کاربرد آنزیم ها در صنعت نساجی

مقدمه

جدا از سابقه باستانی، از دهه 1990 استفاده از آنزیم در فراوری فیبرهای طبیعی افزایش یافت. فراوری شیمیایی اختصاصی نیست و اغلب عوارض نامطلوب جانبی ای از قبیل کاهش پلیمریزاسیون سلولز دارد. جدول 1 آنزیم های مورد استفاده در نساجی را نشان می دهد. از 2000 به بعد به تدریج بر مقیاس استفاده از آنزیم ها در نساجی افزوده شده است.

32% نساجی جهان از پنبه استفاده می کند و پنبه مهم ترین فیبر مورد استفاده در نساجی است. نساجی پنبه چند مرحله دارد: آماده سازی، رنگرزی، چاپ و تمام کاری (جدول 1). هدف مرحله ی آماده سازی، حذف ناخالصی ها و آماده کردن رشته های پنبه برای رنگرزی و دیگر فرایند های مرطوبی است که روی آن انجام می شود (مانند چاپ و تمام کاری). آماده سازی چند بخش دارد: حذف ذرات اضافی، شستشو (برای حذف ناخالصی هایی مانند پکتین ها و موم ها) و سفید سازی. در فرایند تمام کاری، نقص های پارچه اصلاح می شود یا به پارچه، خواص ویژه ای داده می شود. مهم ترین تمام کاری هایی که در پارچه انجام می شوند عبارتند از: پایدار سازی پارچه به چین و چروک، نرم کردن، نچسبیدنِ آب و روغن به پارچه، حفاظت در برابر عوامل زیستی، و دیر سوزی در برابر آتش. از دهه ی 80 به بعد، از سلولاز برای تمام کاری مواد پنبه ای در نساجی استفاده می شده است. تیمار با سلولاز، اغلب پیش از رنگرزی انجام می شود.

آهارزدایی از فیبرهای سلولزی

آهارزدایی نخستین کاربرد آنزیم در نساجی بود. در تولید پارچه، دوک نخ طی بافت تحت فشار مکانیکی زیادی قرار دارد. استفاده از چسب، نشاسته یا آهارزنی، نخ دوک را محکم کرده، از پاره شدن نخ در اثر فشار ماشین بافندگی و همچنین از ایجاد الکتریسیته ساکن جلوگیری می کند. با این وجود، برای فراوری بعدی پارچه (رنگ آمیزی، شستشوی شیمیایی و پرداخت کردن) نشاسته باید کاملاً زدوده شود. امروزه آنزیم های آمیلاز در عملیات آهارگیری بکار برده می شوند. آنزیم های آمیلاز، آهار نشاسته را بدون آسیب به سلولز تجزیه می کنند. روش های آهارزدایی مداوم که به پایداری آلفا آمیلازها در دمای بالا بستگی دارد، شیوه ای اساسی برای زدودن آهار است. لازم به یادآوری است که در روش های دیگر آهارگیری، از مواد اکسیدکننده و یا اسید استفاده می شود که در استحکام کالای پنبه ای اثر منفی می گذارد. تجزیه کامل نشاسته به کمک آمیلاز منجر به تشکیل گلوکز می شود که قابل حل در آب است.

البته علاوه بر نشاسته می توان از پلیمرهایی همچون پلی وینیل الکل یا پلی وینیل پرولیدون برای آهار دهی استفاده کرد، ولی حذف این موارد نیازمند تیمار شدید با مواد شیمیایی اکسید کننده است و استفاده از نشاسته و آمیلاز ترجیح داده می شود. آنزیم های آمیلاز استفاده شده در اینجا اغلب از باسیلوس سوبتیلیس  به دست می آیند. pH بهینه آنها 5 تا 7 و دمای بهینه شان از 65 (برای آنزیم های طبیعی) تا 100 د.س (برای آنزیم های اصلاح شده) است. افزودن کلسیم عامل بهبود فعالیت این آنزیم هاست.

