1.生物技術(shù)在新型紡織纖維開發(fā)上的應用

將現(xiàn)代生物技術(shù)巧妙的運用于紡織纖維的開發(fā)方面，不僅能有效的改進現(xiàn)有紡織原料存在的不足，還可根據(jù)需要開發(fā)出適合紡織生產(chǎn)的新型紡織纖維，為紡織原料的研發(fā)開辟新的途徑。

1.1天然彩色棉纖維

天然彩色棉纖維是美國科學家利用基因改性技術(shù)開發(fā)出的一種新型棉花品種，其開發(fā)的原理是將彩色基因移植到白棉D(zhuǎn)NA中進而獲得具有天然色彩的彩棉纖維，我國也已經(jīng)成功的培育出多種彩棉品種，并在新疆、河南等省區(qū)有大面積種植。目前已有棕色、綠色兩種性能穩(wěn)定、可紡性強的彩棉纖維投入到紡織生產(chǎn)中，并利用這兩種纖維開發(fā)出了品種豐富的彩棉系列產(chǎn)品，其中包括彩棉純紡紗、彩棉與其它纖維混紡紗、彩棉機織物、針織物、服裝、高檔內(nèi)衣、床上用品等。。彩棉產(chǎn)品因具有天然色澤，可省去染色、印花等工序，減少了污水的排放和能源的消耗，產(chǎn)品也不會殘留偶氮染料等有害物質(zhì)，因而被普遍認為是理想的生態(tài)紡織品，另外彩棉系列產(chǎn)品也是紡織業(yè)沖破“綠色壁壘”、提高出口創(chuàng)匯的重要產(chǎn)品之一。基于彩棉纖維與生俱來的生態(tài)環(huán)保特性，其產(chǎn)品一問世便受到了消費者的普遍青睞。

1.2抗蟲棉

棉的生長極易受到蟲害尤其是棉鈴蟲的侵襲。通常的做法是施農(nóng)藥，而農(nóng)藥會對環(huán)境及棉本身造成危害。現(xiàn)在已找到了一種有毒基因，將這種基因轉(zhuǎn)入棉體內(nèi)，培植出的棉具有抵抗棉鈴蟲的能力。中國農(nóng)科院等單位將蘇蕓金桿菌的毒蛋白基因轉(zhuǎn)入棉細胞內(nèi)，培育出了十多個抗蟲棉品種，這種棉能產(chǎn)生一種對抗鱗翅目昆蟲的毒素，抗棉鈴蟲能力達80%以上。此外，轉(zhuǎn)基因抗蚜蟲棉，轉(zhuǎn)基因抗蟲又抗病棉也相繼培育成功，已在我國實驗推廣。

1.3其它新型棉纖維

利用現(xiàn)代生物技術(shù)的基因工程技術(shù)可向棉纖維中引入其它成分，形成天然多成分棉，改善棉纖維的性能。如生產(chǎn)在棉纖維中腔內(nèi)具有可生物降解的聚酯內(nèi)芯，生產(chǎn)天然的滌棉混合纖維；引入動物纖維蛋白，從而形成含動物纖維的天然多成分棉，對改善棉纖維自身的不足，提高棉纖維的性能有很大貢獻；從大腸桿菌中分離出一種對草甘膦有抗性的基因，轉(zhuǎn)入棉體內(nèi)所獲得的轉(zhuǎn)基因棉表現(xiàn)出了足夠的抗草甘膦性能。

1.4蜘蛛絲

蜘蛛絲因具有超高強力是開發(fā)高強織物的理想原料，但如何獲得大量的蜘蛛絲來滿足紡織生產(chǎn)的需要成為產(chǎn)品開發(fā)過程的難題，利用現(xiàn)代生物技術(shù)這一難題便可得到解決。加拿大Nexia公司將從蜘蛛絲蛋白中分離出的有關(guān)基因轉(zhuǎn)入奶牛和山羊的乳腺細胞中，而后從其分泌的乳液中獲得經(jīng)過重組的蜘蛛絲蛋白，并從中提取到了與蜘蛛絲性能相似的絲蛋白纖維。另外可利用現(xiàn)代生物技術(shù)的微生物發(fā)酵技術(shù)從蜘蛛絲蛋白中分離出有關(guān)基因，人工重組到可以用發(fā)酵法大量生產(chǎn)蛋白質(zhì)的諸如大腸桿菌或酵母菌等這一類微生物體內(nèi)，在其細胞中產(chǎn)生蜘蛛絲蛋白。由于這類微生物的繁殖速度極快，可廉價的大批量生產(chǎn)，故稱為“微生物加工廠”。利用生物技術(shù)將蜘蛛的基因引入桑蠶體內(nèi)，可使桑蠶吐出具有蜘蛛絲性能的絲蛋白。因為人類有豐富的養(yǎng)蠶經(jīng)驗，可以大規(guī)模飼養(yǎng)，又因桑蠶生長快，合成蛋白質(zhì)效率高，可為人類生產(chǎn)許多寶貴的天然絲。

