JPH10511437A - ウールの酵素処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 改良された性質、たとえば防縮性（フェルト化防止傾向）、増加した白色度、改良された染着性、増加した柔軟度及び／または低下したピリング傾向を有するウールまたは獣毛材料を製造する方法であって、その方法はウール、ウール繊維または獣毛材料をプラズマ処理工程及びデルヘイ工程からなる群から選択された工程で処理する段階、及びウールまたは獣毛材料を前記性質を改良するのに有効な量のタンパク質分解酵素（プロテアーゼ）、好ましくはセリンプロテアーゼ、より好ましくはズブチリシンを用いる処理にかける段階を含むものである。

Description

【発明の詳細な説明】 ウールの酵素処理方法 本発明は酵素処理による、改良された性質、たとえば、低下したフェルト化、 増加した白色度、低下したピリング傾向、改良された柔軟度及び改良された染色 特性を有するウールまたは獣毛を提供する方法に関する。より詳細には、その方 法はウールまたは獣毛材料をプラズマ処理及びタンパク質分解酵素、すなわち、 プロテアーゼを用いる処理にかけることを含む。 発明の背景 長年、ウール産業は環境を損う物質を出さない、ウールのフェルト化を減少さ せる方法を開発することを試みてきた。最近の開発はこの問題に対する可能な解 決策として、低温プラズマ処理またはデルヘイ（Delhey）工程に向けられていた 。 それゆえ、ウール繊維材料を電気気体放電（いわゆるプラズマ）すなわち、乾 式法で処理することは公知である。プラズマ処理は、フェルト化傾向を低下する ウール繊維の変化した表面仕上げをもたらし、印刷性を改良し、ウールの染着性 を促進する。布の仕上げ、特にウールの仕上げにプラズマ処理を用いることは、 その方法が慣用の塩素化処理仕上げ方法に代って環境に受け入れられる可能性が あるので、非常に有利である（「DWI Repor」第109 巻、第589 〜599 頁、Aache ner Textiltagung，1991年、Byrne，K．M.他『ウールのコロナ放電処理−商業的 関係』参照）。 織物の仕上げにおいて、適用できるプラズマ処理は低温または非平衡プラズマ 処理（「コールドプラズマ」処理）、特にコロナ放電 処理及びグロー放電処理である（「ITB」第２巻、1993年、Thomas，H.他『気体 中の電気放電（プラズマ）を用いる予備処理による羊毛のための環境にやさしい 仕上げ方法』参照）。コロナ放電処理を大気条件下で実施し、そしてそれは繊維 表面の酸化及びそれによる分極をもたらす弱電流放電である。グロー放電は減圧 下で実施し、すなわち、コロナ放電処理で可能なよりも高いエネルギーのエレク トロンを製造し、繊維の表面をもっと激しく変性するだろう。 したがって、プラズマ処理はウールまたは獣毛材料に低下したフェルト化傾向 及び有害な薬品を用いずにそして、廃水なしに（乾式法）、改良された染色特性 をもたらす。また、その処理は処理された材料に改良された防縮性をもたらすが 、今のところ最終消費者の要求とは合致し得ない。さらに、その処理はウールま たは獣毛の柔軟な手ざわりを低下させ得る。 日本特許出願特開平４−327274号公報は、たとえばウール繊維を低温プラズマ 処理にかけ、続いて、防縮加工樹脂、たとえば、ブロック−ポリウレタン樹脂、 ポリアミド エピクロルヒドリン樹脂、グリオキザール樹脂、エチレン尿素樹脂 またはアクリレート樹脂で処理し、さらに柔軟効果を得るためにタンパク質分解 酵素を用いる重量減少処理という防縮加工処理方法を開示する。 デルヘイ工程はドイツ特許出願公開第4332692 号明細書及びＪ．デルヘイの博 士論文(Ph D Thesis)(RWTH Aachen，1994年)に記載されている。この方法では、 ウールのフェルト化防止特性を改良するために、ウールを可溶性タングステン酸 塩の存在下、過酸化水素の水溶液で処理し、所望により続いて合成ポリマーの溶 液または分散液で処理する。しかしながら、この処理も最終消費者の要求に合致 しない。 本発明の目的は、低下したフェルト化傾向、改良された柔軟度、 増加した白色度、低下したピリング傾向及び／または改良された染色特性を有す るウールまたは獣毛を得るための、環境を損う薬品または樹脂を用いない、容易 で純粋に生物学的な方法でウールまたは獣毛材料を処理する方法をもたらすこと である。 発明の概要 驚くべきことに、プラズマ処理またはデルヘイ処理されたウールまたは獣毛の 特定の特性は、プラズマ処理またはデルヘイ処理されたウールまたは獣毛を所望 の効果をもたらすのに有効な量のタンパク質分解酵素を用いる処理にかけること により改善し得ることを見い出した。本発明の処理を受ける実際のウールの特有 の性質に依存して、改良された特性はフェルト化傾向の低下、より高い白色度、 ピリング傾向の低下、柔軟度の改良または染色特性の改良であり得る。 したがって、本発明によれば、ウールまたは獣毛材料を、プラズマ処理、好ま しくは低温プラズマ処理、の前または後のいずれかに、またはデルヘイ処理の前 または後のいずれかにタンパク質分解酵素で処理することにより、防縮加工樹脂 を用いることなく、良好で満足な防縮特性を得ることが可能である。改良された 防縮またはフェルト化防止特性に加えて、酵素処理はウールまたは獣毛材料の染 色特性も改良し、手ごろな漂白（改良された白色度）及びピリング傾向の低下を 提供し、処理された材料の柔軟な手ざわりの回復を提供することができる。 したがって、本発明は改良された特性を有するウールまたは獣毛材料を製造す る方法に関し、その方法は、 ａ．ウール、ウール繊維または獣毛材料をプラズマ処理工程及びデルヘイ工程 からなる群から選択された工程で予備処理する段階、 及び ｂ．前記予備処理されたウールまたは獣毛材料を特性を改良するのに有効な量 のタンパク質分解酵素（プロテアーゼ）を用いる処理にかける段階を含む。 