间分散性方差分
虚拟实验在纺织实验教学中的应用研究 孙启龙，蔡莹莹，王茹，姚理荣，叶伟，严雪峰 （南通大学纺织服装学院，江苏南通 226019） 摘要：针对目前纺织类高校实验室仪器陈旧，数量严重不足等问题，提出虚拟实验是解决纺织实验教学困境的新手段。分析纺织虚拟实验的优势，介绍常见的虚拟实验建设方法。提出纺织工程专业虚拟实验体系建设方案，并以单纱强伸测试实验为例，采用虚拟实验辅助实验教学与常规实验教学对比实验检验虚拟实验在教学中的作用，虚拟实验可以有效缩短学生对测试设备的适应时间，完成一组单纱强伸性测试所需时间缩短18.1%。 关键词：虚拟实验；纺织教学；单纱强伸测试；对比实验 中图分类号： G642.0 文献标志码：A 文章编号：2095-3860（2015） 纺织产业是我国国民经济传统支柱产业、重要的民生产业、国际竞争优势明显的产业、战略性新兴产业的重要组成[1]。近年来，在世界新科技革命和新产业革命的推动下，纺织产业科技正孕育革命性的变革。美国签署了《制造业促进法案》，将制造业视为美国经济的核心，提出了“再工业化”[2]；欧洲提出了《强大的欧盟工业有利于经济增长和复苏》的工业政策通报，提出通过“增强型工业革命”扭转欧盟工业比重下降的趋势[3]；发达国家无不对高性能纤维、产业用纺织品、纤维增强复合材料等高技术含量和高附加值的纺织板块予以密切关注。在这种新常态下，必须进一步提升纺织专业教育训练水平和人才培养质量，建立一支适应纺织科技发展需要的人才队伍。 扎实的纺织专业理论知识是培养高质量纺织人才的起点，而纺织实验教学是加深对理论知识理解和培养实际操作能力的有效手段。我国大部分纺织类高校存在实验经费投入不足的情况，而且纺织体系涉及多样化的纺织系统，工艺流程长，设备机台多，相互差异大，导致纺织工程专业实验和实践教学设备匮乏[4]，此外，由于实验教学场地和学时的限制，学生难以进行有效的预习和反复操作练习，不利于学生教学内容的巩固和实践技能的培养。随着高校招生规模的扩大，更加凸显出实验教学条件建设的不足，势必对学生学习效果造成影响。虚拟实验的出现为弥补传统纺织实验教学中的不足提供了一种新的解决方案。 一、虚拟实验辅助实验教学的优势 随着计算机科技的发展，人们越来越重视将计算机技术应用在教育中提高教学效果，尤其是将虚拟实验引入实验教学中，改变实验教学现状[5]。虚拟实验是指在计算机系统中采用虚拟现实技术实现的各种虚拟实验环境, 实验者可以像在真实的环境中一样完成各种预定的实验项目, 可以取得良好的学习或训练效果。目前已经得到了各高校的普遍关注，国防
木棉纤维的初加工过程及在纺织工程上的应用 摘要:木棉纤维是锦葵目木棉科内几种植物的果实纤维，属单细胞纤维，其附着于木棉蒴果壳体内壁，由内壁细胞发育、生长而成。具有光洁、抗菌、防蛀、防霉、轻柔、不易缠结、不透水、不导热，生态、保暖、吸湿性强等特点。本文介绍了木棉纤维的初加工过程以及在服装用、产业用纺织品等领域的应用，并简单概述了木棉纤维的特点。 关键词：木棉纤维，初加工，纺织工程，应用 木棉纤维和棉纤维都属于单细胞纤维, 但棉纤维是种子纤维, 由种子的表皮细胞经过伸长和加厚而形成, 胞壁的厚度决定了棉纤维成熟度. 而木棉纤维是果实纤维, 附着于木棉蒴果壳内壁, 由内壁细胞发育生长而成, 不存在类似于棉纤维次生胞壁纤维素的淀积过程. 木棉纤维胞壁在0.74μm 左右, 中腔直径达15μm, 具有薄壁大中空结构, 未压缩的木棉纤维中空度高达97% , 是迄今为止中空度最高的天然纤维. 一、木棉纤维初加工 木棉纤维在蒴果壳体内壁的附着力小，分离容易，木棉纤维的初步加工比较方便，不需要象棉花那样须经过轧棉加工，只要手工将木棉种子剔出或装人箩筐中筛动，木棉种子即自行底，所获得的木棉纤维可以直接用作填充料或纺纱。目前应用的木棉纤维主要指木棉属的木棉种、长果木棉种和吉贝属的吉贝种这3 种植物果实内的绵毛。木棉纤维有白、黄和黄棕色3 种颜色。一株成年期的木棉树可产5～8 kg 的木棉纤维。 二、木棉纤维的应用 一直以来，木棉纤维因其长度较短、强度低、抱合力差和缺乏弹性，难以单独纺纱，致其在纺织方面的应用具有很大的局限性。但是木棉纤维在光泽、吸湿性和保暖性方面具有独特优势，在祟尚天然材料的今天有良好的应用前景。 1、中高档服装家纺面料 木棉纤维可纺性差，一般难以纯纺。采用与棉、粘胶或其他纤维素纤维混纺，可制织光泽和手感良好的服装面料。如日本大和纺织公司2003 年投放市场的是木棉和棉混纺织物，木棉含量：30％～50％，混纺纱有73 tex、58.3 tex 和29 tex 三种。该公司还开发出以聚酯长丝和尼龙长丝为经纱、木棉和棉混纺纱为纬纱的混纤交织物。这些水棉织物主要用于制作妇女轻量短大衣、衬衫和连衣裙以及男士上装等。
