纺织品的颜色修饰的制作方法

文档序号:12185077阅读:326来源:国知局

本申请包括计算机可读形式的序列表,将其通过引用结合在此。

发明领域

本发明涉及用于使用果胶溶酶处理染色的纺织品的方法。

本发明的背景

酶处理纺织品的用途现在是已确立的。使用淀粉酶用于脱浆,并且使用纤维素酶用于打磨。酶如漆酶、过氧化物酶或水解酶也已经用于颜色修饰的纺织品处理中,替代苛刻的化学漂白处理。

WO 96/12852披露了用于提供染色的织物表面的颜色密度中漂白样子的工艺,该工艺包括在水性介质中将染色的织物与苯酚氧化酶系统,如与氧一起的漆酶、和增强剂(介质)接触。

WO 99/34054披露了用洗涤液从染色的织物中移除过量颜料的工艺,该洗涤液包括至少一种过氧化物酶、氧化酶试剂以及至少一种介质,如包括过氧化物酶、过氧化氢酶以及像1-羟基-苯并三唑的介质的液体。

WO 2011/025861披露了用于使用水解酶的染色的纺织品的酶法打磨和颜色修饰的组合物和方法。

在纺织品工业中任然存在通过其他溶液修饰纺织品颜色的需要。

发明概述

本发明涉及用于处理染色的纺织品的方法,该方法包括将染色的纺织品与果胶溶酶接触。

在一些实施例中,该染色的纺织品是染色的织物或染色的衣服。

在一些实施例中,将该染色的纺织品的颜色在所述处理工艺后进行修饰。在一些优选的实施例中,该颜色修饰优选地选自颜色强化、颜色调亮、颜色变化和偏色变化。

在一些实施例中,在织物洗涤阶段的任何阶段(如脱浆阶段、打磨阶段和常规的颜色修饰阶段)之前、期间或之后使用该方法,还可以在任何组合的洗涤阶段使用该方法。

在一些实施例中,在牛仔布打磨阶段期间不使用该方法。

在本发明中,该果胶溶酶优选地选自下组,该组由以下各项组成:果胶裂解酶(EC 4.2.2.10)、半乳聚糖酶(EC 3.2.1.89)、阿拉伯聚糖酶(EC 3.2.1.99)、果胶酯酶(EC 3.1.1.11)、甘露聚糖酶(EC 3.2.1.78)、多聚半乳糖醛酸酶(EC 3.2.1.15)和果胶酸裂解酶(EC 4.2.2.2)。

在一些实施例中,该染色的纺织品是牛仔布织物。在一些实施例中,该染料是靛蓝染料、硫化染料和/或反应性染料。

本发明还涉及一种组合物,该组合物包括果胶溶酶、过氧化物酶、淀粉酶和/或纤维素酶。

发明详细描述

如在此使用的,单数形式“一种(a)”、“一种(an)”以及“该”包括复数个指示物,除非上下文中另外明确指明。因此,例如,“果胶溶酶”的引用包括一种或多种果胶溶酶的用途。方法的“步骤”意指至少一个步骤,并且它可以是一个、两个、三个、四个、五个或甚至更多个方法步骤。

EC-号可以用于酶的分类。参考国际生物化学与分子生物学联合会的命名委员会的建议(Recommendations of the Nomenclature Committee of the International Union of Biochemistry and Molecular Biology),学术出版社公司(Academic Press Inc.),1992。

应当理解的是本文提及的术语酶、连同各种酶和酶分类涵盖野生型酶、连同保留所讨论活性的其任何变体。此类变体可以通过重组技术进行生产。该野生型酶还可以通过重组技术,或通过分离和纯化从自然来源进行生产。

在一个具体实施例中,所讨论的酶是明确定义的,意指只有一种主要酶组分存在。例如,这可以通过在适当的大小排阻层析柱上分级来进行推断。此类可以获得的明确定义的、或纯化的、或高度纯化的酶是本领域已知的和/或描述于关于的所讨论的特定酶的公开物中。

果胶溶酶

如本文表示的术语“果胶溶酶”旨在包括根据本领域所定义的任何果胶酶,其中果胶酶是水解果胶物质(主要是聚-1,4-a-D-半乳糖醛酸苷及其衍生物)的糖苷键(参见参考文献,萨凯(Sakai)等人,果胶,果胶酶和亲果胶酶:生产,性质和应用(Pectin,pectinase and propectinase:production,properties and applications),应用微生物学进展(Advances in Applied Microbiology),第39卷,1993中的第213-294页)的一组酶,该酶被理解为包括成熟蛋白或其前体形式或其基本上具有全长酶活性的功能片段。此外,术语“果胶溶”酶旨在包括这些酶的同源物或类似物。

优选地,本发明方法中有用的果胶溶酶是通过反式消去(transelimination)催化果胶酸(也称为聚半乳糖醛酸)中α-1,4-糖苷键的随机断裂的果胶酶,例如聚半乳糖醛酸裂解酶类(EC 4.2.2.2)(PGL),也称为聚(1,4-α-D-半乳糖醛酸苷)裂解酶,也称为果胶酸裂解酶。另外优选的是催化果胶酸中α-1,4-糖苷键的随机水解的果胶酶,例如聚半乳糖醛酸酶类(EC 3.2.1.15)(PG),也称为endo-PG。同样优选的是催化果胶中α-1,4-糖苷键的随机断裂的果胶酶,如聚甲基半乳糖醛酸裂解酶(EC 4.2.2.10)(PMGL),也称为Endo-PMGL,还称为聚(甲氧基半乳糖醛酸苷)裂解酶,还称为果胶裂解酶。其他优选的果胶酶为半乳糖酶(EC 3.2.1.89)、阿拉伯聚糖酶(arabinanase)(EC 3.2.1.99)、果胶酯酶(EC 3.1.1.11)和甘露聚糖酶(EC 3.2.1.78)。在本发明的方法中有用的可商购果胶溶酶产品的一个实例是 EcoScour(可从美国杜邦公司(DuPont Company)获得)。

