专利名称：一种利用谷氨酰胺转胺酶提高羊毛织物天然染料染色性能的方法
技术领域：
本发明涉及一种利用谷氨酰胺转胺酶提高羊毛织物天然染料染色性能的方 法，属于生物技术在纺织中的应用技术领域。
背景技术：
合成染料对羊毛纤维上染率和染色牢度均较好。天然染料上染纺织纤维存 在上染率低，染色牢度差的问题。目前对天然染料上染纺织纤维，人们着重研 究采用媒染剂，对织物进行改性处理或采用其他物理方法来提高染料对纤维的 吸着性能和染色牢度。传统的媒染剂大多含金属离子，其中许多传统的金属离 子因对人体的毒副作用和对环境产生的污染而被列入生态纺织品所禁用的名 单。
利用蛋白酶的水解作用可以提高羊毛织物的染色性能，但是会造成羊毛纤维 的过渡损伤。谷氨酰胺转胺酶与蛋白酶的催化机理正好相反，其可以催化蛋白 质分子内、分子间发生交联反应，目前广泛应用于食品和医药行业。从羊毛蛋 白的氨基酸组成分析，羊毛可以作为谷氨酰胺转胺酶作用的良好底物，酶促交 联反应可以使羊毛纤维形成了更加紧密的网络结构，使染料分子能够更加牢固 得分散在羊毛蛋白内部，因此就有可能提高天然染料的染色牢度。因此基于谷 氨酰胺转胺酶特殊的催化特性，有望建立一种新型的提高羊毛天然染料染色性 能的生物方法。此酶的应用为羊毛制品的生物法加工和拓宽改酶的应用领域具 有非常重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于利用谷氨酰胺转胺酶的催化交联作用代替传统的金属离 子媒染法，提高天然染料在羊毛织物上的染色性能。
本发明的技术方案 一种提高羊毛织物天然染料染色性能的方法，将羊毛 织物预处理后进行染色，染色过程后采用谷氨酰胺转胺酶固色，工艺步骤
a.羊毛织物预处理织物热水浸渍；用含lg/L渗透剂JFC、质量浓度4 X的高锰酸钾溶液pH4、温度40。C、时间30min、浴比1 :20氧化，45。C皂洗 15 min，质量浓度2。％纯碱中和清洗，清水冲洗，烘干；质量浓度6%NaHS03 的lXHAc溶液温度40。C、时间30min、浴比1:20脱色，冲洗，晾干；浸入 含有蛋白酶的5Ommol/L的Tris-HCl缓冲溶液恒温处理pH7-8、浴比1:20、浴 中含质量浓度1°/。平平加0和1%蛋白酶、50。C处理45min，高温灭酶，冲洗， 烘干；
3b. 染色过程织物浸入质量浓度3%的天然色素溶液中，浴比1 : 30，
20-30min升温至90°C，染液以醋酸调pH3， 9(TC恒温染lh，皂片温水洗浮色， 晾干；
c. 谷氨酰胺转胺酶的固色过程染色羊毛织物浸入含有一定酶活的谷氨酰 胺转胺酶的50mmol/LTris-HCl缓冲溶液为固色浴中，pH6.5、浴比1:20，浴中 谷氨酰胺转胺酶酶活20U/g织物，浴中含平平加0质量浓度0.5%， 37。C固色 lh，，高温灭酶，冲洗，烘干。
所用谷氨酰胺转胺酶为任何微生物和组织来源的谷氨酰胺转胺酶酶制剂； 天然染料为任何动物或植物来源的天然染料。 所述羊毛织物为任何针织及机织羊毛织物。
本发明的有益效果本发明方法与传统的媒染发相比，羊毛织物经谷氨酰 胺转胺酶处理，天然染料的染色可达到与传统媒染法相当的皂洗牢度，对日晒 牢度的影响很小，但可提高染色织物的亮度和匀染性，并且避免了重金属离子 的使用。
具体实施例方式
织物华达呢毛坯皂洗后晾干待用，谷氨酰胺转胺酶市售食品级，溶菌 酶市售，工业级；天然色素姜黄，栀子黄，紫胶红为食品级。 实施例h
a. 羊毛织物预处理，工艺处方及条件如下织物热水浸渍、高锰酸钾溶液 氧化(KMn04， 4%(owf)， JFC (江苏凌飞化工有限公司产品)lg/L， pH4，温 度40。C，时间30min,浴比l : 20)、皂洗(45。C ， 15 min)、中和清洗(纯碱2%(owf))、 清水冲洗、5(TC烘干、脱色(NaHS03 6X(owf)， HAc 1%，温度40°C，时间30 min， 浴比1 : 20)、冲洗、晾干、浸入含有蛋白酶的50 mmol/L的Tris-HCl缓冲溶液