تمیزکاری پنبه

پیش از اینکه الیاف خاکستری پنبه رنگ یا تکمیل کاری شوند، باید تمیز شوند تا آبدوست و سفید شوند. فرایند معمول شامل استفاده از هیدروکسید سدیم در دمای بالا و سپس شستشوی فراوان است. طی این فرایند، واکس های و چربی های هیدروفوب و دیگر ترکیبات غیر سلولزی (پکتین، پروتئین، و اسیدهای آلی) حذف می شوند. آنزیم هایی همچون پکتیناز، پروتئاز، سلولاز و لیپاز برای جایگزینی بررسی شده اند. تا سال 2001 مقیاس کاربرد و میزان حذف به روش آنزیمی به اندازه روش شیمیایی (قلیایی) نبود.

سفیدکردن پنبه

پنبه باید پیش از رنگ کردن سفید شود. عموما این کار توسط عوامل کلرینه کننده ای همچون پراکسید هیدروژن انجام می شود. یک روش جایگزین عبارت است از تولید هیدروژن پراکسید توسط گلوکز اکسیداز. گلوکز مورد نیاز از فعالیت آمیلاز برای آهارزدایی در مراحل قبل ایجاد می شود. همچنین گلوکورنیک اسید حاصل کلات کننده است و یونهای فلزی را جدا می کند.

حاصل فعالیت آنزیم در سه مرحله آهارزدایی، تمیزکاری و سفید کردن، سفیدی و آبدوستی الیاف حاصل خواهد بود. همچنین باعث کاهش مصرف آب شستشو می شود. گلوکز اکسیداز می تواند به شکل تثبیت شده استفاده شود.

حذف پراکسید هیدروژن

بعد از سفیدگری کالای نساجی باید پراکسید هیدروژن اضافی برطرف گردد تا از ایجاد اثر نامطلوب در رنگ رزی جلوگیری شود. روش معمولی برای برطرف کردن پراکسید اضافی، آبکشی ساده است. آبکشی بویژه در مناطقی که کمبود آب دارند، با مشکل مواجه بوده است. این امر باعث جستجو برای یافتن راه های دیگر شده است که یکی از آنها استفاده از مواد احیاکننده است، که بیشتر بر اساس مواد گوگردی بوده و دارای معایب زیاد می باشد. استفاده از کاتالازها شیوه کاملاً جدیدی است که در آن نمک تشکیل نمی شود؛ بلکه آب و اکسیژن ایجاد می شود. این روش دارای مزایای زیر می باشد:

–  اثر نامطلوب نداشتن روی رنگ ها

–  انجام در دمای پایین

–  قبل از رنگرزی به آبکشی نیاز نیست

–  تشکیل نشدن نمک در پساب

به کمک کاتالاز، پراکسید هیدروژن اضافه به سرعت به اکسیژن و آب تجزیه می شود. طی یک مورد بررسی در مقیاس صنعتی، استفاده از کاتالاز باعث 24% کاهش مصرف انرژی، 83% کاهش هزینه مصرف مواد شیمیایی، 50% کاهش مصرف آب، و 33% کاهش زمان فرایند می شود.

تکمیل کاری پنبه

تیمار منسوجات حاوی سلولز (از قبیل کتان، لینن، لیوسل و ویسکوز) با سلولاز را تمام کاری زیستی یا پولیش کاری زیستی می گویند. در این فرایند، سلولاز، هیدرولیز کنترل شده سطح را انجام می دهد تا به این وسیله، فیبر هایی که از سطح پارچه بیرون زده اند و از زیبایی آن کاسته اند را سست کند. این فیبر ها در مرحله ی بعد به وسیله ی نیروی مکانیکی از سطح پارچه جدا می شوند. این کار موجب افزایش زیبایی، نرم شدن، روشن شدن رنگ، دوام بیشتر و… می شود. یکی از مزیت های تمام کاری زیستی این است که این روش می تواند روی دستگاه هایی که در حال حاضر در صنعت نساجی استفاده می شوند، اجرا شود. نشان داده شده است که تیمارِ نخ با EGII مربوط به تریکودرما رسئی، موجب از بین رفتن کرک های پارچه می شود. وقتی نخ های تیمار شده به پارچه تبدیل شوند، تمایل کمتری برای کرک شدن در آن دیده می شود.