本发明有用的酶制剂优选源自微生物,优选地来自细菌、古细菌(archea)或者真菌,尤其是来自细菌,例如属于芽孢杆菌属的细菌,优选属于嗜碱芽孢杆菌菌株的细菌,该细菌可选自下组,该组由以下各物种组成:地衣芽孢杆菌及高度相关的芽孢杆菌物种,其中所有物种基于比对的16S rDNA序列与地衣芽孢杆菌具有至少90%的同源性。这些物种的特定实例为:地衣芽孢杆菌、嗜碱芽孢杆菌、假嗜碱芽孢杆菌和克氏芽孢杆菌。一个特定且高度优选的实例是地衣芽孢杆菌物种,WO 99/27084中所描述的ATCC 14580。其他有用的果胶酸裂解酶源自黏琼脂芽孢杆菌物种,尤其是来自作为NCIMB 40482保藏的菌株;以及来自棘孢曲霉物种,尤其是WO 94/14952和WO 94/21786中所披露的菌株和酶,将其通过引用以其全文结合在此;以及来自物种枯草芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、科氏芽孢杆菌、假嗜碱芽孢杆菌、欧文菌属物种9482,尤其是菌株FERM BP-5994、和多粘类芽孢杆菌。

果胶溶酶可以是存在于由给定的微生物产生的酶系统中的一种组分,这样一种酶系统大多都包括若干不同的果胶溶酶组分,这些组分包括以上鉴定的那些。

可替代地,该果胶溶酶可以是一种单一组分,即,基本上没有其他果胶酶的组分,这些果胶酶可以存在于由给定的微生物产生的酶系统中,该单一组分典型地是重组组分,即,通过克隆编码该单一组分的DNA序列和随后用该DNA序列转化的并且在宿主中表达的细胞产生的重组组分。这些有用的重组酶,尤其是果胶酸裂解酶、果胶裂解酶和聚半乳糖醛酸酶在例如申请人共同未决的国际专利申请号PCT/DK 98/00514和PCT/DK 98/00515中详细描述,将其通过引用以其全文包括序列表结合在此。宿主优选为异源宿主,但是在某些条件下,宿主也可以是同源宿主。

在本发明方法中使用的果胶溶酶可以通过使用任何适合技术从微生物获得或衍生。例如,果胶酶制剂可以通过发酵微生物并且随后从发酵液或微生物通过本领域中已知方法分离含果胶酶的制剂,但是更优选地通过使用本领域中已知的重组DNA技术来获得。这种方法通常包括培养用重组DNA载体转化的宿主细胞,该宿主细胞能够在培养基中,在允许表达酶并且从培养物回收酶的条件下,表达并且携带编码所讨论的果胶酶的DNA序列。本发明酶组合物所包括的组分还可以通过常规技术来生产,如通过作为酶系统的一部分的给定的微生物来生产。

出于本发明的目的,使用如在EMBOSS包(EMBOSS:欧洲分子生物学开放软件套件(The European Molecular Biology Open Software Suite),赖斯(Rice)等人,2000,遗传学趋势(Trends Genet.)16:276-277)(优选5.0.0版或更新版本)的尼德尔(Needle)程序中所实施的尼德尔曼-翁施(Needleman-Wunsch)算法(尼德尔曼(Needleman)和翁施(Wunsch),1970,分子生物学杂志(J.Mol.Biol.)48:443-453)来确定两个氨基酸序列之间的序列一致性。所使用的参数是空位开放罚分10,空位延伸罚分0.5,以及EBLOSUM62(BLOSUM62的EMBOSS版)取代矩阵。尼德尔标注的“最长的一致性”的输出(使用-非简化选项获得)被用作百分比一致性,并且计算如下:

(一致的残基x100)/(比对长度-比对中的空位总数)

出于本发明的目的,使用如在EMBOSS包(EMBOSS:欧洲分子生物学开放软件套件,赖斯等人,2000,同上)(优选5.0.0版或更新版本)的尼德尔程序中所实施的尼德尔曼-翁施算法(尼德尔曼和翁施,1970,同上)来确定两个脱氧核糖核苷酸序列之间的序列一致性。所使用的参数是空位开放罚分10,空位延伸罚分0.5,以及EDNAFULL(NCBI NUC4.4的EMBOSS版)取代矩阵。尼德尔标注的“最长的一致性”的输出(使用-非简化选项获得)被用作百分比一致性,并且计算如下:

(一致的脱氧核糖核苷酸x100)/(比对长度-比对中的空位总数)

在本发明中,该果胶溶酶优选地是果胶酸裂解酶,该果胶溶酶的一些实例是WO 2008/039353中所描述的果胶酸裂解酶,优选地该果胶酸裂解酶由WO 2008/039353中所描述的SEQ ID NO:1组成。果胶溶酶的一些实例是WO 99/27084中所描述的果胶酸裂解酶。在一些优选的实施例中,该果胶酸裂解酶的全长序列示于WO 99/27084中的SEQ ID NO:4中,并且重命名为本发明的SEQ ID NO:1。本发明的SEQ ID NO:1的成熟多肽由氨基酸28-341组成。