对纺织工程专业的认识 纺织工程是为国民经济建设和发展创造物质和精神财富、为人类生活提供必备物质、反映社会文明水准的重要工程领域，应用非常广泛。它既是古老而乂传统的工 程领域，自人类出现以来，就与人类的活动密切相关。 纺织工程是迅速发展的工程领域，随着现代科学技术的发展，新的纤维资源不断被开发利用，各种高性能和功能性的化学纤维不断问世，新的纤维制品加工方法不断出现，纤维制品的加工设备日益高效化、精密化、自动化和智能化，从而使纺织制品也日趋多样化和功能化，其应用领域尤其是在重要产业部门的应用不断拓宽，纺织制品与人体工程、环境保护及社会文化的关系日益密切，从而使纺织工程内涵大为扩展，与其它工程领域的交义渗透也大为加强，新的学科增长点正在不断形成。 纺织工程领域涉及纤维与纺织制品的加工与制备以及有关性能的研究，主要是纺织制品的纺、织加工工艺、纤维及其制品的性能研究、生产与产品的检测和控制 等，并与材料工程、电子与信息工程、控制工程、机械工程、生物工程、计算机技 术以及化学、力学和物理等工程领域或学科密切相关。 纺织工程专业根据纺织品三大领域发展趋势和现代纺织人才市场的需求，按照新型纺织产业链的结构布局共设置五个专业方向：纺织科学与技术方向、纺织 品设计与应用方向、纺织与服装贸易方向、纺织品商务与检验方向、针织与针织服装方向。 纺织科学与技术方向：注重纺织基础知识与工程实践教学的同时，加强与纺织新技术、新工艺、新设备、新材料相关的其它学科的教学与实践。旨在培养了解和掌 握现代纺织最新技术、工艺和先进设备，从事现代纺织技术开发、工艺设计和技术 管理的高级专业人才。开设的主要专业方向课程有：现代纺纱技术、现代织造技 术、纺织质量控制、新型纺织机械机电一体化、纺织复合材料等。本专业方向学生 毕业后主要面向纺织生产、科研和管理部门等从事纺织工程领域的技术和产品开 发、工艺设计和管理等工作，也可在“纺织工程”和“纺织材料与纺织品设计”等 学科继续读研深造。 纺织品设计与应用方向：在注重纺织基础知识与工程实践教学的同时，强化综合运用新工艺、新材料进行纺织品的组织结构、图案、色彩等方面的创新设计能力的 培养。旨在培养具有“工艺设计与艺术设计”相结合的从事纺织产品开发和设计的 高级专门人才。开设的主要专业方向课程有：织物结构与设计、服用纺织品设计、 装饰用纺织品设计、产业用纺织品设计、纺织品艺术设计、织物色彩及应用、设计 素描等。本专业方向的学生毕业后主要面向纺织品设计、生产和流 通部门等从事纺织产品设计、开发和工艺管理等工作，也可在“纺织工程”和“纺织材料与纺织品设计”等学科继续读研深造。 纺织与服装贸易方向：侧重纺织与经济学科的交义，强调学生对各种纤维材料及其制品的结构与性能等知识的掌握,加强学生在纺织品国际贸易与商务方面能力的培养。旨在培养具有较高水平的外语应用能力，能适应纺织品营销及对外贸易工作需 要的高级专门人才。开设的主要专业方向课程有：国际贸易与实务、国际冏法、国 际营销、冏品学、纺织品检验学、纺织与服装外贸、纺织电子冏务、外贸案例分 析、商务谈判、外经贸会话、外贸函电、外贸英语同声传译、纺织品进出口操作实 务等。本专业方向学生毕业后主要面向纺织品生产、开发和流通部门等从事工艺管理、产品分析、对外贸易等工作，也可在“纺织工程”、“纺织材料与纺织品设 计”和“经济学”等学科继续读研深造。
第2节酶在工业生产中的应用 (时间：30分钟满分：50分) 一、选择题(共6小题，每小题4分，共24分) 1．根据酶在生物体内存在的部位，可分为胞内酶和胞外酶，下列属于胞外酶的是 ()。 A．呼吸酶B．RNA聚合酶 C．DNA聚合酶D．胰蛋白酶 解析胰蛋白酶属于消化酶，存在于消化道内，其余的酶在细胞内发挥作用。 答案 D 2．下列属于氧化还原酶的是()。 ①乙醇脱氢酶②琥珀酸脱氢酶③淀粉酶④丙酮酸羧化酶⑤谷丙转氨 酶⑥葡萄糖磷酸异构酶 A．①③B．③④C．⑤⑥D．①② 解析脱氢酶属于氧化还原酶。 答案 D 3．酶工程中酶制剂的生产按顺序排列为()。 ①酶的分离纯化②酶的固定化③酶的生产④酶的提取 A．①③②④B．③②①④ C．③④①②D．④①②③ 解析酶制剂的生产包括酶的生产、提取、分离纯化和固定化等。人们提供必要的条件，利用微生物发酵来生产酶的过程，叫做酶的生产。微生物发酵生产的酶种类很多，但是每种酶在培养液中的含量却很低，因此需要提取。提取液中含有多种酶、细胞代谢产物和细胞碎片等，要想获得所需要的某一种酶，就必须再进行酶的分离和纯化。为防止反应结束后酶制剂与产物混合在一起，又可以反复使用酶制剂，可以将酶进行固定化。 答案 C 4．下列不属于固定化酶在利用时的特点的是()。 A．有利于酶与产物分离 B．可以被反复利用 C．能自由出入依附的载体