مطالعات زیادی برای دست یابی به بهترین سلولاز و یا بهترین ترکیب سلولازی جهت تمام کاری زیستی انجام شده است. هدف از این مطالعات، دست یافتن به آنزیمی است که کمترین اثر را روی وزن و ویژگی های استحکامی پارچه داشته باشد. برای نمونه، نشان داده شده است که EGI و EGII مربوط به تریکودرما رسئی نسبت به CBHI، اثر بیشتری روی استحکام پارچه می گذارند، اما از طرف دیگر روی ویژگی های تاخوردن و کرک شدن پارچه های کتانی و پوپلین اثر مثبتی دارند. آشکار است که اثر سلولاز های خالص و ترکیب سلولازها در تمام کاری زیستی متفاوت است. همیشه اندوگلوکاناز II موجب کاهش کرک شدگی پارچه می شود. به علاوه، اگر نسبت EGII:CBHI برابر با 25:75 باشد، علاوه بر این که کرک شدگی پارچه کاهش می یابد، از استحکام آن نیز کاسته نخواهد شد. CBHI یا CBHII به صورت خالص، اثری روی کاهش کرک شدگی ندارند، در حالی که اندوگلوکاناز ها این کار را انجام می دهند. در این زمینه، اثر EGII بیشتر است.

البته کیفیت تمام کاری، به نخ و پارچه هم بستگی دارد. به هر حال، استفاده از نسبت های 5:1 برای EG:CBH بیشترین اثر را روی حذف تارهای زاید، و کمترین اثر را روی استحکام پارچه خواهد داشت. وقتی نیاز به تمام کاریی بیشتر داشته باشیم، استفاده از سلولاز های اسیدی مناسب تر است. در کل، این نکته مهم است که اگر برای تمام کاری از یک نوع سلولاز استفاده کنیم، ناحیه های کریستالی موجود در سلولز آسیب کمتری خواهند دید و به همین دلیل، استحکام نخ و پارچه بیشتر حفظ می شود. پارامتر هایی از قبیل pH، دما، غلظت آنزیم، زمان، نیروی مکانیکی، نوع و کیفیت پارچه، میزان انتخاب گری سلولاز، ترکیب سلولاز مورد استفاده، هزینه ی مطلوب، و نیاز بازار از عواملی هستند که روی تمام کاری اثر می گذارند. به دلیل اثر سلولاز روی همه فیبرها (و نه فقط پرزها) امکان آسیب به بافت اصلی پارچه نیز وجود دارد. به همین دلیل راهکارهای مختلفی برای حداقل کردن این اثر در حال بررسی است.

سنگشویی پارچه های کتانی

کتان نوعی پارچه با تار های رنگ شده و پود های سفید است. پارچه های کتان را با آبی ایندیگو رنگ می کنند. سنگ شویی این پارچه های آبی رنگ، ظاهری رنگ و رو رفته، اما جذابتر (از نظر خریداران) به آن می دهد. در گذشته، این کار با به کار گیری سنگ های متخلخل (سنگ پا) انجام می شد، به گونه ای که بخشی از رنگ پارچه شسته می شد و حالت نهایی به دست می آمد. امروزه این کار را سلولاز انجام می دهد. این فرایند، زیست سنگ شویی نام دارد. سلولاز به سطح فیبر های پنبه ای حمله می کند، اما درون آنها را دست نخورده باقی می گذارد. از آنجا که رنگ آبی ایندیگو بیشتر در سطح فیبر ها قرار می گیرد، سلولاز می تواند یک عامل مناسب برای سنگ شویی باشد. سنگ شویی سنتی با ساییدن سطح پارچه، عمل رنگبری سطحی را انجام می دهد. سلولاز هم همین کار را می کند. یعنی سلولاز، سطح فیبر های پنبه ای را به طور جزئی تجزیه می کند و به همراه این کار، بخشی از رنگ هم برداشته می شود. چه در سنگ شویی سنتی، و چه با استفاده از سلولاز، نیاز به یک عامل مکانیکی برای برداشتن رنگ داریم. به همین دلیل، سنگ شویی را در دستگاه هایی مانند ماشین های لباس شویی انجام می دهند. استفاده از سلولاز برای سنگ شویی چند مزیت دارد. سلولاز مانع از خراب شدن ماشین های لباس شویی و پارچه می شود. پساب سنگشویی با سلولاز، کمتر از سنگشویی سنتی است، پساب تولید شده، آلودگی کمتری دارد، و کیفیت پارچه ی به دست آمده هم بهتر است. همچنین از آنجا که نیازی به افزودن سنگ به ماشین لباس شویی نیست، ظرفیت استفاده از آن تا 50% افزایش می یابد.

