专利名称：一种基于角质酶、角蛋白酶和蛋白酶处理的羊毛织物生物防毡缩方法
技术领域：
一种基于角质酶、角蛋白酶和蛋白酶处理的羊毛织物生物防毡縮方法，属 于毛纺行业中毛织物染整加工的应用技术领域。
背景技术：
羊毛具有縮绒性，毛织物在湿热状态下受到外力作用时会产生毡縮，使面 积收縮，形状改变，絨毛突出，弹性降低，手感粗糙，织物外观和服用性能受 到严重影响。因此，需要对毛织物进行以去除鳞片层为目的的减量防毡縮整理。 目前，羊毛防毡縮整理效果较好且应用最广泛的是氯化法，如采用次氯酸盐或 二氯异氰脲酸盐进行处理。氯化法处理羊毛时纤维易吸氯泛黄，织物手感粗糙， 染色时易不匀，且处理后废水中的有机氯化物含量相当高，对环境有不利影响。
羊毛蛋白酶防毡縮是利用蛋白酶对羊毛纤维大分子肽键的水解作用使羊毛 的鳞片、细胞膜复合物等产生部分溶解，达到部分去除鳞片的目的，具有处理 条件温和、节约能源以及减少污染等特点。由于羊毛的鳞片表层由排列整齐的 类脂物质组成，并与类脂层下的蛋白质以酯键和硫酯键结合，具有极强的疏水 性。因此，用蛋白酶对羊毛进行防毡縮整理时， 一般需要对羊毛表面进行化学 预处理，以增加纤维表面的亲水性，然后再用蛋白酶进行处理，去除羊毛表面 鳞片。常规化学预处理虽然能增加蛋白酶的减量效果，但由于纤维鳞片层处理 均匀度不易控制，易造成毛纤维内部损伤，表现为织物失重增加、强力下降而 毡縮效果改善较小，因此在羊毛酶减量防毡縮工艺中难以得到实际应用。
角质酶主要来源于真菌和细菌，是一种能破坏角质多聚物分子的酯键、并 使其水解为单体和小分子寡聚体的水解酶，对羊毛鳞片表层疏水性类脂结构中 的酯键具有一定的催化水解能力。角蛋白酶为一种可以特异性降解角蛋白的还 原酶类，由真菌、放线菌和细菌等多种微生物产生，能水解羊毛鳞片层中二硫 键成半胱氨酸化合物，对羊毛鳞片层致密产生"松解"作用，利于后续角蛋白 的进一步水解。本法述及的羊毛防毡縮加工中，毛织物经角质酶处理后，纤维 表面的润湿性随着类脂物的去除而有所改善，后续加工中酶分子的可及度提高; 角蛋白酶对纤维鳞片层中的二硫键的还原进一步增加了蛋白酶分子对羊毛纤维 鳞片角蛋白的水解效率，毛织物酶法防毡縮的效果提高。作用原理示意反应式:
K-S-S-K -^ K-SH ——^多肽、氨基酸
二硫化物 半肤飄
发明内容
本发明的目的旨在提高蛋白酶对羊毛防毡縮的加工效果。使用本发明可提 高毛织物的润湿性和生物防毡縮的效果，解决传统氯化法羊毛防毡縮纤维损伤 大，环境污染严重的技术问题，达到优化处理效果，改善环境，提高全毛产品 品质的目的。
本发明的技术方案 一种角质酶、角蛋白酶和蛋白酶处理的羊毛织物生物 防毡縮方法，将萃取除杂后的全毛坯布依次用角质酶、角蛋白酶溶液处理，再 应用蛋白酶进行羊毛织物的的蛋白酶后处理加工；
萃取预处理羊毛织物置于氯仿-甲醇或四氯化碳-甲醇溶剂中，回流萃取 2-24小时，再依次用乙醇或甲醇、及热水洗除布面残留杂质；
角质酶处理萃取后的羊毛织物在质量浓度0.5% 5.0%角质酶、润湿渗透 剂0 20g/L的溶液中浸渍处理，温度30 60。C， pH 7.0-9.0，时间1~6小时，处 理后织物充分洗净；