D．一种固定化酶一般情况下不能催化一系列酶促反应 解析固定化酶是采用包埋法、化学结合法或物理吸附法将酶固定在一定载体上，所以固定化酶不能自由出入依附的载体。 答案 C 5．在果汁生产中加入果胶酶的目的是()。 A．分解纤维素 B．增加果汁的营养成分 C．增加果汁的黏稠度 D．使榨取果汁变得更容易，并使果汁澄清 解析果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，它是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物，不溶于水。在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁浑浊。果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层，使榨取果汁变得更容易，而果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，也使得浑浊的果汁变得澄清。 答案 D 6．下列关于淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶的说法中，不正确的是()。 A．淀粉酶、蛋白酶和纤维素酶的化学本质均为蛋白质 B．淀粉酶生产的历史长，用途广，是工业生产中最重要的一类酶 C．在植物细胞杂交中需要应用纤维素酶 D．蛋白酶不能水解淀粉酶和纤维素酶 解析由于淀粉酶、纤维素酶的化学本质均为蛋白质，故蛋白酶能够水解淀粉酶和纤维素酶，因此D 项不正确。 答案 D 二、非选择题(共2小题，共26分) 7．(14分)为探究洗衣粉加酶后的洗涤效果，将一种无酶洗衣粉分成3等份，进行3组实验。甲、乙组在洗衣粉中加入1种或2种酶，丙组不加酶，在不同温度下清洗同种化纤布上的2种污渍，其他实验条件均相同，下表为实验记录。请回答下列问题。 水温/℃10 20 30 40 50 组别甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙清除血渍 67 66 88 52 51 83 36 34 77 11 12 68 9 11 67 时间/min
现代纺织工程技术前沿 王泽辉 （天津工业大学机械工程学院天津300387） 摘要：纺织工程是为国民经济建设和发展创造物质和精神财富、为人类生活提供必备物质、反映社会文明水准的重要工程领域，应用非常广泛。它是古老而又传统的工程领域，自人类出现以来，就与人类的活动密切相关。本文从纺纱、织造、化纤、印染、纺织控制和静电纺六个方面阐述了现代纺织工程的技术前沿以及与我国与国外的差距，使我们深刻的了解了这一工程技术的发展趋势以及前沿科技，极大的提高了我们学习和研究的兴趣。 关键词：纺纱、织造、纺织控制、印染、化纤、静电纺、现代纺织工程、技术前沿 Modern textile engineering technology WANG Zehui (School of mechanical engineering of Tianjin Polytechnic University,Tianjin300387) Abstract：Textile engineering is to create material and spiritual wealth, for the construction and development of the national economy, provide the necessary material for human life reflect the social civilization level important engineering field, is widely used. It is old and traditional engineering fields, since the dawn of man, is closely related to human activities. This paper describes the technology frontier of modern textile engineering and the gap with foreign countries and China from the spinning, weaving, printing and dyeing, chemical fiber, textile