在本发明的一些实例中,本发明的果胶溶酶与SEQ ID NO:1的多肽或成熟多肽具有至少60%、至少70%、至少80%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%或至少100%一致性。在优选的实施例中,该果胶溶酶由SEQ ID NO:1或SEQ ID NO:1的氨基酸28-341组成。

在本发明的一些实施例中,过氧化物酶的多肽序列可以是变体,这些变体包括本发明SEQ ID NO:1的多肽或成熟多肽的一种或多种(或若干)氨基酸的取代、缺失、和/或插入,或其同源序列。优选地,这些氨基酸变化(即,一种或多种(或若干)氨基酸的取代、缺失、和/或插入)具有微小性质,即,不会显著地影响蛋白的折叠和/或活性的保守氨基酸取代或插入;典型地一个至约30个氨基酸的小缺失;小的氨基末端的或羧基末端的延伸,例如氨基末端甲硫氨酸残基;多达约20-25个残基的小接头肽;或通过改变净电荷或另一功能,例如聚组氨酸段、抗原表位或结合域,有利于纯化的小的延伸。

保守取代的实例是在下组的范围内:碱性氨基酸(精氨酸、赖氨酸及组氨酸)、酸性氨基酸(谷氨酸和天冬氨酸)、极性氨基酸(谷氨酰胺和天冬酰胺)、疏水性氨基酸(亮氨酸、异亮氨酸及缬氨酸)、芳香族氨基酸(苯丙氨酸、色氨酸及酪氨酸)及小氨基酸(甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、苏氨酸及甲硫氨酸)。一般不会改变比活性的氨基酸取代是本领域已知的并且例如由H.诺伊拉特(Neurath)和R.L.希尔(Hill),1979,在蛋白质(The Proteins),学术出版社(Academic Press),纽约中描述。最常发生的交换是Ala/Ser、Val/Ile、Asp/Glu、Thr/Ser、Ala/Gly、Ala/Thr、Ser/Asn、Ala/Val、Ser/Gly、Tyr/Phe、Ala/Pro、Lys/Arg、Asp/Asn、Leu/Ile、Leu/Val、Ala/Glu、和Asp/Gly。

亲本多肽中的必需氨基酸可以根据本领域中已知的程序来鉴定,如定点诱变或丙氨酸扫描诱变(坎宁安(Cunningham)和韦尔斯(Wells),1989,科学(Science)244:1081-1085)。在后一项技术中,在该分子中的每一残基处引入单个丙氨酸突变,并且对所得突变体分子的内切葡聚糖酶活性进行测试以鉴别对于该分子的活性至关重要的氨基酸残基。还参见希尔顿(Hilton)等人,1996,生物化学杂志(J.Biol.Chem.),271:4699-4708。也可结合假定接触位点氨基酸的突变,如通过以下技术例如核磁共振、结晶学、电子衍射、或光亲和标记进行确定的对结构进行物理学分析,从而确定酶的活性位点或其他生物学相互作用。参见,例如德·沃斯(de Vos)等人,1992,科学(Science)255:306-312;史密斯(Smith)等人,1992,分子生物学杂志(J.Mol.Biol.)224:899-904;沃勒达尔(Wlodaver)等人,1992,欧洲生物化学学会联盟通讯(FEBS Lett.)309:59-64。还可以从与亲本多肽相关的多肽的一致性分析推断必需氨基酸的身份。

可以做出单个或多个氨基酸取代、缺失和/或插入并且使用诱变、重组和/或改组的已知方法进行测试,随后进行相关筛选程序,如由里德哈尔-奥尔森(Reidhaar-Olson)和萨奥尔(Sauer),1988,科学(Science)241:53-57;博维(Bowie)和萨奥尔,1989,美国科学院院刊(Proc.Natl.Acad.Sci.USA)86:2152-2156;WO 95/17413;或WO 95/22625所披露的那些。可以使用的其他方法包括易错PCR、噬菌体展示(例如,罗曼(Lowman)等人,1991,生物化学(Biochemistry)30:10832-10837;美国专利号5,223,409;WO 92/06204)和区域定向诱变(德比舍尔(Derbyshire)等人,1986,基因(Gene)46:145;内尔(Ner)等人,1988,DNA 7:127)。

可以结合诱变/改组方法与高通量自动化筛选方法来检测由宿主细胞表达的克隆的、诱变的多肽的活性(内斯(Ness)等人,1999,自然生物技术(Nature Biotechnology)17:893-896)。编码活性多肽的诱变的DNA分子可以回收自宿主细胞,并且使用本领域的标准方法对其进行迅速测序。这些方法允许迅速确定多肽中单个氨基酸残基的重要性。

优选地,本发明的SEQ ID NO:1的多肽成或熟多肽的氨基酸取代、缺失和/或插入的总数不超过10个,例如1、2、3、4、5、6、7、8或9。

该多肽可以是杂合多肽,其中一种多肽的一部分在另一种多肽的一部分的N末端或C末端处融合。

该多肽可以是融合多肽或可切割的融合多肽,其中另一种多肽在本发明多肽的N末端或C末端处融合。通过将编码另一种多肽的多核苷酸与本发明多核苷酸融合而产生融合多肽。用于产生融合多肽的技术在本领域是已知的,并包括连接编码多肽的编码序列,这样使得它们在框内并且使得融合多肽的表达处于相同的一个或多个启动子和终止子的控制下。融合蛋白还可以使用内含肽技术构建,其中融合在翻译后产生(库珀(Cooper)等人,1993,欧洲分子生物学学会杂志(EMBO J.)12:2575-2583;道森(Dawson)等人,1994,科学(Science)266:776-779)。