タンパク質分解酵素を用いる処理はプラズマ処理の前またはプラズマ処理の後 に、別々の段階または、たとえばウールまたは獣毛材料の精練または染色といっ しょに行うことができると考えられる。さらに、界面活性剤または柔軟加工剤を 酵素処理段階に存在させることができ、または、ウールもしくは獣毛材料を柔軟 加工にかけるのに別個の段階を適用することができる。 本発明の方法は環境にやさしい生物学的物質のみを用いるので、本発明の方法 を用いることにより環境を損う薬品の使用を排除し、最終消費者が切望する、改 良された特性の処理されたウールまたは獣毛材料を得ることができる。 他の面では、本発明はさらに本発明の方法で処理されたウールまたは獣毛材料 に関する。 発明の詳細な説明 この文脈では、用語「防縮」及び「フェルト化防止」は防縮またはフェルト化 防止処理を受けていない材料の収縮またはフェルト化傾向に比較して、問題の材 料のソーキング、洗浄または水洗後の非常に低下した収縮またはフェルト化傾向 を意味するものである。さらに詳細には本発明は改良された防縮またはフェルト 化防止特性を有するウールまたは獣毛材料を製造する方法を提供する。 好ましくはプラズマ及び酵素処理されたウールまたは獣毛材料の防縮性の改良 はIWS 試験法31で測定して、ISO 5Aの２サイクル後、10％よりも少ない、より好 ましくは８％よりも少ない、より好まし くは７％よりも少ない、より好ましくは５％よりも少ないさらにより好ましくは ３％より少ない、特に２％よりも少ない面積収縮に相当するか、または、ISO 5A の５サイクル後、15％より少ない、より好ましくは10％より少ない、より好まし くは８％より少ない、さらにより好ましくは６％より少ない、特に５％より少な い面積収縮に相当する。 好ましくは、デルヘイ工程に続いて酵素処理されたウールまたは獣毛材料の防 縮性の改良は、IWS 試験法31により測定され、ISO 5Aの２サイクル後に、25％よ り少ない、より好ましくは20％より少ない、より好ましくは15％より少ない、よ り好ましくは12％より少ない、より好ましくは10％より少ない、より好ましくは ８％より少ない、さらにより好ましくは５％より少ない、特に２％より少ない面 積収縮に相当するか、またはISO 5Aの５サイクル後、20％より少ない、より好ま しくは15％より少ない、より好ましくは12％より少ない、さらにより好ましくは 10％よりも少ない、特に９％よりも少ない面積収縮に相当する。 国際羊毛事務局（The International Wool Secretariat）から入手できるIWS 試験法31はすべての洗濯可能なウール織物並びにトップ、手編み糸、機械編糸、 織糸及び裁断と縫い合せに用いる布を包含する中間製品に応用できる。試験は、 中間製品の緩和処理及びフェルト化作用を測定するのに用い得る。緩和処理収縮 は標本に穏やかな撹拌を伴った湿緩和処理を受けさせる前と後の標本の面積から 測定する。この緩和処理は負荷が１kgに減少したことが異なる、国際標準協会（ The International Standards Organisation）国際標準ISO 6330 7A プログラム によって達成される。緩和処理後、フェルト化収縮を激しい撹拌にさらす前と後 の標本の面積から測定する。この撹拌は負荷を１kgに減少したことが異なるISO 6330 5A プロ グラムにより達成される。標本にかける５Ａプログラムのサイクル数は製品の最 終用途により決定する。中間製品の場合、トップを与えられた番手の糸とし、糸 （前述のトップから作られたものを含む）を標準カバー因子のシングル・ジャー ジィ布にする。次いでシングル・ジャージィ編地を上記原理に従って試験する。 代替として、フェルト化防止の改良は、Aachenフェルト−ボール試験IWTO−20 −69により測定された、フェルト−ボール密度の0.04以下に相当する。この試験 はアーヘンのドイツ羊毛研究所で1960年に開発され、ゆるんだ状態にもってくる ことができる、ウール及びウールと合成繊維の混合物に適用できる。この試験の 原理は次のとおりである。すなわち、１ｇのウールと50mlの緩衝液（pH７）を標 準の 150mlのスチール製ビーカーに入れ、次に与えられた時間、３時限的に振と うする。ゆるんだウールはボールとなり、フェルト−ボールの直径を測定する。 ウールのフェルト化傾向が大きい程、生じるフェルト−ボールの測定された直径 は小さく、その密度は高い。 この文脈では、用語「白色度」はウールが視覚による測定でどのように白いか 、または白く見えるかを意味する。白色度はDatacolor 3890 Spectral 光度計(C IELAB system)で都合よく測定できる。 さらに詳細には、本発明は改良された白色度を有するウールまたは獣毛材料を 製造する方法を提供する。改良された白色度は、酵素で処理されたウールの白色 度の改良をもたらす酵素処理段階によると考えられる。 好ましくは、デルヘイ工程で処理され、続いて酵素処理されたウールまたは獣 毛材料のこのように改良された白色度はDatacolor 3890 Spectral 光度計(CIELA B system)で測定して、少なくとも 10CIE単位、より好ましくは少なくとも 12CI E単位の白色度の改良に相 当する。 また、プラズマ処理及び酵素処理されたウールまたは獣毛材料の改良された白 色度はDatacolor 3890 Spectral 光度計(CIELAB system)で測定して、少なくと も８CIE 単位、より好ましくは少なくとも 10CIE単位の白色度の改良に相当する 。 この文脈では、用語「染料ピックアップ量」または「染料吸収」は染液に浸し たウールが、利用できる溶解性の染料を吸収する能力を意味するものとする。 より詳細には本発明は改良された染料ピックアップ量または染料吸収を有する ウールまたは獣毛材料を製造する方法を提供する。改良された染料ピックアップ 量または染料吸収は、酵素で処理されたウールの染料を吸収する能力の改良をも たらす、酵素処理に部分的にはよると考えられる。 