CN103031733B - 一种抗皱抗菌复合功能真丝的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种抗皱抗菌复合功能真丝的制备方法，其包括以下步骤：将真丝织物采用超声波水浴预处理；将水浴预处理后的真丝织物经漆酶酶促氧化，获得酶处理后真丝织物；将酶处理后的真丝织物置于抗菌功能化合物的水溶液中处理，于温度30℃-80 ℃的振荡水浴锅中，以100r/min处理60-120min，溶液的pH值在 6-8范围内，浴比在1:20-1:50范围内，制得所述抗皱抗菌复合功能真丝。本发明的抗皱抗菌复合功能真丝的制备方法绿色低碳，不含甲醛等有害化学品，生态环保。

Description

一种抗皱抗菌复合功能真丝的制备方法

技术领域

本发明涉及纺织品功能化整理技术领域，特别涉及一种抗皱抗菌复合功能真丝的制备方法。

背景技术

真丝是一种天然蛋白质纤维，由于其优越的机械性能和手感等特性在纺织领域广泛使用，并被誉为“纤维皇后”而深受人们喜爱。同时，科技的发展，特别是生命科学的发展，正不断赋予丝绸新的生命力和更加广泛的用途。蚕丝中的丝蛋白具有对人体组织优越的生物相容性和优异的氧气及药物渗透性，在生物医学材料领域得到愈来愈多的应用。但真丝纤维有许多固有的缺点，如易起皱、泛黄等，在很大程度上限制了蚕丝的应用。为了进一步完善真丝性能，增加新的功能（抗皱、抗菌等），提高丝绸产品的附加值，扩大其应用领域，需要对真丝进行改性。

真丝纤维的改性方法主要包括物理改性和化学改性，其中手感和外观的改善主要通过物理方法来实现，功能性则通过化学改性实现。但伴随着真丝性能的改善，化学改性所采用的绝大部分整理剂也带来了甲醛、有毒和环境污染等问题。而在追求生活品质以及重视环保的今天，对真丝改性方法提出了更高的要求：即要求采用更加绿色环保和高效的改性方法。由于酶作为一种生物催化剂，具有对底物的专一性、催化高效性，反应条件温和，催化活性可调控以及无毒、可生物降解等优点，所以生物酶法成为真丝织物实现高效、环保改性的重要选择之一。

现有技术中，公告号CN 102619121A的中国发明专利中，公开了“一种漆酶/ 酚类物质处理木质纤维生产抗菌纸的方法”，是通过漆酶/ 酚类物质处理木质纤维，获得具有抗菌性能的纸张。其机理是利用漆酶对酚类物质的催化聚合作用，使具有抗菌功能的多酚类化合物被木质纤维吸附。文献“漆酶接枝反应在植物纤维改性中的应用”（纸和造纸，2012,31(2):51-55），其反应机理也与专利“一种漆酶/ 酚类物质处理木质纤维生产抗菌纸的方法”类似。。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于多酚氧化酶酶促反应制备抗皱抗菌复合功能真丝的制备方法，绿色低碳，不含甲醛等有害化学品，生态环保。

本发明所采用的技术方案具体是这样实现的：

本发明提供了一种抗皱抗菌复合功能真丝的制备方法，其包括以下步骤：

a.将真丝织物采用超声波水浴预处理；

b.将水浴预处理后的真丝织物经漆酶酶促氧化，获得酶处理后真丝织物；

c.将酶处理后的真丝织物置于抗菌功能化合物的水溶液中处理，于温度30℃-80 ℃的振荡水浴锅中，以100r/min处理60-120min，溶液的pH值在 6-8范围内，浴比在1:20-1:50范围内，制得所述抗皱抗菌复合功能真丝。

本发明具体实施例中，所述的真丝织物为06电力纺、02双绉中的任意一种。

本发明具体实施例中，所述步骤a中超声波水浴的功率53KHz，浴比在1:20-1:50的范围内，超声波水浴预处理20-40min。

本发明具体实施例中，所述步骤b中漆酶用量为2-8%，反应温度为40℃-60℃，漆酶水溶液浴比1:20-1:50，pH值在4.5-6.5的范围内，于振荡水浴锅中，以100r/min处理20-40min。

本发明具体实施例中，所述步骤b中漆酶水溶液的pH值采用伯瑞坦-罗比森缓冲溶液和一定体积的0.2mol/L氢氧化钠溶液调节。

本发明具体实施例中，所述步骤c中采用对织物重30-80%的抗菌功能化合物的水溶液。

本发明具体实施例中，所述步骤c中抗菌功能化合物为ε-聚赖氨酸、溶菌酶和抗菌肽中的任意一种。

本发明具体实施例中，所述步骤c中抗菌功能性化合物水溶液的pH值由伯瑞坦-罗比森缓冲溶液或PBS缓冲液调节。

采用本发明的抗皱抗菌复合功能真丝的制备方法所制得的真丝，绿色低碳，不含甲醛等有害化学品，生态环保，可提高真丝产品的档次和附加值，并可拓展其应用领域。

附图说明

图1是本发明实施例的抗皱抗菌复合功能真丝的制备方法的流程图。

图2是本发明实施例中漆酶催化ε-聚赖氨酸对真丝织物的接枝反应原理图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，使本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。