سلولاز های گوناگونی برای این کار استفاده می شود. این سلولاز ها می توانند در معیار هایی از قبیل pH بهینه با هم تفاوت داشته باشند. به این ترتیب که سلولاز های خنثی، در pH های 6 تا 8 فعالیت بهینه دارند. این عدد برای سلولاز های قلیایی-خنثی برابر با 5/7 تا 8، و برای سلولاز های اسیدی برابر با 5/4 تا 6 است. سلولاز های اسیدی، اغلب از تریکودرما به دست می آیند و به خوبی به سطح پارچه ی کتانی می چسبند. سلولاز های خنثی و قلیایی از قارچ های گوناگونی به دست می آیند (جدول 2) و نسبت به سلولاز های اسیدی، کمتر به سطح پارچه می چسبند. اینها به زمان بیشتری برای عمل نیاز دارند.

سلولاز های به دست آمده از منابع گوناگون، کارایی های متفاوتی در زیست سنگ شویی و پسارنگ گیری دارند. نشان داده شده است که سلولاز های به دست آمده از قارچ هایی مانند Trichoderma، Penicillium، Chaetomium، Humicola و… در زمینه ی سایندگی پارچه اثر متفاوتی دارند، و هیچ ارتباط مستقیمی میان توانایی سلولاز برای حذف ایندیگو، و فعالیت ویژه ی سلولاز وجود ندارد. نشان داده شده است که ارتباط ویژه ای میان توانایی سنگ شویی و تعداد اسید آمینه های غیر قطبی سلولاز وجود دارد. همچنین آشکار شده است که اندوگلوکاناز ها نقشی مهم در سنگ شویی دارند.

پسارنگ گیری

در جریان سنگ شویی، رنگ های ایندیگویی که از پارچه جدا می شوند، تمایل دارند که دوباره به پارچه بچسبند. به این رخداد، پسارنگ گیری می گویند. فرایند یاد شده برای تولید کنندگان پارچه نامطلوب است، زیرا کنتراست میان رنگ های آبی و سفید را در پارچه کم می کند. گزارش های اولیه حکایت از این داشت که پسارنگ گیری به pH بستگی دارد. گزارش های بعدی نشان داد که نوع آنزیم به کار گرفته شده برای سنگ شویی، روی پسارنگ گیری هم اثر دارد، چنان که سلولاز های خنثی موجب پسارنگ گیری کمتری می شوند. گزارش ها نشان می دهند که تمایل سلولاز و ایندیگو، و نیز جذب شدن سلولاز به سطح فیبر های سفید رنگ پارچه های کتانی موجب پسارنگ گیری می شود. سلولاز تریکودرما رسئی ای که جذب فیبر های پنبه ای می شود، نسبت به سلولازی که از H. insolens به دست آمده است، موجب پسارنگ گیری بیشتری می شود. مطالعات نشان داده است سلولاز تریکودرما رسئی، که نسبت به سلولازِ H. insolens دارای اسید آمینه های خنثی بیشتری است، تمایل زیاد تری به رنگ ایندیگو دارد. همچنین احتمال داده شده است که اسید آمینه های غیر قطبی (که درصدشان در H. insolens بیشتر است)، نقش مهمی در انباشتگی ذره های رنگ ایندیگو، و احتمالا در کاهش پسارنگ گیری داشته باشند. با استفاده از اسید آمینه های تثبیت شده، نشان داده شده است که شاید ایندیگو به اسید آمینه های غیر قطبی وصل شود.

پسارنگ گیری با افزدون مواد شیمیاییِ ضدِ جذب در مرحله ی شستشوی آنزیمی کاهش می یابد. همچنین می توان با افزودن سفید کننده های ملایم یا عوامل رنگ بَردار، آن را کاهش داد.