好ましくは、製造されたウールまたは獣毛材料の改良された染着性は２％Lana sol Blue 8G 中の競合的染色後の対照と関連して測定して、色濃度の増加で少な くとも２DL（単位）、より好ましくは少なくとも３DL（単位）に相当する。 この文脈では、用語「繊維束強力テナシティの低下」は繊維束材料、すなわち ウールまたは獣毛材料の繊維束強力テナシティの低下を意味するものとし、それ は、工程、たとえば染色、漂白及び慣用の防縮処理の間に受けたあらゆる変性ま たは損傷の結果である。 より詳細には、本発明は上記特性の１つまたはそれより多い改良と、わずかな 繊維強力テナシティの低下を有するウールまたは獣毛材料を製造する方法を提供 する。 好ましくは、本発明の方法を受けたウールまたは獣毛の繊維束強力の低下は、 IWTO−32−82（Ｅ）に従って測定し、20％より少ない、より好ましくは10％より も少ない、特に６％よりも少ない、製造 されたウールまたは獣毛材料の繊維束強力と未処理材料の繊維束強力の差に相当 する。このIWTO技術委員会の「繊維束強力」作業グループにより作成され、1979 年に採用された標準は、ジョーの分離が3.20mm，5.00mmまたは 10.00mmの、伸長 の方向に平行な繊維束の形のウールのテナシティの測定を意図する。 さらに、本発明は好ましくは少なくとも未処理のウールの柔軟度に相当する、 改良された柔軟度のウールまたは獣毛材料を製造する方法を提供する。 この文脈では、用語「低下したピリング傾向」は、本発明の方法を受けていな い相当する材料に比較した、処理されたウールまたは獣毛材料の表面の球形のも のの生成に対する永久（及び卓越した）の耐性を意味するものとする。ピリング 生成傾向は、スイス国、チューリッヒ キルヘンヴェーク ４：私書箱CH−8032 のスイス標準協会(Schweizerische Normen-Vereinigung)により出版されたスイ ス標準SN 198 525に従って試験することができ、それは順番にスイス標準SNV 95 150（織物…標準気候条件及び標準気候条件下での物理的試験のための試験条件 ）及びSN 198 529（織物の試験−「耐摩耗性(Scheuerfestigkeit)」−マーチン デール法）に基づく織物の耐ピリング性の試験を記載している。試験の結果は、 「ピリング記号」という用語で表わされ、それはピリング記号１（球形のものを 大量に生成）からピリング記号５（球形のものを生成しないか、ほんの少し生成 ）までの目盛で１／２のピリング記号を許容して評価される。 他の面では、本発明は低下したピリング傾向を有するウールまたは獣毛材料を 製造する方法を提供する。 基質材料 本発明の方法はいかなる所望の獣毛製品にも適用できる。商業的 に最も興味ある獣毛はたとえば羊、ラクダ、ウサギ、山羊、ラマからのウール、 すなわち、たとえばメリノウール、シェトランドウール、カシミアウール、アル パカウール、モヘアである。 本発明の方法を受けさせるウールまたは獣毛は、トップ、繊維、糸または織物 もしくは編地であり得る。タンパク質分解酵素を用いる処理は、予めプラズマ処 理されたウールまたは獣毛材料で作られたゆるんだフロックまたは衣服にも実施 し得る。 ウールまたは他の獣毛は生物起源の製品であることを強調しなければならない 。その材料は、動物の生存条件及び健康に依存して、たとえば、化学的組成や構 造で大きく変化し得る。したがって、本発明を受けさせたウールまたは他の獣毛 製品により得られた効果も出発物質の性質に従って変化し得る。 方法 基本的に本発明は２段階で実施される。 プラズマ処理段階は低温処理、好ましくはコロナ放電処理またはグロー放電処 理である（上記参照）。 この低温プラズマ処理は、気体、好ましくは空気、酸素、窒素、アンモニア、 ヘリウムまたはアルゴンからなる群から選択された気体を用いることにより実施 される。空気が好都合に用いられるが、他のいかなる示された気体を用いること も有利である。 好ましくは、低温プラズマ処理は約 0.1トル〜５トルの圧力で約２秒〜約 300 秒、好ましくは約５秒〜約 100秒、より好ましくは約５秒〜約30秒実施される。 デルヘイ工程はＪ．デルヘイの博士論文、RWTHアーヘン1994及びドイツ特許出 願公開第4332692 号明細書に記載され、次のように実施される。 ウールを過酸化水素の水溶液〔0.1〜35％（ｗ／ｗ）、好ましく は２〜10％（ｗ／ｗ）〕中で、２〜60％（ｗ／ｗ）、好ましくは８〜20％（ｗ／ ｗ）の触媒（好ましくはNa₂WO₄）の存在下及び非イオン性湿潤剤の存在下で処理 する。好ましくは処理はpH８〜11で室温で実施される。処理時間は過酸化水素の 濃度に依存するが、好ましくは２分またはそれより少ない。 酸化処理後、ウールを水洗する。 残存する過酸化水素の除去及び任意の追加の漂白のためにウールをさらに還元 剤（亜硫酸塩、亜リン酸塩等）の酸性溶液中で処理してもよい。 酵素処理段階は好ましくは約１分〜約 120分、好ましくは約20℃〜約60℃の温 度、より好ましくは約30℃〜約50℃で実施される。代替的にウールを酵素水溶液 に浸すか、パッドし、次いで慣用の温度と圧力で一般的には約30秒〜約３分蒸気 にかける。 タンパク質分解酵素処理は緩衝液を包含する酸性または中性またはアルカリ性 媒体中で実施される。 酵素処理段階を１以上の慣用のアニオン性、非イオン性またはカチオン性界面 活性剤の存在下に実施することは有利であるかもしれない。有用な非イオン性界 面活性剤の例はドバノール(ヘンケルアクチェンゲゼルシャフトからのDobanol) である。 さらに、ウールまたは獣毛材料をタンパク質分解酵素処理の前、または同時に 超音波処理にかけてもよい。超音波処理は有利には約50℃の温度で約５分間実施 し得る。 酵素処理段階の反応速度は処理中の酵素浴の温度の上昇により増加できる、す なわち、総処理時間を減少できることが期待される。 酵素処理段階で用いられるタンパク質分解酵素の量は、好ましくはウールまた は獣毛材料の重量に基づいて約 0.2ｗ／ｗ％〜約10ｗ／ｗ％である。 