图1是本发明实施例的抗皱抗菌复合功能真丝的制备方法的流程图，本发明的抗皱抗菌复合功能真丝的制备方法，其包括以下步骤：

步骤a,将真丝织物采用超声波水浴预处理；具体地，可以采用超声波水浴的功率53KHz，浴比在1:20-1:50的范围内，超声波水浴预处理20-40min。

步骤b，将水浴预处理后的真丝织物经漆酶酶促氧化，获得酶处理后真丝织物；具体地，反应条件为：漆酶用量为2-8%(o.w.f.)，反应温度为40℃-60℃，浴比1:20-1:50（漆酶水溶液），pH值在4.5-6.5的范围内，于振荡水浴锅中，以100r/min处理20-40min。

优选地，步骤b中的漆酶水溶液的pH值采用伯瑞坦-罗比森（Britton-Robinson）缓冲溶液和一定体积的0.2mol/L氢氧化钠（NaOH）溶液调节。

步骤c，将酶处理后的真丝织物置于抗菌功能化合物的水溶液中处理，于温度30℃-80 ℃的振荡水浴锅中，以100r/min处理60-120min，溶液的pH值在 6-8范围内，浴比在1:20-1:50范围内，制得所述抗皱抗菌复合功能真丝。

优选地，步骤c中，采用对织物重30-80%的抗菌功能化合物的水溶液；步骤c中抗菌功能化合物为ε-聚赖氨酸（ε-PLL）、溶菌酶和抗菌肽中的任意一种。

本发明具体实施例中，步骤c中所述步骤c中抗菌功能性化合物水溶液的pH值由伯瑞坦-罗比森（Britton-Robinson）缓冲溶液或PBS缓冲液调节。

本发明具体实施例中，真丝织物可以为06电力纺、02双绉中的任意一种，还可以为其他真丝织物。

第一实施例

本发明第一实施例中，接枝功能性化合物为ε-PLL，具体地：

步骤a，1g的真丝电力纺织物置于盛有50mL水的三角瓶中，于超声波水浴中预处理20min，超声功率为53KHz。

步骤b，取步骤a中得到的超声波预处理后的真丝电力纺织物，置于含6%(o.w.f.)的漆酶溶液中（浴比1∶50），于45℃振荡水浴锅中，以100r/min 处理30min，pH值为6.09（用伯瑞坦-罗比森（Britton-Robinson）缓冲溶液和0.2mol/L氢氧化钠（NaOH）溶液调节），获得酶处理后真丝电力纺织物；

步骤c，取步骤b中得到的酶处理后的真丝电力纺织物，置于含50%（o.w.f.，对织物重）ε-PLL的水溶液中，于80 ℃的振荡水浴锅中，以100r/min 处理90 min，溶液的pH值为7.54（用Britton-Robinson缓冲溶液和0.2mol/LNaOH溶液调节），浴比1∶50，制得具有抗皱、抗菌复合功能的真丝。

表1是按照第一实施例制备的真丝电力纺及未处理真丝折皱回复性的变化情况，由表1可以看出，接枝整理后的真丝织物干态折皱回复角增幅只有2.4%，而湿态折皱回复角增幅可达30.3%，湿态折皱回复角性能得到很大的改善。这是由于无论织物采用何种工艺整理，在不同湿度下织物的防皱性能是不同的，织物的湿度与交联时的湿度一致时，防皱性能最佳，而本实施例采用的是湿态交联，故接枝后真丝织物湿态折皱回复性能得到明显改善。这说明蚕丝纤维发生了分子内交联和与ε-PLL的分子间交联，这些共价交联的的产生，使得蚕丝纤维在形变的过程中，因氢键拆散而导致的蠕变和永久形变减少，即蚕丝纤维从形变中的恢复能力获得提高。

样品	干态折皱回复角 / °	湿态折皱回复角 / °
			未处理真丝	284.5	182.3
第一实施例处理后真丝	291.2	237.5
			增幅	2.4%	30.3%

表1 ：漆酶催化ε-PLL接枝真丝织物试样的折皱回复性能变化

本发明第一实施例制备的真丝电力纺与未处理真丝的扫描电镜照片比较可知，未处理的真丝纤维表面光滑，而漆酶催化接枝ε-PLL后的真丝纤维表面覆盖有不完全连续薄层，这是由于ε-PLL经漆酶催化氧化后接枝到蚕丝纤维上。