融合多肽可以在两种多肽之间进一步包括切割位点。在融合蛋白分泌之时,该位点被切割,从而释放出这两种多肽。切割位点的实例包括但不限于以下各项中披露的位点:马丁(Martin)等人,2003,工业微生物学与生物技术杂志(J.Ind.Microbiol.Biotechnol.)3:568-576;斯韦蒂纳(Svetina)等人,2000,生物技术杂志(J.Biotechnol.)76:245-251;拉斯马森(Rasmussen)-威尔逊(Wilson)等人,1997,应用环境微生物学(Appl.Environ.Microbiol.)63:3488-3493;华德(Ward)等人,1995,生物技术(Biotechnology)13:498-503;以及孔特拉斯(Contreras)等人,1991,生物技术(Biotechnology)9:378-381;伊顿(Eaton)等人,1986,生物化学(Biochemistry)25:505-512;柯林斯(Collins)-莱斯(Racie)等人,1995,生物技术(Biotechnology)13:982-987;卡特(Carter)等人,1989,蛋白质:结构、功能和遗传学(Proteins:Structure,Function,and Genetics)6:240-248;以及史蒂文斯(Stevens),2003,世界药物发现(Drug Discovery World)4:35-48。

另外的酶

应了解的是,一种或多种纤维素酶、过氧化物酶、水解酶、漆酶、淀粉酶、脂肪酶、甘露聚糖酶、淀粉酶、蛋白酶、氧化酶、过氧化氢酶或提及的其他酶在此可以被用作本方法中的另外的酶。此外,在不废除本披露的精神下,可以将任何数量的另外的酶(或酶系统)与本组合物和方法结合。

例如,该蛋白酶可以是金属蛋白酶(EC 3.4.17或EC 3.4.24)或丝氨酸蛋白酶(EC 3.4.21),优选地碱性微生物蛋白酶或胰蛋白酶样蛋白酶。蛋白酶的实例有枯草杆菌蛋白酶(EC 3.4.21.62),尤其是源自芽孢杆菌属的那些,例如枯草杆菌蛋白酶Novo、枯草杆菌蛋白酶Carlsberg、枯草杆菌蛋白酶309、枯草杆菌蛋白酶147和枯草杆菌蛋白酶168(描述于WO 89/06279)。胰蛋白酶样蛋白酶的实例为胰蛋白酶(例如,猪或牛来源的)以及在WO 89/06270和WO 94/25583中描述的镰孢属蛋白酶。

术语“纤维素酶”是指催化纤维素降解为葡萄糖、纤维二糖、丙糖和其他纤维寡糖(cello-oligosaccharide)的酶。纤维素酶包括通常定义为,例如,纤维二糖水解酶、内切葡聚糖酶、和β-葡糖苷酶的那些。在本发明的方法中有用的可商购纤维素酶产品的实例是 Acid、 Ultra(所有都从诺维信(Novozymes A/S),巴格斯瓦德,丹麦可获得);IndiageTM、PrimafastTM(二者都来自美国杰能科国际公司(Genencor International Inc.));PowerstoneTM(来自Iogen公司,加拿大)和EcostoneTM、BiotouchTM(二者都来自AB酶公司(AB Enzymes),芬兰)。

“水解酶”是能够催化过水解反应的酶,该反应导致产生足够高的量的过酸用于如所描述的氧化染料脱色方法中。一般,该水解酶表现出高过水解与水解比率。在一些实施例中,该水解酶是天然发生的耻垢分枝杆菌水解酶或其变体。该酶、其酶性质、其结构、及其众多的变体和同系物详细描述于国际专利申请公开案WO 05/056782 A和WO 08/063400 A和美国专利申请公开物US 2008145353和US 2007167344中,将其通过引用结合在此。

“漆酶”是含多铜的氧化酶(EC 1.10.3.2),其通过单电子空位(electron abstraction)催化苯酚、多酚类、和苯胺的氧化,并且在四电子传递过程中伴随性将氧还原成水。在本发明的方法中有用的可商购漆酶产品的实例是:EcoFade LT100(可得自美国杰能科国际公司)和Novoprime Base 268(可得自诺维信公司)。

适合的淀粉酶包括α-淀粉酶和β-淀粉酶,优选地细菌或真菌来源。包括化学修饰的变体或蛋白质工程变体。淀粉酶包括源自芽孢杆菌属的α淀粉酶,例如,在GB 1,296,839中更详细描述的地衣芽孢杆菌的特殊菌株,及其变体。

淀粉酶变体的实例描述于WO 94/02597、WO 94/18314、WO 96/23873和WO 97/43424中,特别是在下述位置中一个或多个具有取代的变体:15、23、105、106、124、128、133、154、156、181、188、190、197、202、208、209、243、264、304、305、391、408和444。

可商购的淀粉酶为Stainzyme;Stainzyme Plus;DuramylTM、TermamylTM、Termamyl Ultra;Natalase、FungamylTM和BANTM(诺维信公司)、RapidaseTM和PurastarTM(杜邦公司)。