処理段階の数を減らすために、酵素処理をウールまたは獣毛材料の染色または 精練の間に、染浴、水洗浴または精練浴にプロテアーゼを加えるだけで実施でき ることを理解すべきである。 好ましくは酵素処理をプラズマ処理後に実施するが、２つの処理段階を逆に実 施してもよい。 プラズマ処理されたウールまたは獣毛の手ざわりは一般に未処理のウールの手 ざわりより荒いことを認めるべきである。酵素処理は重量低下の結果、より柔か い手ざわり及び繊維の剛性の低下をもたらす。また、酵素処理は柔軟剤のピック アップ量を改良し、それにより柔軟剤を用いる追加の処理の柔軟加工効果を改良 する。酵素処理及び柔軟剤により得られた柔軟度は柔軟剤のみにより得られたも のより永続性がある。 プラズマ処理またはデルヘイ処理が一定の防縮性をもたらすことも良く知られ ている。その程度は酵素処理後増加する。プラズマ処理またはデルヘイ処理はウ ール繊維表面にプロテアーゼが接近するのに必要な酸化及び脂質の除去をもたら すと考えられる。 プラズマ処理及びデルヘイ処理はウールの染色特性にいくつかの有利な点を持 つことが立証された。これらの利点の１つは低温での染料のより速みやかな吸収 及び改良された染浴の吸尽である。染料の吸収は酵素処理によりさらに改良され る。 酵素 本発明の方法に有用なタンパク質分解酵素は実際の方法の条件でタンパク質分 解活性をもつ酵素ならいかなるものでもよい。したがって、酵素は植物起源のタ ンパク質分解酵素、たとえばパパイン、ブロメライン、フィシン、または動物起 源のタンパク質分解酵素、たとえばトリプシン及びキモトリプシンまたは微生物 起源のタンパク質分解酵素、すなわち細菌もしくは真菌起源もしくは酵母菌から のタンパク質分解酵素でよい。本発明の方法においては種々のタンパク質分解酵 素のいかなる混合物も利用できることを理解すべきである。 本発明の好ましい態様では、タンパク質分解酵素はセリンプロテアーゼ、メタ ロプロテアーゼまたはアスパラギン酸プロテアーゼである。セリンプロテアーゼ はペプチド結合の加水分解を触媒する酵素であって、活性部位に必須のセリン残 基がある。それらはフッ化リン酸ジイソピルにより阻害されるが、メタロプロテ アーゼとは反対にエチレンジアミノテトラ酢酸には耐性がある(EDTA)(それらは 高温ではカルシウムイオンにより安定化されるけれども)。それらは単純な末端 エステルを加水分解し、真核のキモトリプシン、セリンプロテアーゼとも同様な 活性を有する。より狭義の用語である、亜群にわたる、アルカリプロテアーゼは いくつかのセリンプロテアーゼの高い最適pHである pH9.0〜11.0を反映している 。セリンプロテアーゼは通常アルカリ性pH範囲で最高のタンパク質分解活性を示 すのに対し、メタロプロテアーゼとアスパラギン酸プロテアーゼは通常それぞれ 中性及び酸性pH範囲で最高のタンパク質分解活性を示す。 セリンプロテアーゼの亜群は一般にズブチリシンと呼ばれる。ズブチリシンは グラム陽性菌または真菌により産生されるセリンプロテアーゼである。バシラス 株からの少なくとも６つのズブチリシン、すなわち、ズブチリシン168、ズブチ リシンBPN、ズブチリシン カールスバーグ、ズブチリシンDY、ズブチリシン アミロサッカリチクス及びメセンテリコペプチダーゼ、アクチノマイセタールか らの１つのズブチリシン、すなわちテルモアクチノマイセス ブルガリス（Ther moactinomyces Vulgaris）からのテルミターゼ及び１つの真菌のズブチリシン、 すなわちトリチラチウム アルブム（Tr itirachium album）からのプロテイナーゼＫを包含する多数のズブチリシンのア ミノ酸配列が決定された。ズブチリシンのさらなる亜群、ズブチラーゼはもっと 最近に認識された。ズブチラーゼは高度にアルカリ性のズブチリシンと記載され 、酵素、たとえばズブチリシンPB92（MAXACAL(商標)、Gist-Brocades NV）、ズ ブチリシン309(SAVINASE（商標）、NOVO NORDISK A/S)及びズブチリシン147(ESP ERASE（商標）、NOVO NORDISK A/S)を含む。 本発明の文脈では、ズブチリシン変異体または変異ズブチリシンプロテアーゼ は、起源のまたは親の遺伝子を所有し、相当する親の酵素を産生する、親の微生 物由来の変異遺伝子を発現している微生物により産生されたズブチリシンを意味 し、その親の遺伝子は適切な宿主中に発現した時前記変異ズブチリシンプロテア ーゼを産生する変異遺伝子を生産するために変異されたものである。 これらの言及されたズブチリシン及びそれらの変異体は本発明の方法において 有用なプロテアーゼの好ましい類を構成する。有用なズブチリシン変異体の例は ズブチリシン309(SAVINASE(商標))の変異体であって、位置195 でグリシンがフ ェニルアラニンによって置換されている（G195F または¹⁹⁵Glyから¹⁹⁵Phe）。 好都合なことに、慣用の発酵された市販のプロテアーゼが有用である。上記市 販のプロテアーゼの例は、Alcalase（商標）〔バシラス リヘニホルミス（Baci llus licheniformis）の株の水中での発酵により産生された〕、Esperase(商標) (バシラスの親アルカリ性種の水中の発酵により産生された)、Rennilase(商標) 〔ムコルミエヘイ（Mucor miehei）の非病原株の水中での発酵により産生された 〕、Savinase(商標)(バシラスの遺伝子的に修飾された水中での発酵により産生 された)、たとえば国際特許出願公開第92／19729号として公開された国際特許出 願に開示された変異体及びDurazym( Savinase（商標）のタンパク質工学変異体）である。言及したすべての市販のプ ロテアーゼはデンマーク国、DK−2880バッグスバード(Bagsvaerd)のノボ ノル ディスクＡ／Ｓにより製造され、販売されている。