1.5改性羊毛

隨著DNA分析技術(shù)及DNA片段分離技術(shù)的進步，已有可能從遺傳學的角度對綿羊作出全面鑒定，鑒別出優(yōu)秀綿羊，從而更加科學準確的選擇良種綿羊，以便大批繁殖。研究人員將能控制羊毛細度的基因轉(zhuǎn)入綿羊體內(nèi)，從而獲得又細又長又軟的羊毛，直徑只有3—4微米，為生產(chǎn)高檔輕薄型毛織物提供原料，這正符合當今毛紡織品向輕薄型發(fā)展的世界潮流。另外人們正在尋找一種合適的彩色基因?qū)刖d羊體內(nèi)，培育出具有天然色彩的彩色羊。

1.6具有生物特性的紡織纖維

1.6.1抗微生物技術(shù)在紡織品中的應用

美國MICROBAN公司已將抗微生物技術(shù)應用于纖維中，把抗微生物滲透到聚合物結(jié)構(gòu)的分子間隙中去，抗微生物形成的膜與表面涂層不同，它耐洗，可制成醫(yī)療保健和家庭護理用品。

1.6.2甲殼質(zhì)和殼聚糖在紡織上的應用

甲殼質(zhì)廣泛存在于蝦、蟹等水產(chǎn)品和昆蟲、蜘蛛等節(jié)肢動物的外殼中，也存在于菌類、藻類的細胞壁中，殼聚糖是甲殼質(zhì)在濃堿溶液中脫去乙酰基的衍生物形式，將其溶于適當?shù)娜軇┲锌芍频眉讱に乩w維。這種纖維有生物可降解性和生物活性，從而具有良好的吸附性、粘結(jié)性、抗菌性和治傷性能，所以適合制造特殊的醫(yī)用功能纖維產(chǎn)品。

1.6.3Lyocell纖維

Lyocell纖維是一種不經(jīng)化學反應生產(chǎn)的纖維素纖維，可生物降解的具有生態(tài)環(huán)保意義的“綠色纖維”，被譽為21世紀“綠色纖維”，它具有其它纖維所沒有的特殊風格和性能，可以開發(fā)高附加值的產(chǎn)品。

1.6.4聚乳酸纖維

聚乳酸纖維是利用可再生的玉米、小麥等淀粉原料經(jīng)發(fā)酵轉(zhuǎn)化成乳酸，經(jīng)聚合達到紡絲級，紡絲而制成，這種纖維在微生物的作用下可生物降解，有利于生態(tài)平衡。用聚乳酸纖維制成的面料，觸摸時有舒適的肌膚接觸感和手感，還具有真絲般的光澤。

2.生物技術(shù)在苧麻纖維脫膠上的應用

苧麻纖維屬于韌皮纖維，其表面的韌皮組織必須在紡紗前去除，稱為脫膠。傳統(tǒng)的脫膠方法是用強酸或強堿在高溫條件下進行，這種方法雖然脫膠效果理想，但存在成本高、污染嚴重、耗能高、纖維損傷嚴重等缺點，因此近年來發(fā)展的用生物酶對苧麻進行脫膠備受相關(guān)人士的關(guān)注。生物酶是一種生物催化劑，是由生物體產(chǎn)生的具有催化作用的一類蛋白質(zhì)，容易生物降解，對環(huán)境無害。用生物酶對苧麻纖維進行脫膠具有麻纖維強力損失小，纖維光潔柔軟，成紗性能好，且生產(chǎn)效率高，能耗小等優(yōu)點，酶法脫膠具有非常好的發(fā)展前景。

3.生物技術(shù)在織物整理中的應用

隨著人類環(huán)境保護和安全健康意識的不斷提高，紡織品印染加工對環(huán)境的污染及紡織服裝殘留的各種有害物質(zhì)對人類健康的影響越來越引起世界各國的關(guān)注，利用生物酶對織物進行整理是一種符合環(huán)保要求的整理方法。