استفاده از مخلوط های گوناگونی از سیستم سلولازی (اندوگلوکاناز و اگزو گلوکاناز) برای سنگ شویی مطالعه شده است و نتایج آن به خصوص در مورد سلولاز های تریکودرما رسئی بیش از دیگران وجود دارد. همچنین استفاده از آنزیم های ناقص (آنزیم هایی که تنها دومِین کاتالیتیک آنها باقی مانده و بخش هایی از آنها حذف شده است) نیز برای سنگ شویی مطالعه شده است. در این زمینه، نشان داده شده است که استفاده از EGI و EGIIی ناقص، و نیز استفاده از CBHI و CBHIII ناقص، موجب کاهش پسارنگ گیری می شود، این در حالی است که سنگ شویی انجام شده به وسیله ی چنین آنزیم هایی، شبیه سلولاز های طبیعی است. افزودن پروتئاز در انتهای مرحله ی سنگ شویی آنزیمی، منجر به کاهش چشمگیر پسارنگ گیری، و افزایش کنتراست می شود.

اثر سلولاز های مختلف در زیست سنگ شویی

سلولاز های قارچی ای که برای زیست سنگ شویی به کار گرفته شده اند و نیز اثر گزارش شده ی آنها در جدول ‏6‑2 آورده شده است. علاوه بر نمونه هایی که در این جدول آمده است، گزارش های فراوان دیگری در باره ی استفاده از سلولاز های تریکودرما رسئی برای سنگ شویی وجود دارد. یکی از دلیل های کاربرد گسترده ی سلولاز تریکودرما رسئی برای زیست سنگ شویی، بهای پایین آن است. افزون بر این، اگر چه سلولاز های تریکودرما منجر به پسارنگ گیری زیادی می شوند، اما باز هم استفاده از آنها ترجیح داده می شود، زیرا فعالیت بالایی روی پارچه های کتانی نشان می دهند و در نتیجه، زمان فرایند را کاهش می دهند. استفاده از نسبت های مختلفی از EGI، EGII، CHBI، و CHBII (همگی مربوط به تریکودرما رسئی) برای سنگ شویی مطالعه شده است. نشان داده شده است که EGII خالص، اثر گذار ترین سلولاز برای سنگ شویی است که علاوه بر سنگ شویی خوب، کمترین میزان هیدرولیز را هم انجام می دهد.

در سال 1998، 6 سلولاز از خانواده ی 45 گلیکوزید هیدرولاز ها جدا شده و برای سنگ شویی مطالعه شدند. نتایج نشان داد که آنها سایش پارچه را به میزان بیشتری انجام می دهند و می توانند به خوبی رنگ را از سطح پارچه بر دارند. در مقابل، 3 سلولازی که از خانواده ی 7 جدا شده بودند، سایش کمی ایجاد می کردند. در سال 2000، سلولاز جدیدی به نام NCE-4 از Humicola insolens به دست آمد که برای سنگ شویی مناسب بود. سلولاز به دست آمده از Chysosporium luckowense سنگ شویی بیشتر، و پسارنگ کیری کمتری نسبت به سلولاز های تریکودرما رسئی داشت. از میان 4 سلولاز متعلق به C. luckowense (یعنی EG-25، EG-20، CBH-43، CBH-55)، EG-25 کلیدی ترین آنزیم برای سنگشویی بوده و پسارنگ گیری آن نیز نسبتا کم است. از سلولازِ Penicillium occitanis برای سنگ شویی در صنعت استفاده شده است. EGI به دست آمده از Myceliphthora thermophila در pH های قلیایی فعالیت بیشتری دارد و از پسارنگ گیری جلوگیری می کند، اما در گزارش های مربوط به این آنزیم، مطلب چشمگیری در باره ی اثر آن در سنگ شویی دیده نمی شود. علاوه بر سلولاز های قارچی، سلولاز های باکتری ها و اکتینومایست ها نیز برای سنگ شویی گزارش شده اند.

در سال 2001 سنگشویی با استفاده از لاکاز در بازار مطرح شد که ویژگی های خاص خود را دارد. آبی ایندیگو بر اثر فعالیت این آنزیم به مواد بی رنگ تدیل می شود. این کار باعث ایجاد تضاد رنگی مطلوب در پارچه می شود. به این تریب با استفاده از لاکاز، شمایل جدیدی از لباس های کتانی ارائه شد. چون لاکاز به بافت سلولز کاری ندارد، پارچه استحکامش را به خوبی حفظ می کند. البته اطلاع چندانی از میزان گسترش این آنزیم در بازار نساجی در دست نیست.