他の好ましいセリンプロテア ーゼは、ノカルジオプシス（Nocardiopsis）、アスペルギルス、リゾプス（Rhiz opus）、バシラス アルカロフィリス(Bacillus alcalophilus)、バシラス セ レウス、エヌ．ナットウ（N．natto）、バシラス ブルガツス(B.vulgatus)、バ シラス ミコイデ（B．mycoide）からのプロテアーゼ及びバシラスからのズブチ リシン、特に種ノカルジオプシス種（the species Nocardiopsis sp.）及びノカ ルジオプシス ダッソンビレイ(Nocardiopsis dassonvillei)からのプロテアー ゼ、たとえば国際特許出願公開第88／03947 号として公開された国際特許出願に 記載のもの、特に種ノカルジオプシス種、NRRL 18262及びノカルジオプシス ダ ッソンビレイ、NRRL 18133からのプロテアーゼである。さらに他の好ましいプロ テアーゼは国際特許出願PCT／DK89／00002 号及び国際特許出願公開91／00345 号として公開された国際特許出願に開示されたバシラス ズブチリンスの変異体 からのセリンプロテアーゼ及び欧州特許出願公開第415296号に開示されたプロテ アーゼである。 他のプロテアーゼの好ましい類は微生物起源のメタロプロテアーゼである。好 都合なことに慣用の発酵された市販のプロテアーゼが有用である。上記市販のプ ロテアーゼの例はNeutrase(商標)(Zn)(バシラス ズブチリスの株の水中での発 酵により産生された)であり、それはデンマーク国DK−2880バグスバードのノボ ノルディスクＡ／Ｓにより製造され、販売されている。 他の有用な市販のプロテアーゼ発酵調製物は、スイス国、バースルのザンド アクチエンゲゼルシャフトから入手できるBactosol（ 商標）WO及びBactosol（商標）SI、日本の東洋紡績株式会社から入手できるToyo zyme（商標）及び日本の花王株式会社から入手できるProteinnase K(商標)(バシ ラス種 KSM-K16の株の水中での発酵により産生された)である。 柔軟剤 ウールまたは獣毛材料を柔軟剤を用いて、タンパク質分解酵素を用いる処理と 同時に、またはプラズマ処理及びタンパク質分解酵素の後でのいずれかで処理す ることが望ましい。柔軟剤処理は繊維表面のほとんどの天然脂肪酸物質が、たと えば精練またはプラズマ処理の結果として、取り除かれた場合に必要であろう。 したがって、繊維の考えられる乾燥した、粗い手ざわりを除くために、低濃度の 脂肪物質を柔軟剤または柔軟加工剤の形で繊維表面に再適用することが必要かも しれない。 ウールに都合よく用いられる柔軟剤は、通常は有機カチオン性柔軟剤またはシ リコーンを基にする製品のいずれかであるカチオン性柔軟剤であるが、アニオン 性または非イオン性柔軟剤も有用である。 有用な柔軟剤の例はポリエチレン柔軟剤及びシリコーン柔軟剤、すなわち、ジ メチルポリシロキサン（シリコーン油）、Ｈ−ポリシロキサン、シリコーンエラ ストマー、アミノ官能性ジメチルポリシロキサン、アミノ官能性シリコーンエラ ストマー及びエポキシ官能性ジメチルポリシロキサン、並びに有機カチオン性柔 軟剤、たとえばアルキル第４アンモニウム誘導体である。 本発明を次の非限定的な例でさらに説明する。 例１ この実施例で、材料の特性の効果を次の方法により記載した。 収縮：IWTO−20−69：ゆるんだウールとトップのフェルト化特性 の測定方法。フェルト−ボール密度の低下がフェルト化傾向の少ないことに相当 する。 白色度：W-CIE(1986から)：生ずるCIE 数がプラスになればなるほど、ウール は白くなる（−0.3 は−５よりもプラスである）。 染着性：標本の染色 標本を２％（ｗ／ｖ）のLanasol Blau 8G(チバ−ガイギー)の染色液に液体比 １：13で浸した。染浴を沸点までもたらして、沸点で10分間保った。次に標本を 水道水で１度、蒸留水で１度洗浄し、乾燥させた。標本と対照を同じ染浴で染色 した（競合染色）。 色差の比色評価 標本の色をDatacolor Tex flash 200 の方法によって CIE-LAB／D65コーディ ネートの用語で評価した。標本のコーディネートを相当する対照に関連する差と して記録した。DL価がマイナスであればあるほど暗い色合いであり、プラスであ ればあるほど青い色合いである。 適用された精練されたウールトップは20μｍメリノで、pH値は 9.7で白色度(W -CIE)は−10.7であった。 ４つの異ったプラズマ−酵素法を試験した。すべての方法において、本発明の プラズマ及び酵素処理を次のように実施した。 プラズマ処理 ウールを最初に次のパラメーターの低温プラズマ処理にかけた。 励起周波数：４〜５kHz 圧力：１ｍバール 時間：20秒 気体：空気 酵素処理 前処理されたウールをリン酸塩溶液(0.1Ｍ，pH８)に液体比１：20で浸した。 その液体に浸した後、ノカルジオプシス種、NRRL 18262、プロテアーゼを液体に 0.12ｇ／kgウールの投与量で加えた。酵素を50℃でそれぞれ45分、120分作用さ せ、次にウールを水洗し、乾燥させた。すべての場合に、プラズマ処理対照標本 は緩衝液のみの中での相当する処理により製造した。 方法番号１ プラズマ処理直後の酵素処理 結果 方法番号２ 酵素処理の前にプラズマ処理されたウールから隣接した材料を取り除く目的で 、プラズマ処理と酵素処理の間に超音波処理を実施した。 処理媒体：純水 液体比：１：20 温度：40℃ 周波数：35kHz 処理時間：５分 次いで、洗浄、染色及び酵素処理。 結果 方法番号３ 酵素処理の前にプラズマ処理されたウールの表面に接着している材料を取り除 くために、プラズマ処理と酵素処理の間に界面活性剤処理を実施した。 処理媒体： 0.1％ Dobanol（ヘンケル アクチエンゲゼルシャ フトからの非イオン性界面活性剤）の水溶液 液体比：１：20 温度：40℃ 処理時間：５分 次いで、洗浄、乾燥及び酵素処理。 