适合的过氧化物酶/氧化酶包括植物、细菌或真菌来源的那些。包括化学修饰的或蛋白质工程化的突变体。有用的过氧化物酶的实例包括来自鬼伞属,例如来自灰盖鬼伞的过氧化物酶,及其变体,如在WO 93/24618、WO 95/10602、以及WO 98/15257中描述的那些。可商购的过氧化物酶包括GuardzymeTM(诺维信公司)。

纺织品

如在此使用的,术语“纺织品”是指纤维,纱线,织物,服装,和非织物。该术语涵盖由天然、合成的(例如,制造的)、和各种天然和合成的共混物而制成的纺织品。纺织品可以是未加工的或加工的纤维、纱线、机织或针织织物、非织物、和衣服,并且可以是使用各种材料制成的,这些材料中的一些在本文中提及了。

最有利地,将本发明的工艺应用于含纤维素的织物,如棉、粘胶纤维,人造丝,苎麻,亚麻,天丝、或其混合物、或任何这些纤维的混合物、或任何这些纤维连同合成纤维的混合物,例如棉和氨纶(弹力牛仔布)的混合物。

具体地,该织物是染色的织物,优选地是牛仔布。可以将该牛仔布织物用以下各项进行染色:还原染料如靛蓝、或靛蓝相关染料如硫靛蓝、或硫化染料、或直接染料、或反应性染料、或萘酚。优选地,牛仔纱、织物或衣服的染色是环染。本发明的一个优选实施例是用还原染料(例如靛蓝)、或靛蓝相关的染料(例如硫靛蓝)、或硫化染料、或直接染料、或活性染料或萘酚环染纱线。还可以用多于一种染料为纱线染色,例如首先用硫化染料并且然后用还原染料,或反之亦然。该靛蓝可以源自靛蓝植物材料,或从杰能科国际公司可获得的合成的、或生物合成的靛蓝。

在本发明工艺的一个优选实施例中,织物为染靛蓝的粗斜棉布,包括由其制造的衣服。

纺织品制造工艺

将织物(如纤维素材料的织物)加工成服装制造备用的材料涉及若干步骤:将纤维纺成纱线;由该纱线形成机织或针织织物;以及随后的制备工艺、染色/印染和整理操作。在例如染色/印染和整理之前,对于除去来自纤维的天然的和人工诱导的杂质和用于改善其美学外观和可加工性而言准备过程是必需的。常见的准备过程包括脱浆(用于机织物)、精练和漂白,这些过程产生适于染色或整理的织物。

机织物是通过在织机上沿纵轴向方向伸展的经纱之间编织“纬线(filling)”或者“纬纱(weftyarn)”而编制的。为了润滑和防止经纱在编织过程中纬纱高速插入时的打磨,经纱在编织之前必须上浆。常用的浆液试剂是淀粉(或淀粉衍生物以及改性淀粉)、聚(乙烯醇)、羧甲基纤维素(即CMC),其中淀粉占优势。浆液混合液中通常包含石蜡、丙烯酸粘合剂以及多种润滑剂。所述纬纱可以穿过经纱以“上一个-下一个(over one-under the next)”的方式纺织(平织),或以“上一个-下两个(over one-under two)”(斜纹织)或任何其它无数种排列。一般来说,外套(dress)、衬衫、裤子、被单、毛巾、帷幕(drapery)等都是由机织物制成的。当织物制成之后,必须再次去除织物上的浆料(即退浆)。

针织法通过将连锁的纱线圈连接在一起而形成织物。与由两类纱线织成并含有许多“线头”的机织物相反,针织物是由单股连续的纱线织成的。从织法上讲,有许多种不同的方式将纱线圈结起来,而最终织物的特性则同时取决于纱线和针织的类型。内衣、针织衫(sweater)、袜子、运动衫、汗衫(sweat shirt)等是从编织织物得到的。

退浆

退浆是将浆料从机织物中的经纱降解和/或去除。通常,通过酶脱浆工序去除淀粉。此外,有时使用氧化脱浆以及用酸或碱的化学脱浆。

在一些实施例中,该脱浆酶是一种淀粉分解酶,如α-淀粉酶、β-淀粉酶、甘露聚糖酶、葡糖淀粉酶、或其组合。

合适的α以及β-淀粉酶包括细菌或真菌来源的那些,连同这类淀粉酶的化学或基因修饰的突变体以及变体。合适的α-淀粉酶包括可从芽孢杆菌属物种获得的α-淀粉酶。合适的可商购的淀粉酶包括但不限于, NEXT、 FLEX和COOL(全部来自于杰能科国际公司(Genencor International Inc.))、以及DURAMYLTM、ERMAMYLTM、FUNGAMYLTM TERMAMYLTM、AUQAZYMETM以及BANTM(均从诺维信公司,巴格斯瓦德(Bagsvaerd),丹麦可获得)。

其他合适的淀粉分解酶包括CGTase(环糊精葡聚糖转移酶,EC 2.4.1.19),例如,从芽孢杆菌属、热厌氧杆菌属或嗜热厌氧杆菌属物种获得的那些。

精练

精练用于从纤维中去除杂质、用于膨润纤维并且用于去除棉籽壳。这是最关键的步骤之一。精练的主要目的是a)均匀清洁织物,b)软化籽屑及其他废料,c)改善织物吸水性,d)使脂肪、油以及蜡皂化并且溶解,以及e)使不成熟棉减到最少。在约沸腾温度下的氢氧化钠精练对于100%棉而言是被接受的处理,而氢氧化钙和碳酸钠使用频率较低。合成纤维在更温和的条件下进行精练。表面活性剂和螯合剂是碱性精练所必需的。已经引入酶精练,其中据报道纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、脂肪酶、以及蛋白酶均具有洗净效应。