3.1生物酶退漿

織物用生物酶退漿用的是淀粉酶，它對淀粉類漿料具有很強的分解作用，退漿效果較好，與傳統(tǒng)堿退漿工藝相比，淀粉酶退漿工藝具有很多的優(yōu)越性。首先，用淀粉酶對織物進行退漿時，可以在毫不損傷纖維的情況下去除淀粉漿料，不會造成織物強力的損失。其次，淀粉酶反應條件溫和，環(huán)境pH值接近中性，所需反應溫度較低，反應時間短，實踐證明，相同溫度下，用堿分解淀粉達到退漿的要求，一般需要1-2h,而用淀粉酶退漿只需要30-60min即可。此外，淀粉酶作為一種生物蛋白質(zhì)對環(huán)境友好，無任何毒性，淀粉酶可回收再使用，退漿產(chǎn)生的廢水可生物降解，解決了退漿廢液對環(huán)境的污染問題。

3.2生物酶精練

生物酶精練用于纖維素類纖維，精練酶一般為復合酶，對纖維的各種共生物起分解作用，主要組分為纖維素酶、果膠酶和蛋白酶。基于生物酶的專一性的特點，一種生物酶只對一種或一類特定物質(zhì)具有分解作用，所以酶精練對織物的損傷小，并且精練后織物表面光潔，手感柔軟，有利于提高產(chǎn)品的附加值。

3.3纖維素酶風格整理

用纖維素酶對織物進行整理可得到特殊的效果。（1）減量用纖維素酶對織物進行減量處理，使織物具有絲綢感。該技術(shù)已用于高支精細織物生化洗滌加工和人造纖維優(yōu)化風格加工。（2）柔軟用酶加工能使織物具有較好的柔軟手感，這種柔軟性不同于一般柔軟劑加工。一是無柔軟劑等化學品的毒害性，對人體安全，加工時也無環(huán)境污染，有利于生態(tài)；二是穿著過程中，經(jīng)不斷洗滌可長期保持這種柔軟特性。（3）去除茸毛棉織物由纖維素酶處理后，隨著處理時間的增加，茸毛可以大量去除，從而改善織物光澤，染色后色光更鮮艷。（4）牛仔服的“生物洗”牛仔服在制作過程中有一道石磨的工序，用浮石和成衣放在一起振動磨洗去除部分顏色，達到仿舊的風格。用酶洗工藝可減少石磨時浮石用量，保護機器不受損傷，避免浮石塵屑，減少環(huán)境污染。酶洗工藝利用纖維素酶對織物表面上產(chǎn)生可控制的刻蝕，并借助水洗機的揉搓和摩擦作用的協(xié)同效果，使染料脫落，茸毛去除，從而得到不均勻的褪色效果。酶洗不會引起織物強力的過度損傷，并具有獨特艷麗的表面和柔軟的手感。若將不同的纖維素酶加以多種組合，并采用不同的工藝，則可產(chǎn)生數(shù)百種的外觀效果。

3.4蛋白質(zhì)纖維的酶處理

對于蛋白質(zhì)纖維的酶處理主要集中在羊毛和絲綢上。羊毛酶處理主要用于防氈縮、柔軟絲光處理和降低染色溫度等，是羊毛制品高檔化、高附加值有效途徑之一。另外酶處理可明顯地減少污水中AOX的含量。目前我國桑蠶絲的精練方法主要有皂堿法、酶解結(jié)合皂堿法和酶解結(jié)合洗滌劑法三種。酶解結(jié)合皂堿或洗滌劑法對絲綢織物進行精練后織物上茸毛少、手感柔軟，采用該類工藝可節(jié)能節(jié)汽、減少污染，也是絲綢精練發(fā)展的一個方向。

4.展望

生物技術(shù)以其特有的優(yōu)勢在紡織工業(yè)中的應用越來越廣泛，重要性會不斷凸顯出來。生物技術(shù)將會對生態(tài)紡織產(chǎn)生巨大的促進作用，利用生物技術(shù)一定會使紡織品在新的層次上實施“綠色纖維”、“綠色設(shè)計”、“綠色制造”的“綠色紡織”，這種“綠色紡織”可在污水治理、環(huán)境保護中起到重要作用。21世紀是生物工程的世紀，隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展，其在紡織工業(yè)上的應用已呈現(xiàn)了無限廣闊的前景，為紡織工業(yè)帶來了可觀的經(jīng)濟效益，并能產(chǎn)生巨大的社會效益。我們完全相信，隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，在未來的日子里生物技術(shù)必將給紡織工業(yè)帶來更大發(fā)展空間。