結果 方法番号４ 酵素処理の前にプラズマ処理されたウールから隣接する材料を除去するために 、プラズマ処理と酵素処理の間に界面活性剤と共に超音波処理を実施した。 次いで、洗浄、乾燥及び酵素処理。 結果 方法１〜４の表の結果は、すべての酵素処理は白色度の増加、色濃度の増加及 びフェルト化の減少をもたらしたことを示している。 例２ Ｉ．１ ウール材料 ａ）プラズマ処理ウール及び対照ウールの編地。 布のパラメーターは次のとおりである。 −繊度：24μｍ −糸番手：テックス 25×１ −カバー因子：0.71 −円型メリヤス機Maxi Jack(スペイン、Trabal)で編んだ −織物重量 250ｇ／ｍ² −標準仕上げ手順（精練、テンター染色、デカタイジング） −ドライクリーニング（すべての柔軟剤、界面活性剤を取り除くために） −空気プラズマでの処理：処理時間60秒、電圧約 800Ｖ、電流 2.2Ａ ｂ）堅ろう度試験のための未処理織物、平織物。 面積重量 127ｇ／ｍ² Ｉ．２ 酵素材料 酵素はDK−2880バグスバード、バッチ94−12のノボ ノルディスクＡ／Ｓから のプロテアーゼNOVOZYM 654 を用いた。 Ｉ．３ 酵素処理 酵素処理を染色機で実施した。標本はIWS 試験法31によって調製し、次いで酵 素で処理したものであるか、標本は最初に酵素で処理し、次いでIWS 31により調 製したものであるかのいずれかである。 最初の場合には、標本は端を一緒に縫った２重の厚みで大きさは 300mm× 400 mmであった。標本をAhiba Turbomat 1000 の中で酵素 で処理した。トリス−（ヒドロキシメチル）−アミノメタン酢酸塩緩衝液pH８を 編んで縫った標本65ｇに加えた(液体比１：7.7)。0.166％(owf)NOVOZYM 654 を 温度50℃で 120分（それぞれ60分）ウールと共にインキュベートした。酵素の不 活化を85℃で10分実施した。対照を水道水で20分洗浄した。対照を同じ条件で緩 衝液を用い酵素を添加せずに処理した。 第２の場合に編地をAhiba Turbocolor染色機で１片として酵素処理した。液体 比は１：7.9 で水洗を染色機中で30分実施した。これらの条件以外は、処理パラ メーターは上記と同じであった。酵素処理後大きさ 225×300mmの 布片を一緒に 縫い、IWS TM31のために準備した。 織物の場合、300×300mm の標本を単層で調製した。TM31試験の前に端から20m mの線に沿って両側を折りたたむことによって、そで口を形成した。 Ｉ．４ デルヘイ工程（１） 使用の直前に処理液を次のように調製した。50mlのH₂O₂（35％ｖ／ｖ）及び53 ｇのNa₂WO₄×2H₂Oの 550mlの水溶液及び３ｇのLaventim LNB(BASF)(20ｇの布に 相当する)を一緒に混合した。15秒後、織物の標本を溶液中でぬらし、フラー布 中で重量増75％に搾った。２分の反応時間後、標本を水道水で洗い、空気乾燥し た。 Ｉ．５ IWS 試験法31 寸法測定は、緩和後（１×７Ａ）、フェルト化収縮後（２×５Ａ）及びフェル ト化収縮後（５×５Ａ）に実施した。標本はＩ．３に合わせて作る。 Ｉ．６ 重量低下の測定 重量低下は酵素または緩衝液処理の前後の標本の乾燥重量の測定により決定し た。標本の一部は 110℃で４時間乾燥させ、デシケー ター中で冷却し、重量を測定した。 Ｉ．７ 白色度 白色度はDatacolor 3890光度計(Datacolor、ドイツ国Marl)で測定した。白色 度はW-CIE として示される。 Ｉ．８ 染料ピックアップ量 布を小さいバッチ（４ml，２×200mg 織物、２×500mg 編物、10分、100℃） 中で２％のLanasol Blue 8G を用いて染色した。緩衝液でそれぞれ未処理及び酵 素処理標本を競合で染色した。色の測定はDatacolor 3890光度計で実施した。示 された値は差値DL（色濃度）である。 Ｉ．９ 湿潤性試験（滴下試験(２)） 蒸留水（0.25ｇ）を40mmの高さから広げた布の上に滴下させ、滴が完全にしみ 込んだ時に時間を止める（表面にそれ以上反射率がない）。３回測定して平均値 をとった。 II．結果 II．１ ウール標本の洗濯中の緩和及びフェルト化収縮の測定 II．1.1 プラズマ処理したウール編地標本 225×300mm の大きさのプラズマ処理した標本であって、それぞれ酵素、緩衝 液で処理された標本の緩和及びフェルト化収縮の結果を表１（１×７Ａ，２×５ Ａ）及び表２（１×７Ａ，５×５Ａ）に列挙する。 もっと大きいウール標本の緩和及びフェルト化収縮は表３及び４に列挙されて いる。 これらの結果から、酵素処理はプラズマ処理されたウールのフェルト化収縮の 付加的な低下をもたらすと推測することができる。２×５Ａ試験について、225 ×300mm 標本の場合、付加的な低下量は40％（緩衝液処理については22.8％）で 、300×400mm 標本の場合は61％に達する（緩衝液処理については21％）。しか し、対照のウール編地の場合にも、フェルト化収縮は酵素処理によって低下する 。 プラズマ処理された及び対照の編物標本(300×400mm、二重縫い)も0.83％ owf Novozym 654で 120分間及び60分間処理された。緩和及びフェルト化収縮の結果 を表５ａ〜５ｄに列挙する。 （２×５Ａ）試験の場合には、未処理のウール布の酵素処理によりもたらされ た収縮の低下は25％に達する。プラズマ処理を0.83％ owf Novozymと 120分間イ ンキュベートした場合、収縮は低下せず に、少し増加した。反対に、0.83％ Novozym 654での処理時間を60分に減少する と、総収縮は50％に低下する。高濃度の酵素を用いるほど、処理時間はフェルト 化防止効果について重大である。 II．1.2 デルヘイ工程による織物 これらの実験は織物で実施した。酵素／緩衝液で処理された 300×300mm(280 ×280mm)の大きさのデルヘイ標本の緩和及びフェルト化収縮の結果を表６に示す 。 ２×５Ａ：デルヘイによる処理はすでに用いられた織物の総収縮を約70％低下 させる。