and static spinning six aspects, so that we deeply understand the development trend of thistechnology and cutting-edge technology, greatly improved the learning and research interests. Key words:Spinning Weaving Printing and dyeing Chemical fiber Textile, Electrostaticspinning Textile engineering Modern technology 0前沿 纺织工程在迅速发展的工程领域，随着现代科学技术的发展，新的纤维资源不断被开发利用，各种高性能和功能性的化学纤维不断问世，新的纤维制品加工方法不断出现，纤维制品的加工设备日益高效化、精密化、自动化和智能化，从而使纺织制品也日趋多样化和功能化，其应用领域尤其是在重要产业部门的应用不断拓宽，纺织制品与人体工程、环境保护及社会文化的关系日益密切，从而使纺织工程内涵大为扩展，与其它工程领域的交叉渗透也大为加强，新的学科 增长点正在不断形成。在纺纱、织造、纺织控制、印染、化纤等方面不断涌现新的技术以及生产方式生产设备，本文从六个方面深刻的阐述了现代纺织工程技术的前沿。 1.纺纱机械技术前沿 1.1我国与国外的差距 (1)技术创新能力薄弱 (2)开发产品技术含量低，缺乏 高端市场竞争能力 (3）缺乏整合引进技术和自主创新能力(4）院校和科研单位重理论轻实践，缺乏工程应用导向 1.2纺纱机械的发展方向
酶工程的资料 一、酶工程内容： （一）“产酶”模块，包括微生物发酵产酶、细胞工程产酶和现代分子技术产酶等； （二）“分离酶”模块，包括酶的酶学性质、酶的分离纯化等； （三）“改造酶”模块，包括酶的分子修饰、酶的固定化和酶的有机催化等； （四）“用酶”模块，包括酶在医药、食品、轻化工、环境保护和生物技术等方面的应用。 二、酶的基因工程与蛋白质工程 酶是具有催化功能的蛋白质，其催化的多样性已使其在生物产业中得到广泛应用。应用自然界酶分子进化原理，构建具有实际应用所需的高催化效率、高稳定性的酶是蛋白质工程研究的重要目标。随着人们对酶的三级结构了解的增加，越来越多的合理设计方法，比如定点突变和结构域重组，被用来改变酶的性质和功能。通过合理设计改造的酶，不仅在工业和医药等方面起着重要作用，也加深了人们对于蛋白质结构-功能关系的认识。结构域重组是自然界中蛋白质进化的一个重要途径，也是人工设计和改造酶蛋白的有效策略。天然存在的与多种功能和性质相关的蛋白质结构域为人们构建新型酶蛋白提供了重组素材。传统的结构域重组方法通过重组同源蛋白质的结构域，已经成功地构建出了许多嵌合酶。它们或具有新的催化活力，或改变了底物特异性，或在稳定性上获得了提高，等等。一般来讲，重组亲本的同源性越低，嵌合酶获得新功能的可能性越大。重组低同源性的亲本蛋白质的困难在于，来源于不同亲本的结构域在重组过程中往往会破坏结构域界面上的相互作用，导致无活力的嵌合酶。因此，蛋白质工程的合理设计需要加深对蛋白质进化机制的理解，以及有效地构建嵌合蛋白质的新策略。 蛋白质的合理设计是最早出现的蛋白质工程方法，它发展迅速并有着广泛的应用。合理设计是在对蛋白质结构-功能关系的认识的基础上，通过定点突变等技术对蛋白质的性质和功能进行改造的一种方法。应用合理设计改造蛋白质依赖于对蛋白质三级结构的了解。随着计算生物学的发展，即使目标蛋白质并没有获得解析的晶体结构，人们也可以通过与其同源的蛋白质结构进行计算机同源建模，获得其可能的结构。理论与实验相结合的特性使得合理设计成为研究蛋白质结构-功能关系的强有力的途径。根据设计所涉及的范围，合理设计可以分为如下几类： 1 定点突变（site-directed mutation） 定点突变是指通过聚合酶链式反应（PCR）等技术向目的 DNA 片段中引入所需变化，包括碱基的添加、删除、点突变等[5]。定点突变能迅速、高效地提高 DNA 所表达的目的蛋白的性质。