角蛋白酶处理角质酶处理后的羊毛织物在质量浓度1%~5.0%角蛋白酶、 润湿渗透剂0~20g/L的溶液中浸渍处理，温度40 6(TC， pH 8.0 9.0，时间1 8 小时，处理后织物充分洗净；
蛋白酶处理角蛋白酶处理后的羊毛织物在质量浓度0.2%~2.0%蛋白酶、 润湿渗透剂0 20g/L的溶液中浸渍处理，温度30°C 60°C ， pH 7.0 9.0，时间0.5 2 小时；
在角质酶、角蛋白酶和蛋白酶处理中，采用加入聚氧乙烯型非离子表面活 性剂、或阴离子表面活性剂作润湿渗透剂；或不加入任何润湿渗透剂；
灭酶在蛋白酶处理液中加入0.5 5.0mol/L三氯乙酸使蛋白酶失活，或升 高酶液温度至90°C以上处理一定时间；
水洗灭酶后织物分别以热水和冷水充分水洗。
所述的羊毛织物生物防毡縮方法，适用于处理的羊毛织物包括全毛华达呢、 哔叽、凡立丁精纺呢绒织物及粗纺呢绒品种。
应用的酶选用不同种类的角质酶、角蛋白酶和蛋白酶。
本发明的有益效果本发明所述的一种角质酶、角蛋白酶和蛋白酶处理的 羊毛织物生物防毡縮方法为非单一的蛋白酶法，也区别于既有的氧化处理与蛋 白酶相结合的工艺，而是采用了角质酶与角蛋白酶预处理组合，再进行蛋白酶 减量相结合的三步法工艺。与仅经氧化预处理和蛋白酶处理的试样相比，本法 加工的羊毛织物具有较好的特点，在不加任何表面活性剂的情况下，酶减量后 毛织物的润湿时间明显縮短，接触角减小。相近减量率条件下，纤维损伤低于 过氧化氢与蛋白酶组合工艺处理样，毡缩率较低，染色性能改善。
具体实施方式
实施例1
织物品种全毛华达呢。
(1) 萃取预处理羊毛织物置于氯仿甲醇(87 : 13， v/v)有机溶剂中，在 55。C条件下回流萃取4小时，再分别以乙醇及热水洗除布面残留杂质。
(2) 氧化处理处理浴30%过氧化氢20g/L，润湿渗透剂0g/L的溶液， 温度5(TC， pH8.0，处理时间0.5小时。
(3) 角质酶处理处理浴角质酶5.0。/。owf,润湿渗透剂0 g/L的溶液， 温度6(TC， pH8.0，处理时间4小时。
(4) 角蛋白酶处理处理浴角质酶5.0。/oowf，润湿渗透剂0 g/L的溶液， 温度55'C， pH8.5，时间8小时。
(5) 蛋白酶处理处理浴蛋白酶2。/。owf，润湿渗透剂Og/L的溶液，55 °C， pH8.5，处理时间1小时。
试样l:仅经过氧化和蛋白酶处理(步骤l、 2和5);
试样2:经角质酶、角蛋白酶预处理和蛋白酶三步处理(步骤1、 3、 4和5)。 经上述工艺处理后，试样1的减量率为4.9%，润湿时间为llmin，毡縮率 为4.9%;试样2的减量率为5.4%,润湿时间为1.2min，毡縮率为3.1%。 实施例2
织物品种全毛女衣呢。
(1) 萃取预处理羊毛织物置于四氯化碳甲醇(S7 : 13， v/v)有机溶剂溶 液中，在55-C条件下回流萃取4小时，再分别以乙醇及热水洗除布面残留杂质。
(2) 角质酶处理处理浴角质酶2.0。/。owf、润湿渗透剂1 g/L的溶液， 温度60'C， pH8.0，处理时间4小时。
(3) 角蛋白酶处理处理浴角质酶5.0。/。owf、润湿渗透剂Og/L的溶液， 温度55'C， pH8.5,时间8小时。