漂白

漂白是破坏有颜色的颜料和/或有色的杂质,以及棉籽壳屑去除。通过利用氧化或还原化学进行漂白。氧化剂可以进一步细分为使用或产生以下项的那些:a)次氯酸盐(OCl-),b)二氧化氯(ClO2),c)高锰酸盐(MnO4-),d)臭氧,以及氢过氧化物的那些种类(OOH-和/或)。还原剂是典型的二氧化硫、亚硫酸氢盐等。已经报道了使用葡萄糖氧化酶或过氧化物酶(例如,参见WO 2013/040991)的酶漂白。传统地,在该工艺中使用过氧化氢。

印染和染色

通过任何适当的用于将染料结合至纺织品中纤维的方法,通过将颜料施用至纺织品进行纺织品的印染和染色。纺织品的染色例如通过使织物通过颜料的浓溶液,随后将湿的织物存储在不漏气的外壳中以允许扩散时间,以及在冲洗掉未反应的颜料之前将颜料与织物基材反应而进行。可替代地,在冲洗之前,颜料可以通过随后对纺织品蒸汽蒸馏进行固定。该染料包括合成的和天然染料。典型染料是具有阴离子官能团的那些(例如,酸性染料、直接染料、媒染染料和反应性染料),具有阳离子基团的那些(例如,碱性染料),在应用前需要化学反应的那些(例如,还原染料、硫化染料和偶氮染料),分散染料和溶剂染料。

在染色之后必须去除未与纤维结合的过量的可溶染料,以确保染色的纺织品的坚牢度并且防止消费者在纺织品的洗涤过程中发生不期望的染料转移。一般,需要大量的水用于完全去除过量染料。在常规工艺中,首先将该印染或染色的纺织品用冷水进行冲洗,然后在高温下添加适合的添加剂进行洗涤来降低回染,像聚(乙烯吡硌烷酮)(PVP)。

在WO 99/34054中披露了用洗涤液从染色的织物中移除过量颜料的酶工艺,该洗涤液包括至少一种过氧化物酶、氧化酶试剂以及至少一种介质,如包括过氧化物酶、过氧化氢酶以及像1-羟基-苯并三唑的介质的液体。

生物抛光

如在此使用的,术语“生物抛光”、“去球”和“抗起球”是可互换的。

不应用整理组分的情况下,大多数棉织品和混纺棉织物具有相当硬和坚硬的手感外观。织物表面同样不光滑,因为小的有绒毛的微纤维从其中突出。另外,在相对短期的穿着之后,起球发生于该织物表面上,从而给予它无吸引力的打磨的样子。

生物抛光是在纤维素织物制造过程中用酶(例如纤维素酶)对其进行处理的方法,该方法相对于“减少起球”而改善织物品质。生物抛光的最重要的效果可以由以下项表征:较少的起毛和起球,增加光彩/光泽(gloss/luster),改善织物手感,增加持久柔软性和/或改善吸水性。通常在制造针织和机织织物或服装的湿润过程中进行生物抛光。湿润过程包括例如以下步骤:脱浆、精练、漂白、洗涤、染色/印染以及整理。可以在湿润步骤的任一步骤之后将生物抛光作为分开步骤而进行或可以与那些湿润步骤的任一步骤组合进行。

牛仔布织物的制造

一些染色的织物(例如牛仔布织物)需要在编织之前将纱线染色。对于牛仔布织物,在编织之前,将经线例如用靛蓝染色并上浆。优选地,牛仔纱的染色是环染。本发明的一个优选实施例是用还原染料(例如靛蓝)、或靛蓝相关的染料(例如硫靛蓝)、或硫化染料、或直接染料、或活性染料或萘酚环染纱线。还可以用多于一种染料为纱线染色,例如首先用硫化染料并且然后用还原染料,或反之亦然。

优选地,在将纱线染色之前,使其经历精练和/或漂白,以便使牛仔布织物达到较高的品质。通常,在编织为染色的织物(例如牛仔布)之后,染色的织物或服装进入脱浆阶段,优选地接着是生物打磨步骤和/或常规颜色修饰步骤。

在此使用的退浆工艺与如正文中以上提及的工艺相同。

在退浆后,染色的织物经历了打磨步骤。可以用酶类或浮石或两者进行生物打磨步骤。如在此使用的,术语“打磨”、“石洗”和“生物石磨”是可互换的,这意味着在含有一种机械磨擦剂(如浮石、打磨纤维素酶或这些的组合)的水性介质中搅动牛仔布,以便提供“石洗”外观(即,在牛仔布表面中颜色密度的局部变化)。在所有情况下,需要机械作用以去除颜料,并且该处理通常在洗涤机(像鼓式洗涤机、圆形洗涤机(belly washer))中进行。由于颜料去除不均匀,染色的区域和已经去除颜料的区域之间存在对比度,这表现为色浓度的局部变化。用纤维素酶处理可以完全代替用浮石处理。然而,当希望产生重度打磨的抛光时,纤维素酶处理还可以与浮石处理结合。