模糊数学在纺织工程中的应用 【摘要】这篇文章首先介绍了模糊数学，接着对于模糊数学在纺织工程中的重要性进行了初步的分析，最后重点探讨了模糊数学在纺织工程中的应用。 【关键词】模糊数学，纺织工程，应用 一、前言 大家为了把纺织生产实践的经历进行总结，并且升华为科学的理论以辅导新的生产实践，就要不断地对生产实践中呈现的各种表象和疑问加以剖析，使用模糊数学能够很好的对纺织工程进行剖析。 二、模糊数学的概述 在日常生活中，我们遇到的概念不外乎两类。一类是清晰的概念，对象是否属于这个概念是明确的。例如；人、自然数、正方形等等。要么是人，要么不是人、要么是自然数、要么不是自然数、要么是正方形，要么不是正方形。另一类概念对象从属的界限是模糊的，随判断人的思维而定。例如：美不美？早不早？“便宜不便宜？等等。西施是我国古代公认的美女，有道是“情人眼里出西施”，这就是说，在一些人看来未必那么美的人，在另一些人眼里，却美得可以与西施相比拟。可见，“美”与“不美”是不存在一个精确的界限的。再说“早”与“不早”，清晨五点，对于为都市“梳妆打扮”的清洁工人来说可能算是迟了，但对大多数小学生说，却是很早很早的。至于便宜不便宜，那更是随人的感觉而异了！在客观世界中，诸如上述的模糊概念要比清晰概念多得多。对于这类模糊现象，过去已有的数学模型难以适用，需要形成新的理论和方法，即在数学和模糊现象之间架起一座桥梁。它，就是我们要讲的“模糊数学”。 三、模糊数学在纺织工程中的重要性 从20世纪60年代美国教授提出关于模糊数学隶属函数的概念起，模糊数学(不确定性数学)就表现出了其强大的生命力和渗透力，应用领域不断扩大，而兴起于美国、日本的模糊工程的应用，如家电、温度控制、设备控制都得到了良好的社会经济效益。同样，作为中国一个较大产业的纺织业，模糊数学及控制也得到了应用。纺织在发达国家属于技术性产业，而在中国，纺织是劳动密集性的产业，各种技术的应用相对较少，造成纺织产业规模大而效益不高。由于纺织生产工艺流程长，分支较多，一些过程控制随意性较大，普通的定量控制已不能满足纺织生产的需要。而在纺织生产过程中控制又相当重要，纺织厂许多模糊性的东西是靠人为控制，由于人的能力的局限性，控制质量不是很高，产品质量较差。 四、模糊数学在纺织工程中的应用 原棉的各项品质指标的优劣很难协调统一，致使在配棉时往往顾此失彼，因此，生产实践迫切需要一种简便可靠的原棉品质的综合定量分析方法，以指导配
纤维素酶在纺织工业中的应用 报告人：张雨菲16300270102 一、技术原理 纤维素酶(Cellulase)是一种复合酶，是由降解纤维素的一组酶的总称。 将纤维素酶分离可分为C1酶、Cx酶、葡萄糖苷等三种组分。用纤维素酶降解纤维素，C1酶仅能作用于纤维素的结晶部分，主要分解产物为纤维素二果糖；Cx酶仅能作用于可溶性纤维素的衍生物和膨胀或部分降解纤维素；葡萄糖苷分为外切β-1，4-葡聚糖酶和内切β-1，4-葡聚糖酶。内切β-1，4-葡聚糖酶可以随机切断纤维素链的β-1，4-苷键；外切β-1，4-葡聚糖酶可从纤维素链的非还原性末端分解下葡萄糖单位。它们的水解产物为纤维素二糖、纤维素寡糖和葡萄糖。葡萄糖苷酸可使C1酶、Cx酶的水解产物转化为葡萄糖。三种酶各有专一性，但能相互协调。 由纤维素酶催化的三种类型的反应：内切酶、外切纤维素酶、β-葡糖苷酶 纤维素酶的β-葡糖苷酶活性的细节
纤维素酶的作用机制非常复杂，现在为止还没有完全弄清楚。除了各组分对纤维素分子的分解作用，目前越来越多的研究显示纤维素酶各组分之间有协同作用。不过，大体上它的水解作用可以分为以下几步:(1)酶分子从水相转移到纤维的表面；(2)酶分子与纤维表面结合，形成E+S的复合物；(3)把水分子转移到酶与底物复合物的激活位点；(4)在酶与底物的复合物催化下，水与纤维的接触表面发生发应；(5)产生的产物转移到水相中。 二、技术应用 ①减量处理 纤维素织物用纤维素酶处理都伴随着纤维的减量或失重，并引起许多性能变化。减量处理主要是改善织物的柔软、弹性和悬垂性。棉织物经过纤维素酶整理后，手感和外观可以有很大的改善。因为织物表面的绒毛被去除，处理后的织物更光洁、颜色更鲜艳。织物的硬挺度和刚性降低，光滑度和悬垂性提高，使织物获得更好的手感。 ②生物抛光处理 生物抛光是一种用纤维素酶改善棉织物表面的整理工艺，以达到持久的抗起毛起球并增加织物的光洁度和柔软度。天然纤维素的结构复杂，结晶度高，在一定酶浓度和时间条件下很难把纤维素完全水解成葡萄糖单体，仅对织物表面或伸出织物表面的茸毛状短小纤维作用。生物抛光也就是去除从纤维表面伸出的细微纤维，经纤维素酶处理后稍经机械加工就可以得到表面平滑而茸毛少的织物。生物抛光的主要功效是使服装和面料长久保持光鲜、手感更柔软。 ③水洗和石磨处理 纤维素酶还广泛应用于牛仔裤产品的洗涤加工，代替石洗加工工艺。最早应用在靛蓝牛仔服装的洗涤整理上，以获得与石磨相同的染料脱色，洗白等褪色防旧效果。这种加工的原理是，首先将牛仔服装上的浆料充分去除，充分发挥纤维素酶对牛仔服装表面的剥蚀作用；纤维素酶仅对牛仔服装表面部分水解，造成纤维在洗涤时发生脱落，在纤维素酶处理时，牛仔服装在转鼓中不断发生摩擦，加速服装表面纤维的脱落，并使吸附在纤维表面的靛蓝等染料一起去除，产生石磨洗涤的效果，并具有独特的外观和柔软的手感。 ④其它处理 除上述处理外，纤维素酶还与脂肪酶、果胶酶共同应用于棉织物的精练加工，去除棉纤维中的天然杂质，为后续染色、印花和整理加工创造条件。酶精练后的织物润湿性、强度保留率与碱精练相同，失重率较少，耗水率低。纤维素酶整理也用于粘胶、Lyocell和醋酸纤维织物，能改善织物的手感、悬垂性，去除织物表面的绒毛，减少了粘胶织物的起球倾向和Lyocell织物的原纤化倾向。苎麻织物存在手感粗糙性差、穿着刺痒感问题，严重影响了苎麻织物的服用性能，通过纤维素酶减量整理，能够使织物获得柔软的手感和光洁的布面，刺痒感消失或改善。 三、技术优缺点 优点：①纤维素酶处理具有环保、节能、高效、无毒等特点，其副产品和废液可以作为肥料, 对环境无害。②酶具有专一性, 特定的酶只能水解特定的化学键。③酶在温和的温度、pH 和压力下使用。 缺点：①使用酶会提高成本,。②且酶对温度、pH 、湿度和污染物敏感。 ③酶的货架期比化学药品短。
概述 纺织工程是为国民经济建设和发展创造物质和精神财富、为人类生活提供必备物质、反映社会文明水准的重要工程领域。应用非常广泛。它既是古老而又传统的工程领域，自人类出现以来，就与人类的活动密切相关； 它又是迅速发展的工程领域，随着现代科学技术的发展，新的纤维资源不断被开发利用，各种高性能和功能性的化学纤维不断问世，新的纤维制品加工方法不断出现，纤维制品的加工设备日益高效化、精密化、自动化和智能化，从而使纺织制品也日趋多样化和功能化，其应用领域尤其是在重要产业部门的应用不断拓宽，纺织制品与人体工程、环境保护及社会文化的关系日益密切，从而使纺织工程内涵大为扩展，与其它工程领域的交叉渗透也大为加强，新的学科增长点正在不断形成。 本工程领域涉及纤维与纺织制品的加工与制备以及有关性能的研究，主要是纺织制品的纺、织加工工艺、纤维及其制品的性能研究、生产与产品的检测和控制等，并与材料工程、电子与信息工程、控制工程、机械工程、计算机技术以及化学、力学和物理等工程领域或学科密切相关。 研究对象 纺织工程领域涉及纤维与纺织制品的加工与制备以及有关性能的研究，主要是纺织制品的纺、织加工工艺、纤维及其制品的性能研究、生产与产品的检测和控制等，并与材料工程、电子与信息工程、控制工程、机械工程、生物工程、计算机技术以及化学、力学和物理等工程领域或学科密切相关。
培养目标 培养从事各类纺织制品的设计、生产加工、检测与控制及应用等方面高级工程技术人才。要求掌握现代纺织制品的设计与应用的基础理论和方法、现代纺织加工理论(包括工艺与设备等)、现代控制理论及方法、试验技术与产品性能分析，具有从事新产品开发设计能力、生产工艺设计与实施能力、生产过程与设备管理和革新能力。不但具有较好的理论基础，可以从事理论研究，而且更重要的是应具有较强的实际工作能力，能解决工程实践中出现的实际技术问题，掌握一门外语，能顺利阅读本工程领域的科技资料和文献。 培养要求 纺织工程专业学生主要学习纺织工程方面的基本理论和基本知识，受到纺织品设计、纺织工艺设计等方面的基本训练，具有纺织品生产管理方面的基本能力。 领域范围 由于工程硕士直接为工厂企业培养高层次工程技术人才，行业特征比较突出，行业的覆盖面归纳起来可分为：棉纺纱加工工艺与设备、毛纺纱加工工艺与设备、麻纺纱加工工艺与设备、绢纺与丝绸加工工艺与设备、织造加工工艺与设备、针织加工工艺与设备、非织造加工工艺与设备。 根据工程技术人员的工作性质，领域范围可分为：纺织原料的选配、测试与性能分析及初加工；纺纱、织造、针织、非织造加工过程的技术方案制定，质量与设备管理；纺织产品的设计与新产品开发；纺织品服用性能测试分析与改进。 课程设置 基础课：科学社会主义理论、自然辩证法、外语、数理统计、计算方法、计算机技术应用。 技术基础课：纺织最优化设计与应用、纺织材料检测技术、纺织应用化学、管理学、管理经济学、现代企业制度、环保概论。 专业课：纺纱工艺理论与新产品开发、织造工艺理论与新产品开发、现代纺织加工技术等，以及培养单位和合作企业共同商定的课程。 上述课程可定为学位课程和非学位课程。此外，还可以根据不同培养对象进行组合或增设。课程学习总学分不少于28学分。 纺织品展示