第二实施例

本发明第二实施例中，接枝功能性化合物为溶菌酶，具体地：

步骤a，1g的真丝电力纺织物置于盛有50mL水的三角瓶中，于超声波水浴中预处理30min，超声功率为53KHz。

步骤b，取步骤a中得到的超声波预处理后的真丝电力纺织物，置于含8%(o.w.f.)的漆酶溶液中（浴比1∶50），于40℃振荡水浴锅中，以100r/min 处理40min，pH值为6.09（用Britton-Robinson缓冲溶液和0.2mol/LNaOH溶液调节），获得酶处理后真丝电力纺织物；

步骤c，取步骤b中得到的酶处理后的真丝电力纺织物，置于含80%（o.w.f.，对织物重）溶菌酶的水溶液中，于40 ℃的振荡水浴锅中，以100r/min 处理120 min，溶液的pH值为7.54（用Britton-Robinson缓冲溶液和0.2mol/L的NaOH溶液调节），浴比1∶50，制得具有抗皱、抗菌复合功能的真丝。

第三实施例

本发明第三实施例中，接枝功能性化合物为抗菌肽，具体地：

步骤a，1g的真丝双绉织物置于盛有50mL水的三角瓶中，于超声波水浴中预处理20min，超声功率为53KHz。

步骤b，取步骤a中得到的超声波预处理后的真丝双绉织物，置于含6%(o.w.f.)的漆酶溶液中（浴比1∶40），于45℃振荡水浴锅中，以100r/min 处理30min，pH值为6.09（用Britton-Robinson缓冲溶液和0.2mol/LNaOH溶液调节），获得酶处理后真丝双绉织物；

步骤c， 取步骤b中得到的酶处理后的真丝双绉织物，置于含50%（o.w.f.，对织物重）抗菌肽的水溶液中，于30 ℃的振荡水浴锅中，以100r/min 处理90 min，溶液的pH值为7.4（用PBS缓冲液溶液调节），浴比1∶40，制得具有抗皱、抗菌复合功能的真丝。

表2列出了按照本发明第一实施例、第二实施例、第三实施例制备的真丝织物与未整理真丝的抗菌效果。由表3可看出，经采用本发明的制备方法处理后的真丝织物对大肠杆菌及金葡球菌都具有优异的抗菌性能，且具有很好的耐洗性。

表2 整理前后真丝织物的抗菌效果

本发明的抗皱抗菌复合功能真丝的制备方法与现有技术的反应机理不同，本发明是利用漆酶对真丝酪氨酸残基的氧化生成o-苯醌类物质，进而在真丝大分子上接枝具有抗菌作用的功能性化合物，其反应机理如图2所示，图2是本发明实施例中漆酶催化ε-聚赖氨酸对真丝织物的接枝反应原理图。

采用本发明的抗皱抗菌复合功能真丝的制备方法所制得的真丝，绿色低碳，不含甲醛等有害化学品，生态环保，可提高真丝产品的档次和附加值，并可拓展其应用领域。

在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是以上描述仅是本发明的较佳实施例而已，本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受上面公开的具体实施的限制。同时任何熟悉本领域技术人员在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (5)

1.一种抗皱抗菌复合功能真丝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.将真丝织物采用超声波水浴预处理，超声波水浴的功率53KHz，浴比在1:20-1:50的范围内，超声波水浴预处理20-40min；

b.将水浴预处理后的真丝织物经漆酶酶促氧化，漆酶用量为2-8%，反应温度为40℃-60℃，漆酶水溶液浴比1:20-1:50，pH值在4.5-6.5的范围内，于振荡水浴锅中，以100r/min处理20-40min，获得酶处理后真丝织物；

c.将酶处理后的真丝织物置于对织物重30-80%的抗菌功能化合物的水溶液中处理，于温度30℃-80 ℃的振荡水浴锅中，以100r/min处理60-120min，溶液的pH值在 6-8范围内，浴比在1:20-1:50范围内，制得所述抗皱抗菌复合功能真丝。

2.如权利要求1所述的抗皱抗菌复合功能真丝的制备方法，其特征在于，所述的真丝织物为06电力纺、02双绉中的任意一种。

3.如权利要求1所述的抗皱抗菌复合功能真丝的制备方法，其特征在于，所述步骤b中漆酶水溶液的pH值采用伯瑞坦-罗比森缓冲溶液和一定体积的0.2mol/L氢氧化钠溶液调节。

4.如权利要求1所述的抗皱抗菌复合功能真丝的制备方法，其特征在于，所述步骤c中抗菌功能化合物为ε-聚赖氨酸、溶菌酶和抗菌肽中的任意一种。

5.如权利要求1所述的抗皱抗菌复合功能真丝的制备方法，其特征在于，所述步骤c中抗菌功能性化合物水溶液的pH值由伯瑞坦-罗比森缓冲溶液或PBS缓冲液调节。