セルラーゼ、カタラーゼ、ラッカースなどの酵素は、繊維産業で一般的に使用されています。これらの酵素は、デンプンの除去、過剰な過酸化水素の分解、繊維の漂白、リグニンの分解に使用されます。酵素の特異的で効率的、非毒性、環境に優しい特性により、繊維産業での酵素の使用は急速に増加しています。デニム仕上げにおけるセルラーゼの応用や、繊維廃水の脱色および繊維漂白におけるラクターゼの応用は、最近の商業的進展です。さらに、酵素の使用は、プロセス時間の短縮、エネルギーと水の節約、製品品質の向上、プロセス統合の可能性をもたらします。

繊維に使用される酵素の特性

まず、酵素は反応の活性化エネルギーを下げることによって反応を加速し、触媒として作用することで反応の終わりに無傷のまま残ります。次に、酵素は穏やかな条件下で機能します。酵素は低温（30-60ºC）および中性に近いpH値で触媒濃度で使用できます。第三に、酵素は有毒で危険な化学物質の最良の代替品です。第四に、酵素は特定の基質にのみ作用します。たとえば、脱サイズに使用される酵素はセルロースに影響を与えないため、綿の強度の損失はありません。第五に、酵素はその活性が最適条件に依存するため、制御が容易です。第六に、酵素は生分解性です。酵素が使用された反応の終わりには、残りの溶液を単純に排水できます。なぜなら、酵素は生分解性であり、分解時に有毒廃棄物を生成しないため、汚染はありません。

繊維処理に使用される酵素

• 酵素的脱サイズ

アミラーゼは、繊維産業における湿式処理を改善し均一にするために、デンプンベースのサイズを除去するために使用されます。アミラーゼ酵素は、低温（30-60ºC）での脱サイズプロセスに使用でき、最適なpHは5.5-6.5です。これらの酵素の利点は、デンプンに特異的であり、支持布地を損なうことなく除去できることです。

• 酵素的スカウリング

スカウリングは、綿の表面に存在する非セルロース性材料を除去することです。一般的に、セルラーゼとペクチナーゼが組み合わされてバイオスカウリングに使用されます。このプロセスでは、ペクチナーゼがペクチンを消化することによって綿のクチクラ構造を破壊し、クチクラと綿繊維の本体との接続を除去します。一方、セルラーゼは綿のクチクラのすぐ下にある一次壁セルロースを消化することによってクチクラ構造を破壊できます。

• 酵素的漂白

綿の漂白の目的は、天然色素を脱色し、繊維に純白の外観を与えることです。主にフラボノイドが綿の色に責任を負っています。最も一般的な工業用漂白剤は過酸化水素です。従来の綿の準備には大量のアルカリ性化学物質が必要であり、その結果、大量のすすぎ水が生成されます。しかし、漂白剤と繊維の急激な反応は、重合度の低下を引き起こし、したがって深刻な損傷をもたらす可能性があります。したがって、過酸化水素を酵素的漂白システムに置き換えることは、繊維の損傷が少ないため、製品品質の向上だけでなく、過酸化水素の除去に必要な洗浄水の大幅な節約にもつながります。このプロセスの代替手段は、適切な酵素システムの組み合わせを使用することです。アミログルコシダーゼ、ペクチナーゼ、グルコースオキシダーゼが、活性pHおよび温度範囲に関して互換性があるものとして選択されます。

• バイオポリッシング

バイオポリッシングは、主にセルロース繊維のフワフワ感とピリング特性を減少させることによって生地の品質を改善する仕上げプロセスです。このプロセスの目的は、セルラーゼ酵素の作用を通じて綿の微細フィブリルを除去することです。バイオポリッシング処理は、生地にクリーンな表面、涼しい感触、光沢、柔らかい感触をもたらします。

参考文献

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