酶在生活和生产当中的应用 1.洗涤剂工业： 加酶洗衣粉——碱性蛋白酶类易于洗去衣物上的血渍、奶渍等污渍。 2.乳制品工业： 凝乳酶——奶酪生产的凝结剂，并可用于分解蛋白质。 乳糖酶——降解乳糖为葡萄糖和半乳糖，获得没有乳糖的牛乳制品，有利于乳品的消化吸收。 3.纺织工业： 淀粉酶——广泛地应用于纺织品的褪浆，其中细菌淀粉酶能忍受100～110℃的高温操作条件。 纤维素酶——代替沙石洗工艺处理制作牛仔服的棉布，提高牛仔服质量。 4.医疗和药品工业： 胰蛋白酶——用于促进伤口愈合和溶解血凝块，还可用于去除坏死组织，抑制污染微生物的繁殖。 5.酿酒工业： 麦芽中的淀粉酶、蛋白酶、葡聚糖酶——将酿酒原料淀粉和蛋白质降解成能被酵母利用的单糖、氨基酸和肽，从而提高乙醇的产量。 1.洗涤剂和个人用品工业用酶： 洗涤剂是工业用酶最大的应用领域。在洗衣、洗碗、公共清洗及隐形眼镜等的清洗中，酶无处不在。蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、可除去衣领、袖口处的污渍及血渍、菜渍、油渍等一系列生活污垢；而纤维毒酶的参与则通过对棉织物纤维的修复作用而达到“织物复新” 的效果。 含有淀粉葡萄糖和葡萄糖氧化酶的牙膏及漱口液可防止牙菌班的形成，减少口臭。将来，多酚氧化酶在合适的介质中可完成生物染化的工作。这将使爱美人进一步心再的心为美丽而付出受化学品毒害的代价。 2酶在食品工业的应用： 3酶在纺织品整理中的应用：
4.饲料工业用酶： 5啤酒工业酿造用酶：传统方法将谷物转化成啤酒的酶的来自麦芽。如要麦芽汗中酶活性变化或过低可能导致一系列质量问题：提取率低，麦汗分离时间长，发酵慢，啤酒的口味及稳定性差等。 工业酶可用来补充麦芽天然含有的酶，用辅料（玉米、小麦、大米、等淀粉类原料）酿啤酒，大麦酿啤酒时分别加入α淀粉酶、β-葡聚糖酶及蛋白酶可确保酿造质量。 麦芽汗分离和啤酒过滤是酿酒工艺两个常见的难关。在糖化过程中的β葡聚糖酶和戊聚糖酶的应用可解决这些问题。 啤酒发酵初期酵母产生的双乙酰使啤酒有一种类似乳酪味道。当啤酒中双乙酰的含量下降到某一水平（大约0.07PPM）时，则标志着啤酒的成熟。发酵早期加入α乙酰乳酸脱羧酶可促进双乙酰分解，缩短啤酒发酵时间并确保良好的风味 6酶与燃料酒精： 7淀粉糖工业用酶；20世纪60年代，糖化酶的应用很使快大多数葡萄糖生产工艺都由酸水解变成酶小解。由于酶瓜的高效性和专一性，人们可以大规模地生产纯度更高、更易结晶的产品。1973年，固定化葡萄糖异构酶的开发使得高果糖浆的工业化生产成为可能。这一工业还迅速采用了由分子生物学和遗传工程学得到的新酶，使工艺不断得到优化和突破。 淀粉（主要来源于小麦、玉米、木薯和马铃薯等）制糖的主要转化步骤是液化、糖化和异构化。 在淀粉悬浮液中加入耐温型的α-淀粉酶，搅拌后通过喷射液化器在105110C的温度下经一系列管道统停留约5MIN，使淀粉完全糊化。部分液化了的淀粉经板式换热所产生的麦芽糊精经糖化酶或真菌α-淀粉酶进一步糖化，可生产各种不同甜度的甜味剂，如麦芽糖浆及高转化糖浆。应用α-淀粉酶、糖化酶及普鲁兰酶可生产高麦芽糖浆和中转化糖浆，其麦芽糖含量接近80%。 另外，淀粉经酶水解后还可发酵生产酒精、多元醇、维生素C和青毒素及其他抗生素等8发酵工业与酶：中华民族早在5000年前就开始利用微生物发酵生产食品、酿造调味品和饮用酒类，是世界上最早应用发酵技术的民族之一。 随着人类对微生物生理活动规律认识的加深，利用外源的高活力工业酶制剂将淀粉分解成为菌种利用效率最高的葡萄糖，并加入到发酵培养基中。形成了在时间与空间上均可分别进行的糖化和发酵工艺。这种工艺将工业化的α淀粉酶和葡萄糖淀粉酶（即糖化）的应用引入发酵工业，并立即带来发酵工业技术进步的巨大飞跃。 时至今日，仅仅是淀粉分解为葡萄糖的酶制剂已远远不能满足发酵工业的需求，具备以下特征的酶越来越受到发酵工业的青睐：更宽的PH、温度适应范围；更少的副产物生成；减少化学品使用以处于环境保护。 除了上述两种酶的应用外，越来越多的酶被不断地引入到发酵工业中以使人们可利用更多的原料来源，或使生产过程更环保和便利。 9制革工业用酶：
医疗纺织品在人体内的应用 张艳明 邱冠雄 (天津工业大学纺织与服装学院,天津,300160) 摘 要:用于人体内部的纺织品材料需要良好的生物相容性,介绍了几种用于人体内部的纺织材料,包括线、 织物和复合材料。 关键词:医用纺织品,复合材料,生物材料,应用 中图分类号:TS106167 文献标识码:A 文章编号:1004-7093(2004)06-0009-05 医疗用纺织品在产业用纺织品中占有重要的地位,随着医疗手段和纺织工程的不断进步,纺织品材料在医疗行业中的应用越来越广。除了医疗防护服及一般外科敷料外,纺织品还以纤维和织物等形态应用于器官移植和血液过滤等方面。本文主要介绍几种在人体内部应用的纺织品,包括线、织物和纺织复合材料。 1 可吸收缝合线[1～3] 111 性能要求 缝合线是由单丝或复丝制成的线,用以缝合伤口,联结组织和结扎血管。