(4) 蛋白酶处理处理浴蛋白酶l。/。owf的溶液，55°C， pH8.5，处理 时间1小时。
试样l:经过角质酶、蛋白酶二浴处理(步骤l、 2和4); 试样2:经角质酶、角蛋白酶预处理和蛋白酶三步处理(步骤l、 2、 3和4)。 经上述工艺处理后，试样1的减量率为4.2%，润湿时间为5.5min，超縮率 为5.1%;试样2的减量率为4.7%,润湿时间为1.2min，毡縮率为2.9%。
权利要求
1.一种角质酶、角蛋白酶和蛋白酶处理的羊毛织物生物防毡缩方法，其特征是将萃取除杂后的全毛坯布依次用角质酶、角蛋白酶溶液处理，再应用蛋白酶进行羊毛织物的的蛋白酶后处理加工；萃取预处理羊毛织物置于氯仿-甲醇、或四氯化碳-甲醇溶剂中，回流萃取2-24小时，再依次用乙醇或甲醇、及热水洗除布面残留杂质；角质酶处理萃取后的羊毛织物在质量浓度0.5％～5.0％角质酶、润湿渗透剂0～20g/L的溶液中浸渍处理，温度30～60℃，pH7.0～9.0，时间1～6小时，处理后织物充分洗净；角蛋白酶处理角质酶处理后的羊毛织物在质量浓度1％～5.0％角蛋白酶、润湿渗透剂0～20g/L的溶液中浸渍处理，温度40～60℃，pH8.0～9.0，时间1～8小时，处理后织物充分洗净；蛋白酶处理角蛋白酶处理后的羊毛织物在质量浓度0.2％～2.0％蛋白酶、润湿渗透剂0～20g/L的溶液中浸渍处理，温度30℃～60℃，pH7.0～9.0，时间0.5～2小时；在角质酶、角蛋白酶和蛋白酶处理中，采用加入聚氧乙烯型非离子表面活性剂、或阴离子表面活性剂作润湿渗透剂；或不加入任何润湿渗透剂；灭酶在蛋白酶处理液中加入0.5～5.0mol/L三氯乙酸使蛋白酶失活，或升高酶液温度至90℃以上处理一定时间；水洗灭酶后织物分别以热水和冷水充分水洗。
2. 根据权利要求1所述的一种角质酶、角蛋白酶和蛋白酶处理的羊毛织物 生物防毡縮方法，其特征是适用于处理的羊毛织物包括全毛华达呢、哔叽、凡 立丁精纺呢绒织物及粗纺呢绒品种。
3. 根据权利要求1所述的一种角质酶、角蛋白酶和蛋白酶处理的羊毛织物 生物防毡縮方法，其特征是应用的酶选用不同种类的角质酶、角蛋白酶和蛋白
全文摘要
一种角质酶、角蛋白酶和蛋白酶处理的羊毛织物生物防毡缩方法，属于毛纺行业中毛织物染整加工的应用技术领域。旨在解决羊毛氯化法防毡缩环境污染严重，单一蛋白酶法处理织物润湿性差、毡缩率高的缺陷，以达到优化毛织物蛋白酶处理效果的目的。全毛坯布萃取去除游离油性杂质后，依次经角质酶、角蛋白酶溶液预处理，提高纤维鳞片表面的亲水性和蛋白酶分子可及度，毛织物再在蛋白酶溶液中进行减量加工，实现羊毛酶减量相结合的生物加工。通过本发明，使得生物法羊毛防毡缩工艺替代传统氯化法防毡缩的方法，不但有效提高毛织物的减量率与防毡缩效果，促进织物润湿性的改善，而且能有效提高织物的染色深度，降低减量加工中的纤维损伤，也有利于生态环境保护。
文档编号D06M101/10GK101565901SQ20091003155
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, 蔡成岗 申请人:江南大学