فراوری فیبرهای سلولزی مصنوعی

فیبرهای سلولزی مصنوعی از چوب ساخته می شوند. Lyocell یکی از الیاف مصنوعی تجاری است که در سال 1998 حدود 100 هزار تُن تولید داشت. برای ساخت این فیبرها از محلول سلولز خالص در N-متیل مورفولین N-اکسیِد  مونوهیدراته استفاده می شود. تولید این الیاف به ناچار توام با ایجاد پرزهایی در آن است که توسط سلولاز حذف می شود.

فراوری فیبرهای باست

در برخی گیاهان همچون کتان، کنف و… برای جداسازی الیاف پیشتر از آب و امروزه تلاش می شود از محلول های آنزیمی استفاده شود. در این راه، پکتینازها، همی سلولازها، سلولازها و زایلانازها بررسی شده اند.

فراوری پشم

پروتئازها، دسته ای از آنزیم ها هستند که هیدرولیز پیوند پپتید در پروتئین را کاتالیز می کنند. این آنزیم ها به دو گروه عمده تقسیم می شوند:

–  اندوپپتیدازها که پیوندهای پپتیدی را از داخل زنجیره هیدرولیز می کنند.

– کربوکسی پپتیدازها یا آمینو پپتیدازها که پیوندهای پپتیدی را از انتهای زنجیر هیدرولیز می کنند.

از مهمترین کارهای انجام گرفته در زمینه استفاده از پروتئازها در نساجی می توان به ضدآب رفتگی، سفیدگری پشم، صمغ گیری ابریشم و نیز آماده سازی چرم اشاره کرد.

عمل آوری پشم با آنزیم های پروتئاز سبب افزایش راحتی (کاهش احساس خارش و افزایش نرمی) و نیز بهبود ظاهر سطح و خاصیت ضدپیلی در پشم می شود. عملیات ضد آب رفتگی بر پایه اکسیدکردن و شکستن پیوندهای عرضی دی سولفید می باشد و با استفاده از یک پروتئاز، کوتیکول لیف بطور کامل از بین رفته و لیف ضدنمدی می شود. با استفاده از سرین پروتئاز، خاصیت آب دوستی پشم بهتر شده و سفیدی آن بیشتر می شود.

عمده پشم از پروتئین است (97%) و 1% نیز چربی دارد. در ساختار پشم دو بخش قابل تشخیص است: کوتیکول شامل سلولهای همپوشان، و کورتکس شامل سلول های دوکی. در کوتیکول، اسید چرب 18-mathyleicosanic acid به ماتریکس پروتئینی وصل شده است. این پروتئین ها می توانند از طریق الکل قلیایی یا محلول های کلرینه حذف شوند. پروتئین پشم کراتین است. کراتین دو نوع اسیدی و خنثی تا قلیایی دارد. به ویژه در کوتیکول این پروتئین با پیوندهای دی سولفید فراوان به عنوان سدی در برابر محیط عمل می کند. طبیعت پشم است که در برابر رطوبت در هم فرو می رود و گره می خورد (نمدها). ولی این برای منسوجات پشمی مناسب نیست. برای ممانعت از آن، به عنوان یک فرایند تکمیلی از مواد ضد نمدی شدن استفاده می شود. این مواد یا سطح پشم را اکسید می کنند یا سطح را با پلیمرهایی می پوشانند یا ترکیب این دو روش را استفاده می کنند. بهترین روش شناخته شده استفاده از فرایند Chlorine-Hercosett است که در آن از کلرین اسیدی  و سپس رزین استفاده می شود. مشکل این روش در دادن حالت مصنوعی به پشم و نیز ایجاد مواد جانبی آلاینده است. استفاده از روش های آنزیمی به عنوان جایگزین مطرح است. پروتئازها با تجزیه کوتیکول، مکانیسم نمدی شدن پشم را از کار می اندازند. البته مشکل استفاده از آنها ناتوانی در کنترل ورود پروتئاز به لایه های زیرین و تجزیه پشم است. این فرایندها هنوز تجاری نشده اند.