因为缝合线直接接触人体组织,所以对其性能要求除耐消毒性和必要的力学性能外,与一般医用纤维有显著的不同,尤其对生物安全性要求非常严格。作为缝合线用纤维,其拉伸强度、结节强度要大,炎症、异物反应要小,要没有毒副作用和致癌性,要有均匀的质量和便于手部操作的性能。用于体内的可吸收缝合线还应在手术初期保持高强度,而在生物组织完全愈合后尽快降解而被人体吸收。112 产品及应用 最早使用的生物吸收性缝合线是羊肠线,它 收稿日期:2003-09-11 作者简介:张艳明,女,1973年生,在读博士研究生。主要从事复合材料的应用研究。 由羊肠粘膜和牛肠粘膜内的胶原加工而成。但这种缝合线柔韧性欠佳,组织反应大,在消化液或感染环境中抗张强力很快降低甚至断裂,因而逐步被新型的生物吸收性缝合线所替代。 聚乙交酯(也称聚乙醇酸、聚羟基乙酸,英文缩写为PG A )缝合线是继羊肠线之后应用最早和最广的一个品种,它属于合成纤维,商品名称为泰克松[(Dex on ,美国T yco Healthcare G roup LP.的注册商标,由旗下的United States Surgical/Davis &G eck (USS/DG )公司生产,2003年10月该公司更 名为Syneture )],1970年即已实用化。它在人体内存留强度大,在缝合7～11d 伤口愈合期内能保持高抗张强度。 聚二氧杂环己酮(英文缩写PDS )缝合线,由美国埃瑟肯公司(疑为美国的Exx on 公司,作者注)于20世纪70年代后期开发,已行销于国际市场。这一材料的分子链上有醚键,柔软性高;单丝抗张强力高,甚至高于聚丙烯缝合线(不可吸收性缝合线);与组织摩擦力小,不需涂层;在人体内强度保留率高,手术28d 后,强度保留率仍达70%,因而适用于伤口难愈合的手术。 胶原缝合线是美国20世纪60年代开发的产品,它以高等动物骨胶原为原料制成,胶原纯度比羊肠线高,组织反应小,可通过调节分子交联程度来调整体内吸收速度。使用这种缝合线不仅伤口愈合好、疤痕小,且结节性好、操作方便,在五官科、口腔科、眼科等面部精细手术中尤为适用。
纤维素酶在纺织行业的应用 1 引言 纤维素是世界上蕴藏量最丰富的天然高分子化合物，绝大多数由绿色植物通过光合作用合成。微生物对纤维素的降解、转化是自然界中碳素转化的主要环节。 纤维素酶是降解纤维素生成葡萄糖的多组分酶的总称。目前，纤维素酶产品广泛应用于纺织、饲料、酿造、制药、造纸等行业，尤其是在纺织行业的应用范围目前正在不断扩大。 2 纤维素酶 纤维素酶的研究最早是1906年Seilliere在蜗牛的消化液中发现了分解纤维素的纤维素酶。纤维素酶是能水解纤维素β-1，4-葡萄糖苷键，使纤维素变成纤维二糖和葡萄糖的一组酶的总称，它不是单一酶，而是起协同作用的多组分酶系。 纤维素酶的来源非常广泛，昆虫、软体动物、原生动物、细菌、放线菌和真菌等都能产生纤维素酶。主要的有：康氏木霉、里氏木霉、黑曲霉、斜卧青霉、芽孢杆菌等。丝状真菌产生的纤维素酶一般在酸性或中性偏酸性条件下水解纤维素底物，而嗜碱细菌产生的纤维素酶在碱性范围起作用。 纤维素酶分子是由球状的催化结构域（CD）通过一个富含脯氨酸或羟基氨基酸的连接桥（Linker）和纤维素结合结构域（CBD）三部分组成。连接桥的作用可能是保持CD和CBD之间的距离。纤维素结合结构域执行着调节酶对可溶和非可溶性底物专一性活力的作用，对酶的催化活力是非常必需的。催化作用域的三维结构极其复杂，对酶的催化活力起决定作用。[1，4] 3 纤维素酶对纤维素的作用机理 目前，一种理论认为：纤维素酶水解纤维素是β-1，4-内切葡聚糖（纤维二糖水解）酶（EG，Endo-β-Glucanase）,β-1,4-外切葡聚糖（纤维二糖水解）酶（CBH,Cellobiohydrolase）和β-葡萄糖苷酶（BG, β-Glucosidase）协同作用下进行的。首先，EG酶随机水解切断无定型区的纤维素分子链，使结晶纤维素出现更多的纤维素分子基端，为CBH酶水解纤维素创造条件，CBH酶的水解产物纤维二糖则由BG酶水解成葡萄糖，因而纤维素酶水解纤维素的过程可以简单表示为：EG→CBH→BG。 目前的研究表明，EG酶实际上至少包括EGⅠ、 EGⅡ、 EGⅢ和 EGⅤ四种，CBH 至少包括CBHⅠ和CBHⅡ两种。 另外一种理论认为：纤维素酶是由葡聚糖内切酶（Cx酶）、葡聚糖外切酶（C1酶）、β-葡萄糖苷酶三个主要成分所组成的诱导型复合酶系。其中C1酶起水化作用，它作用于不溶性的固体表面，使形成结晶结构的纤维素链开裂，长链分子的末端部分游离，从而使纤维素链易于水化。Cx酶随机水解非结晶纤维素、可溶性纤维素衍生物和葡萄糖的β-1,4-寡聚物，葡萄糖苷酶将纤维二糖和纤维三糖水解成葡萄糖。该假说的基本降解模式如下：