酵素処理(120分、0.166％ owfの酵素)によって、収縮をさらに80％より も大きく低下させる。両方法を用いることにより達成された総収縮低下は95％に 達する。 II．２ 白色度 編地の２つの異った標本の寸法は、300×400mm(２重の厚さの)標本の場合には 、酵素処理された標本（表７ａ）の白色度がより低いこと及び処理後の重量増（ 引証されていない）に引証された、酵素処理後の水道水による洗浄の効果が少な いという認識に帰因する。残存する酵素及びタンパク質の断片が不活化されたが 、布から完全には取り除かれなかったようである。 したがって、ウール標本を一枚布の厚さで処理し、水洗した。さらに水洗を、 水道水を布に押し通す、Ahiba Turbocolor機械で実施した（表７ｂ）。 表７ｃでは、デルヘイ（１）により処理され、酵素／緩衝液で後処理された織 物標本についての白色度の測定結果を列挙する。 ２層で酵素処理された標本に対比して、プラズマ処理され、１層で酵素処理さ れた編んだウールの標本は対照と比較して増加した白色度を示す。 デルヘイ工程（Ｉ．４に示したように実施した）後、標本の白色度は相当する 対照の白色度よりも低い。次の緩衝液処理により値は再び増加し、酵素処理後、 白色度はΔW-CIE 値で12.3増加する。 II．３ 標本の染着性 処理された布を相当する対照と競合でLanasol Blue 8G で染色し、それぞれの 標本の対の色差（DL値）を測定した（表８）。 染料ピックアップ量の最大の差は、未処理布に比較したデルヘイ処理布の場合 に見られる。酵素処理されたデルヘイ標本は、デルヘイ処理された対照よりも高 いピックアップ量を示す。 プラズマ処理された標本の場合、染料ピックアップ量は、酵素処理によってさ らに増加する。 II．４ 手ざわりの評価 一般に酵素処理された標本の手ざわりは、対照の手ざわりより良い。したがっ て、傾向は酵素濃度の上昇と共に明らかで、知覚でき、標本は柔かくなる。これ らの場合、処理時間の役割は小さい。 II．５ 湿潤性 染色試験（II．３）で用いた標本を湿潤性についても試験した（表９）。この 試験では、プラズマ処理または布に同伴する毛管力のいずれかは等しくなかった ことが明らかになった。プラズマ処理の前のドライクリーニングは十分には効果 的でない可能性もあり得る。単にプラズマ処理された編地の場合には、ソーキン グについて３つの異なる値が測定された(11.33分、10秒、5.45分)。布の両側を 試験した。布は湿潤性に関して異質である。プラズマ処理された布を酵素で後処 理した場合のみ、ソーキングは急速で等しかった(50.45及び42秒)。しかし、布 の片面についてだけである。酵素処理の間、布は染色機中の支持物の回りを巻き 上げられていた。したがって、液体はロールを通って（外側から内側に）ポンプ で送り込んでいるけれども、布の一部は液体により多く液体に触れている。これ が酵素で後処理された標本の湿潤性が異なる理由かもしれない。 デルヘイ工程により処理された標本は急速なソーキングを示さない。しかし、 湿潤性は未処理の対照に比較して増加している。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，Ｕ Ｇ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，Ｂ Ｙ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ， ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，Ｖ Ｎ (72)発明者 ハイン，エリザベス ドイツ連邦共和国，デー−52062 アーヘ ン，ベルトマンプラツ ８，ドイチェ ボ ルフォルシュングスアンシュイツト アン デル テーハ アーヘン エー． ファ ウ. (72)発明者 ホーカー，ハートビイク ドイツ連邦共和国，デー−52062 アーヘ ン，ベルトマンプラツ ８，ドイチェ ボ ルフォルシュングスアンシュイツト アン デル テーハー アーヘン エー． フ ァウ.

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．改良された性質を有するウールまたは獣毛材料を製造する方法であって、 ａ．ウール、ウール繊維または獣毛材料を、プラズマ処理工程及びデルヘイ工 程からなる群から選択される工程で処理する段階、 ｂ．前記ウールまたは獣毛材料を性質を改良するのに有効な量のタンパク質分 解酵素（プロテアーゼ）を用いる処理にかける段階、 を含む方法。 ２．前記プラズマ処理が低温処理、好ましくはコロナ放電処理またはグロー放 電処理である請求項１記載の方法。 ３．前記工程がデルヘイ工程である請求項１記載の方法。 ４．請求項２記載の方法であって、前記製造されたウールまたは獣毛材料の改 良された性質が改良された防縮性またはフェルト化防止性であって、IWS 試験法 31で測定して、好ましくは10％よりも少ない、より好ましくは８％よりも少ない 、より好ましくは７％よりも少ない、より好ましくは５％よりも少ない、さらに より好ましくは３％よりも少ない、特に２％よりも少ない、ISO 5Aの２サイクル 後の面積収縮もしくは15％よりも少ない、より好ましくは10％よりも少ない、よ り好ましくは８％よりも少ない、さらにより好ましくは６％よりも少ない、特に ５％よりも少ない、ISO 5Aの５サイクル後の面積収縮に相当するか、またはアー ヘン フェルトボール試験IWTO−20−69で測定して、フェルトボール密度が0.04 以下に相当する前記方法。 ５．