کربونیزاسیون پشم

تحقیقی برای جایگزین کردن عملیات کربونیزاسیون اسیدی پشم با مخلوط سلولازها و پکتینازها انجام گرفته است. در این فرآیند، تخریب مواد سلولزی و مواد لیگنین گیاهی به مواد محلول در آب صورت گرفته و این مواد به آسانی از پارچه برطرف می شوند. این فرآیند برای الیاف پشمی بی ضرر بوده و نیاز به هزینه های عملیات کمتری دارد، ولی هنوز برای رسیدن به سرعت قابل قبول، نیاز به تحقیق بیشتر دارد. یادآوری می شود که کربونیزه شدن (فرآیند شیمیایی برای زدودن مواد سلولزی از کالای مخلوط سلولزی ـ پروتئینی) از طریق هیدرولیز شیمیایی مواد سلولزی توسط اسید سولفوریک غلیظ صورت می گیرد.

صمغ زذایی از ابریشم

بخش قابل ملاحظه ای از صمغ سیریسین موجود در رشته های ابریشم طی فرایند پخت پیله ابریشم برطرف می شود. اما باقیمانده سیریسن، رسوب می کند و محکم بهم می چسبد به طوریکه براحتی نمی توان آن را بازیابی کرد. روش های سنتی عملیات صمغ زدایی توسط مواد قلیایی و شوینده نیز کم تأثیر است. زدودن صمغ سیریسین از ابریشم به کمک آنزیم ها امکان پذیر است و بدین ترتیب هیچگونه رسوبی روی کالا باقی نمی ماند. این عملیات منجر به زیست پرداخت ابریشم می شود که در واقع به مفهوم از بین بردن صمغ سریسین بطور کامل است و در نتیجه شفافیت ابریشم افزایش می یابد. تاکنون پروتئازهای مختلف و همچنین ترکیب پروتئاز و لیپاز برای این منظور بررسی شده اند.

تصفیه پساب و بازیافت

چندین سال است که فرآیندهای طبیعی میکروبی برای بازیابی پسماندها و تصفیة پساب ها در صنعت نساجی استفاده شده است. نه تنها برطرف کردن رنگ از پسابِ رنگ زاها و جابجایی ضایعات سمی شامل PCPها و حشره کش ها و فلزات سنگین با روش سنتی یا تصفیه شیمیایی مشکل است، بلکه روش های فوق سبب سمی شدن سیستم های بکار رفته برای تصفیة آنها می شوند.

رنگ زدایی

تصفیة رنگ های فعال با روش های متداول دشوار است، زیرا آنها جذب جرم های فاضلاب می شوند. اخیراً راه حلی برای این مشکل پیدا شده است که شامل حمله مستقیم میکروبی به پیوندهای آزوری رنگ زاهای آلی است که منجر به تخریب کامل و حل شدن آنها می شود. روش های دیگری از قبیل استفاده از مواد فعال بیولوژیک نظیر کیتین برای جذب رنگ معرفی شده است. در بعضی کشورها محققین از منابع ارزان و قابل دسترس محلی تزیست توده نظیر خمیر کاه و حتی باقی مانده های حاصل از راکتورهای زیست گاز استفاده کرده اند.

نشاسته و PVA از مرحله آهارزدایی بخشی از آلودگی پساب نساجی هستند، ولی رنگ ها مهمترین آلودگی حساب می شوند. رنگ ها پایدارند و به روش های معمولی حذف نمی شوند. مثلا رنگ های آزو به سادگی در طبیعت تجزیه نمی شوند و موادی سمی هستند. حتی پس از تجزیه نیز آروماتیک آمین تولید می کنند که آنها نیز سمی هستند. اغلب روش های قابل استفاده برای حذف رنگ ها از قبیل کروماتوگرافی، جذب، تبادل یون و… گران قیمت هستند و نیز گستره کاربرد کمی دارند و برای همین در مقیاس بزرگ و صنعتی استفاده نمی شوند. برای حل این مشکل، در کنار دیگر روش ها، استفاده از آنزیم هایی همچون لاکاز، لیگنین پراکسیداز، و منگنز پراکسیداز نیز بررسی شده اند. اینها می توانند حلقه های آروماتیک را بشکنند. در مورد استفاه از این روش های آنزیمی و نیز امکان کاهش مصرف آب به کمک آنزیم ها پژوهش های فراوانی انجا شده و چون هیچیک هنوز تجاری نشده اند از بیان آنها صرف نظر می شود.