(pH7-8;浴比1:20，平平加O: 1%，蛋白酶用量1% (owf))、恒温处理(50°C， 45min)、高温灭酶、冲洗、烘干。
b. 染色过程织物浸入色素溶液(天然色素用量3%，浴比1 : 30)、20-30min 升温至90'C、染液以醋酸调pH为3左右恒温染lh、皂片温水洗浮色、晾干。
c. 谷氨酰胺转胺酶的固色过程染色羊毛织物浸入含有谷氨酰胺转胺酶的 50 mmol/L Tris-HCl缓冲溶液(谷氯酰胺转胺酶用量20 U/g织物，平平加O: o.w.f =0.5%， 37°C， lh,浴比1:20， pH6.5)、高温灭酶、冲洗、烘干。
在相同的染色条件下，未经预处理和谷氨酰胺转胺酶固色的羊毛染色织物 的K/S值分别为姜黄6.8，栀子黄6.3，紫胶红20,水洗牢度均为l-2级。经过预处 理及20U/g织物的谷氨酰胺转胺酶固色处理lh的羊毛染色织物的K/S值分别为姜 黄12，栀子黄ll，紫胶红27，水洗牢度均为4-5级。染色织物的亮度和染色均匀 性得到改善。
4对比实施例
织物分别媒染剂溶液(硫酸亚铁，o.w.f=10%;浴比1:50，室温，3h)、 取出烘干(6(TC)、平衡24h。
染色过程织物浸入色素溶液(天然色素用量o.w.f二3。/。，浴比1: 30)、 20-30 min升温至90。C、染液以醋酸调pH3-4恒温染1 h、皂片温水洗浮色、晾干。
染色羊毛织物经酶染后染色强度K/S分别为姜黄19，栀子黄M，紫胶红32， 水洗牢度均为5级。但是染料的颜色明显变深变暗。
权利要求
1、一种提高羊毛织物天然染料染色性能的方法，其特征是将羊毛织物预处理后进行染色，染色过程后采用谷氨酰胺转胺酶固色，工艺步骤a.羊毛织物预处理织物热水浸渍；用含1g/L渗透剂JFC、质量浓度4％的高锰酸钾溶液pH4、温度40℃、时间30min、浴比1∶20氧化，45℃皂洗15min，质量浓度2％纯碱中和清洗，清水冲洗，烘干；质量浓度6％NaHSO3的1％HAc溶液温度40℃、时间30min、浴比1∶20脱色，冲洗，晾干；浸入含有蛋白酶的50mmol/L的Tris-HCl缓冲溶液恒温处理pH7-8、浴比1∶20、浴中含质量浓度1％平平加O和1％蛋白酶、50℃处理45min，高温灭酶，冲洗，烘干；b.染色过程织物浸入质量浓度3％的天然色素溶液中，浴比1∶30，20-30min升温至90℃，染液以醋酸调pH3，90℃恒温染1h，皂片温水洗浮色，晾干；c.谷氨酰胺转胺酶的固色过程染色羊毛织物浸入含有一定酶活的谷氨酰胺转胺酶的50mmol/L Tris-HCl缓冲溶液为固色浴中，pH6.5、浴比1∶20，浴中谷氨酰胺转胺酶酶活20U/g织物，浴中含平平加O质量浓度0.5％，37℃固色1h，，高温灭酶，冲洗，烘干。
2. 根据权利要求1所述的提高羊毛织物天然染料染色性能的方法，其特征 在于所用谷氨酰胺转胺酶为任何微生物和组织来源的谷氨酰胺转胺酶酶制剂； 天然染料为任何动物或植物来源的天然染料。
3. 根据权利要求1所述的提高羊毛织物天然染料染色性能的方法，其特征 在于所述羊毛织物为任何针织及机织羊毛织物。
全文摘要
一种利用谷氨酰胺转胺酶提高羊毛织物天然染料染色性能的方法，属于生物技术在纺织中的应用技术领域。本发明的工艺步骤a.织物的预处理；b.染色过程；和c.用谷氨酰胺转胺酶的固色过程。本发明通过谷氨酰胺转胺酶的催化作用，提高羊毛织物天然染料染色性能，避免了传统媒染剂的使用。羊毛织物经谷氨酰胺转胺酶处理，天然染料的染色可达到与传统媒染法相当的皂洗牢度，对日晒牢度的影响很小，可提高染色织物的亮度和匀染性，并且避免了重金属离子的使用。
文档编号D06M16/00GK101565900SQ200910031550
公开日2009年10月28日 申请日期2009年4月22日 优先权日2009年4月22日
发明者莉 崔, 平 王, 强 王, 范雪荣 申请人:江南大学