請求項３記載の方法であって、前記製造されたウールまたは獣毛の改良さ れた性質が改良された防縮性またはフェルト化防止性であって、IWS 試験法31で 測定して、好ましくは25％よりも少ない 、より好ましくは20％よりも少ない、より好ましくは15％よりも少ない、より好 ましくは12％よりも少ない、より好ましくは10％よりも少ない、より好ましくは ８％よりも少ない、さらにより好ましくは５％よりも少ない、特に２％よりも少 ない、ISO 5Aの２サイクル後の面積収縮、または20％よりも少ない、より好まし くは15％よりも少ない、より好ましくは12％よりも少ない、さらにより好ましく は10％よりも少ない、特に９％よりも少ない、ISO 5Aの５サイクル後の面積収縮 に相当する前記方法。 ６．請求項２または４記載の方法であって、前記製造されたウールまたは獣毛 材料の改良された性質が、改良された白色度であって、Datacolor 3890 Spectra l 光度計(CIELAB system)で測定した、好ましくは少なくとも８CIE 単位、より 好ましくは少なくとも 10CIE単位に相当する改良である前記方法。 ７．請求項３または５記載の方法であって、前記製造されたウールまたは獣毛 材料の改良された性質が改良された白色度であって、Datacolor 3890 Spectral 光度計(CIELAB system)で測定した、好ましくは少なくとも10CIE 単位、より好 ましくは少なくとも 12CIE単位に相当する改良である前記方法。 ８．請求項１〜７のいずれか１項記載の方法であって、前記製造されたウール または獣毛材料の改良された性質が改良された染着性であって、２％のLanasol Blue 8G 中での競合染色後未処理対照に関連して測定された、好ましくは少なく とも２DL（単位）、より好ましくは少なくとも３DL（単位）の色濃度の増加に相 当する前記方法。 ９．請求項１〜８のいずれか１項記載の方法であって、前記製造されたウール または獣毛材料の繊維束強力テナシティの低下が未処理の材料の繊維束強力テナ シティに比較して、IWIO−32−82により 測定して、好ましくは20％より小さい、より好ましくは10％より小さい、もっと も好ましくは８％より小さい、特に６％より小さい前記方法。 10．請求項１〜９のいずれか１項記載の方法であって、前記製造されたウール または獣毛材料の改良された性質が改良された柔軟度であって、好ましくは少な くとも未処理のウールの柔軟度に相当する柔軟度である前記方法。 11．請求項１〜10のいずれか１項記載の方法であって、前記製造されたウール または獣毛材料の改良された性質が低下したピリング傾向である前記方法。 12．請求項２，４または６〜11のいずれか１項記載の方法であって、前記低温 プラズマ処理を空気、酸素、窒素、アンモニア、ヘリウムまたはアルゴンからな る群から選択された気体を用いて実施する方法。 13．請求項２，４または６〜12のいずれか１項記載の方法であって、前記低温 プラズマ処理を約２秒〜約 300秒、好ましくは約５秒〜約 100秒、より好ましく は約５秒〜約30秒、及び／または約 0.1トル〜５トルの圧力で実施する方法。 14．請求項１〜13のいずれか１項記載の方法であって、タンパク質分解酵素処 理を好ましくは約１分〜約 120分及び／または好ましくは約20℃〜約70℃、より 好ましくは約30℃〜約60℃、特に約40℃〜約60℃で実施する方法。 15．請求項１〜14のいずれか１項記載の方法であって、タンパク質分解酵素を 用いる処理を酸性または中性またはアルカリ性媒体中で、任意に１以上のアニオ ン性、非イオン性またはカチオン性界面活性剤の存在下で実施する方法。 16．請求項１〜15のいずれか１項記載の方法であって、前記ウー ルまたは獣毛材料をタンパク質分解酵素を用いる処理の前または同時のいずれか にさらに超音波処理にかける方法。 17．請求項１〜16のいずれか１項記載の方法であって、前記ウールまたは獣毛 材料をタンパク質分解酵素を用いる処理と同時またはプラズマ処理及びタンパク 質分解酵素を用いる処理の後のいずれかに、柔軟剤を用いる処理にかける方法。 18．請求項１〜17のいずれか１項記載の方法であって、前記タンパク質分解酵 素が植物起源のもの、たとえばパパイン、ブロメライン及びフィシンまたは動物 起源のもの、たとえばトリプシンである前記方法。 19．請求項１〜17のいずれか１項記載の方法であって、前記タンパク質分解酵 素が微生物起源のもの、たとえば細菌のプロテアーゼ、真菌のプロテアーゼ及び 酵母により産生し得るプロテアーゼまたは酵母から得ることができるプロテアー ゼである前記方法。 20．請求項19記載の方法であって、前記タンパク質分解酵素がセリンプロテア ーゼ、好ましくはズブチリシン、より好ましくはバシラスから得られたまたはト リチラチウム アルブムから得られたズブチリシンである前記方法。 21．前記セリンプロテアーゼがズブチリシンPB92、ズブチリシン309 及びズブ チリシン147 から選択される請求項20記載の方法。 22．前記セリンプロテアーゼが、位置195 のグリシンをフェニルアラニンで置 換させた(G195F)ズブチリシン309 のズブチリシン変異体である請求項21記載の 方法。 23．前記セリンプロテアーゼがバシラス リヘニホルミス、バシラス アルカ ロフィルス、バシラス セレウス、バシラス ナットウ、バシラス ブルガツス またはバシラス ミコイデの株により産生し得るかまたは前記株から得られたも のである請求項20記載の方 法。 24．前記セリンプロテアーゼが、ノカルジオプシス、アスペルギルス、リゾプ ス及びムコルから選択された属に属する株により産生し得るか、または前記株か ら得ることができるプロテアーゼである請求項20記載の方法。 25．前記プロテアーゼが、ノカルジオプシス種またはノカルジオプシス ダッ ソンビレイの株、好ましくはノカルジオプシス種の株、より好ましくはノカルジ オプシス種、NRRL 18133から産生し得るか、または前記株から得ることができる プロテアーゼである請求項24記載の方法。 26．前記タンパク質分解酵素の量が、ウールまたは獣毛材料を基準にして好ま しくは約 0.2ｗ／ｗ％〜約10ｗ／ｗ％である請求項１〜25のいずれか１項記載の 方法。 27．請求項１〜26のいずれか１項記載の方法により処理されたウールまたは獣 毛材料。