优选地,该打磨随后是常规颜色修饰步骤。如在此使用的,术语“颜色修饰”或“颜色调节”用于无差别地指由破坏、修饰、或去除与纺织品有关的着色剂造成的纺织品颜色的任何变化。不局限于理论,提出了颜色修饰起因于与纺织品材料相关的生色团的修饰,由此改变其外貌。这些生色团可以是天然与用于制造纺织品的材料相关(例如,棉的白色)或与特殊整理,如染色或印染相关。颜色修饰涵盖对生色团的化学修饰连同对生色团所附着的材料的化学修饰。

常规颜色修饰的实例包括但不限于:漂白,减少再沉积/返染,褪色,赋予铸灰,改变色调、饱和度、或冷光等。颜色修饰的量和类型可以通过使用已知的分光光度法或视觉检测方法,将在用水解酶进行酶处理后的纺织品的颜色(即,剩余颜色)与酶处理之前纺织品的颜色(即,原色)进行比较来确定。

本发明的工艺

本发明提供了用于处理染色的纺织品的方法,该方法包括将染色的纺织品与果胶溶酶接触。

在一些实施例中,该染色的纺织品是染色的织物或染色的衣服。在一些实施例中,该染色的织物是牛仔布织物或染色的非牛仔布织物。

在一些实施例中,将该染色的纺织品的颜色在所述处理工艺后进行修饰。在一些优选的实施例中,该颜色修饰优选地选自颜色强化、颜色调亮、颜色变化和偏色变化,并且更优选地,颜色修饰是蓝色调的增加。

在一些实施例中,在织物洗涤阶段的任何阶段(如脱浆阶段、打磨阶段和常规颜色修饰阶段)之前、期间或之后使用该方法,还可以在任何组合的洗涤阶段使用该方法。

在一些实施例中,当该染色的织物是牛仔布织物时,在打磨阶段期间不使用该方法。

在一些实施例中,在脱浆阶段之前、期间或之后使用该方法,优选地该染色的纺织品是染色的衣服或机织染色的织物,更优选地,所述机织染色的织物是牛仔布织物。在一些优选的实施例中,该脱浆阶段随后是打磨阶段。

在一些实施例中,在打磨阶段之前、期间或之后使用该方法,优选地该染色的纺织品是染色的衣服或牛仔布织物。在一些优选的实施例中,该打磨阶段随后是常规颜色修饰阶段。

在一些实施例中,在常规颜色修饰阶段之前、期间或之后使用该方法,优选地该染色的纺织品是染色的衣服或染色的牛仔布织物。在一些优选的实施例中,该常规颜色修饰阶段是漂白阶段。

在一些优选的实施例中,在合并的工艺中使用本发明的工艺,即该工艺在合并的脱浆、打磨和/或常规颜色修饰工艺中使用。

在一些实施例中,该纺织品是靛蓝染色的、硫染色的或反应性染色的。

在一些实施例中,单独地或与另外酶一起使用该果胶溶酶。术语“一种另外的酶”意指至少一种另外的酶,例如一种、两种、三种、四种、五种、六种、七种、八种、九种、十种或甚至更多种另外的酶。

术语“与……一起应用”(或“与……一起使用”)意指另外的酶可以应用在本发明的工艺的同一个或另一个步骤中。另一工艺步骤在纺织品制造工艺中与其中用过氧化物酶处理该纺织品的步骤相比可以在上游或下游。

在一些实施例中,该工艺可以是连续工艺、轧-堆工艺、排气工艺和洗涤工艺。

在具体实施例中,该另外的酶是具有蛋白酶、脂肪酶、木聚糖酶、角质酶、氧化还原酶、纤维素酶、内切葡聚糖酶、淀粉酶、甘露聚糖酶、水解酶、过氧化物酶和/或漆酶的一种酶。

在一些实施例中,该水介质的pH是从3至11,优选地从5.5至9.5,优选地从6至9,更优选地从6.5至8.5。

在一些实施例中,该水介质的温度是20℃-85℃,优选地35-80℃,优选地40℃-70℃,更优选地50℃-60℃。

根据本发明的方法所使用的果胶溶酶的有效量取决于多种因素,在一些实施例中,该水介质中果胶溶酶的浓度可以从约0.01至约10000微克酶蛋白/g织物,优选地0.1-1000微克酶蛋白/g织物,更优选地1-100微克酶蛋白/g织物。

果胶溶酶活性的确定

1.果胶溶酶测定:

针对这种测定,在0.1M甘氨酸缓冲液(pH 10)中,制备0.1%多聚半乳糖醛酸钠(西格马P-1879)溶液。在40℃下,将4ml的这种溶液预孵育5min。然后,添加250μl酶(或酶稀释),此后将该反应在混合器上以最高速混合10秒并且在40℃下或在另一种温度下孵育20min,此后使用具有1cm光程的0.5ml比色皿在HP二极管阵列分光光度计上在温控比色皿架中测量235nm下的吸光度,并且连续测量235nm下的吸光度。为了达到稳态,至少在200秒的线性增加被用于速率的计算。

为了计算催化速率,5.2A235/min对应于1μmol的不饱和产物的形成(那苏纳(Nasuna)等人,生物化学杂志(J.Biol.Chem.)241:5298-5306,1966;和巴特林(Bartling)等人,微生物学(Microbiology),141:873-881,1995)。

2.琼脂测定:

果胶酸裂解酶活性可以通过对在琼脂板(像例如,LB琼脂)中冲压出的包含0.7%w/v多聚半乳糖醛酸钠(西格马P 1879)的4mm孔施加测试溶液来进行测量。然后将这些板在具体温度(像例如,75℃)下孵育6小时。然后将这些板在(i)1M CaCl2中浸泡0.5h或者在(ii)1%混合的烷基三甲基铵溴(MTAB,西格马M-7635)中浸泡1h。这两种程序引起了琼脂内多聚半乳糖醛酸盐的沉淀。通过在沉淀的多聚半乳糖醛酸的背景内透明圈的外观来检测果胶酸裂解酶活性。使用果胶酸裂解酶的标准制剂的稀释来校准该测定的灵敏度。

实例

材料与方法

果胶酸裂解酶A,WO 99/27084中所描述的地衣芽孢杆菌果胶酸裂解酶,该酶的全长序列示为本发明的SEQ ID NO:1

果胶酸裂解酶B, EcoScour,从美国杜邦公司可商购

Cold,一种包含过氧化物酶、介质和过氧化氢源的酶产品,从诺维信公司可商购

Core 1380 S,一种包含纤维素酶和α-淀粉酶的酶产品,从诺维信公司可商购

Suhong Desizyme conc,一种包含淀粉酶的酶产品,从诺维信公司可商购

EcoFade,一种包含漆酶和syringonitrile的酶产品,从美国杜邦公司可商购

颜色测量

通过用预校准的DataColor SF450X(可替代地,可以使用等效设备)测量反射比而确定织物样品的颜色。每个样品取四个读数,并使用这些读数的平均值。用样品的指数L*、a*和b*来评估颜色。

L*指示从0至100等级的白/黑的颜色变化,并且L*的降低意味着黑色的增加(白色的减少),并且L*的增加意味着白色的增加(黑色的减少)。δL*单位=处理后小块布样的L*-处理前的小块布样的L*。δL*单位越大,该织物越亮和/或越白,δL*单位负数越大,该织物越暗和/或越深色。(例如,2的δL*单位意指该织物已经被漂白,同时-2的δL*单位意指该织物的颜色已经使变深)。

a*指示绿/红颜色变化,且a*的降低意味着绿色的增加(红色的减少),a*的增加意味着红色的增加(绿色的减少)。δa*单位=处理后小块布样的a*-处理前的小块布样的a*。δa*单位越大,颜色越红。(例如,3的δa*单位比1的δa*单位具有更高的漂白水平)。δa*单位负数越大,颜色越绿。

b*指示蓝/黄颜色变化,并且b*的降低意味着蓝色的增加(黄色的减少),并且b*的增加意味着黄色的增加(蓝色的减少)。δb*单位=处理后小块布样的b*-处理前的小块布样的b*。δb*单位越大,颜色越黄。δb*单位负数越大,颜色越蓝。

实例1:用果胶酸裂解酶对来自不同洗涤阶段的牛仔布织物的颜色修饰

用果胶酸裂解酶使来自不同洗涤阶段的牛仔布织物经历颜色修饰试验。以下描述了织物细节:

在Wascator中进行这些试验(伊莱克斯(Electrolux),瑞士)。针对每个试验,将称重约1kg的四件大型牛仔布管一起装载。该果胶酸裂解酶A的剂量是1.6mg酶蛋白/g牛仔布。试验条件如下描述:

试验结果示于表1中。用果胶酸裂解酶处理的牛仔布织物已经显示出b*值降低,表明通过果胶酸裂解酶处理赋予该牛仔布织物偏蓝色调。

表1.颜色修饰试验的结果。

注:每种剂量的两个个样品的平均值。

实例2:在脱浆期间用果胶酸裂解酶的颜色修饰

用浸渍-轧-孵育-洗涤的步骤进行牛仔布的脱浆工艺:将通过靛青染色的原牛仔布织物切成20cm*20cm小块布样,并且然后进行该工艺。在1L烧瓶中用800mL处理溶液进行浸渍程序。将该轧程序用轧染机(马西斯实验室轧染机,由维尔纳·马西斯公司(Werner Mathis AG)制造)进行,当潮湿的织物小块布样进入轧染机的高压两辊之间,它会得到一个统一的辊印。该孵育程序在水浴锅(Heto HTM200)中完成。该洗涤程序包括用水浸渍-轧该织物小块布样的6个重复的步骤。全工艺的条件描述于下表中。

表2示出在牛仔布退浆阶段期间使用果胶酸裂解酶可以增加处理的织物的偏蓝色调,如通过更大负b*值所指出。

表2.脱浆工艺的结果

注:针对每种情况,测量4个重复样品的平均值。

实例3:在具有不同染料组合物和用不同方法所漂白的牛仔布织物上用果胶酸裂解酶的颜色修饰

在Wascator中进行这些颜色修饰试验(伊莱克斯,瑞士)。用两种果胶酸裂解酶,使具有不同染料组合物和之前用不同方法漂白的牛仔布织物经受颜色修饰试验。织物细节如下描述:

这两种果胶酸裂解酶是果胶酸裂解酶A和果胶酸裂解酶B。进行在相同条件下没有果胶酸裂解酶的处理作为空白参照。在Wascator中进行三个试验,酶的剂量如下描述:

针对每个试验,将1kg包含2件的所有8种类型牛仔布织物的牛仔布腿(15cm*20cm)装载到Wascator中,并且如下运行洗涤程序:

表3示出,果胶酸裂解酶处理后,织物的蓝颜色增加,如用更大负b*值所指示的。

表3.用果胶酸裂解酶A和果胶酸裂解酶B颜色修饰的结果

注:每种情况,测量4个重复样品的平均值。

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