CN104153200A - 一种酶法羊绒纤维防毡缩方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种酶法羊绒纤维防毡缩方法：(1)将羊绒纤维用热水处理后，再以用GH11木聚糖酶处理6h，浴比为1∶50，处理后洗净试样；(2)然后羊绒织物以木瓜蛋白酶在55℃，pH＝7.0下处理90min；(3)酶处理后灭活，洗净后自然风干。
Description
技术领域
本发明涉及一种酶法羊绒纤维防毡缩方法，特别是整个加工过程只加入酶的山羊绒整理工艺。
背景技术
羊毛纤维鳞片层是由部分角质化的扁平状细胞通过细胞膜复合物(CMC)黏接而成。氯化处理能破坏鳞片疏水性类脂层连续分布的状态，切断部分—S—S—改变纤维鳞片层紧密结构，降低羊毛纤维的毡缩性。目前生产中应用较广泛的羊毛防毡缩方法是氯化赫克塞特整理(Chlorine-Hercosett)，由于氯化过程产生的有机卤化物毒性高，环境污染大，限制了其在生态纺织品加工中的应用。因此，利用酶法进行羊毛防毡缩加工的研究受到重视。
酶是一种纯生物制剂，健康环保无残留，而且酶处理温度低,能耗少,不会引起环境污染,属绿色技术,且处理后羊毛手感柔软丰厚、不易泛黄等优点,它在纺织行业中的应用将会越来越广。但是酶作为一种底物特异性强，对反应环境要求极高的纯生物制剂，现在其应用于天然纤维处理还很不成熟,,存在不少问题,应用范围不广。
采用蛋白酶进行羊毛生物防毡缩加工的报道很多。由于羊毛纤维表面被高度交联的鳞片角质层覆盖，部分蛋白酶分子对羊毛鳞片的水解效率较低，然而当纤维鳞片表层一旦被部分破坏后，蛋白酶极易对鳞片和皮质层之间的胞间物质CMC作用，使皮质层暴露，易引起羊毛纤维内部损伤，致使织物结构松弛。
羊毛和羊绒结构很类似，现有技术公开了选用高锰酸钾预处理－木瓜蛋白酶复合处理山羊绒工艺时，通过单因素分析方法确定出木瓜蛋白酶优化处理条件，并证明了用高锰酸钾预处理能达到综合最佳效果。然而该方法依然用到了化学制剂高锰酸钾，不够健康环保。
本发明旨在提供一种整个防毡缩整理过程不添加化学试剂的环保防毡缩处理工艺，并且处理后的羊绒各项指标优良。该过程充分利用了生物酶，具体而言是联合使用木瓜蛋白酶和木聚糖酶对羊绒进行处理的工艺还未见报道。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明针对目前羊绒防毡缩整理方法的缺点，提供了一种新的，充分利用生物酶，整个加工过程不添加化学试剂的环保防毡缩整理工艺。
本发明所用到的生物酶主要有两种，木瓜蛋白酶和木聚糖酶。
木瓜蛋白酶是利用未成熟的番木瓜果实中的乳汁提炼而成的天然蛋白酶，属巯基内肽蛋白酶，具有较宽的底物特异性，作用于蛋白质中L－精氨酸、L－赖氨酸、甘氨酸和L－瓜氨酸残基羧基参与形成的肽键，能切开全蛋白质分子内部肽链—CO—NH—生成分子量较小的多肽类，已经应用于医药、食品、饲料、皮革及纺织等加工过程。作为一种植物蛋白酶，当其用于羊绒防缩时，对鳞片表层蛋白的水解速度与球状蛋白水解速度相等或相近，达到均匀处理的水解模式效果，而此水解模式将使蛋白酶的作用集中在羊绒表面，不存在“烂芯”现象，因而羊绒的力学性能损伤较小。
木聚糖酶，也称β－1，4－D－内切木聚糖酶，它主要以内切方式作用于木聚糖主链内部的β－1，4－木糖苷键，其主要水解产物为低聚木糖、木糖、木二糖等。通常情况下，木聚糖酶最适温度在40～80℃之间，最适pH为4.0～6.5，极端环境下分离的木聚糖酶除外。能够表达木聚糖酶的微生物很多，研究者不仅从自然界分离到不少高效表达木聚糖酶的菌种，还利用基因工程构建出了许多新的菌株，使木聚糖酶的研究生产逐步向人们期望的方向发展。木聚糖酶种类繁多，研究者根据木聚糖酶不同的特性可对木聚糖酶进行不同的归类。
本发明所选用的是GH11木聚糖酶，其多为单结构域蛋白，相对分子量一般小于30KDa，等电点较高。GH11木聚糖酶CDs序列都保留谷氨酸作为催化残基，且碱性木聚糖酶都在第100位点存在天冬酰胺，酸性木聚糖酶则普遍存在天冬氨酸残基；半胱氨酸在这些序列中不常见，二硫键也不是可以解释某些嗜热木聚糖酶热稳定性的直接因素；真菌和细菌木聚糖酶各自都形成不同的亚家族。
本发明的技术方案如下：
(1)将羊绒纤维用热水处理后，再以用GH11木聚糖酶处理6h，浴比为1∶50，处理后洗净试样；
(2)然后羊绒织物以木瓜蛋白酶在55℃，pH＝7.0下处理90min；
(3)酶处理后灭活，洗净后自然风干；
所述步骤(1)，优选为将羊绒纤维用90℃热水处理5min，再以1～1.2％(owf)GH11木聚糖酶在50℃、pH值为8.0处理6h，浴比为1∶50，处理后洗净试样；
所述步骤(2)，优选为然后羊绒织物以3.8～4.1％(owf)木瓜蛋白酶在55℃，pH＝7.0处理90min；
所述步骤(2)，酶灭活条件优选为在90℃热水中灭酶处理5min
本发明的有益之处在于：
1、本发明羊绒防毡缩整理方法中每道工序都不添加化学助剂和化学染料，属于纯天然的加工方法。由于加工过程中没有添加化学助剂和化学染料，所以制得的羊绒衫对身体以及皮肤都没有损害，真正做到绿色生态环保；
2、本发明虽然没有加入化学制剂，但是加入了天然环保无残留的生物酶，并优化了反应条件，得到各项指标优异的高档羊绒制品；
3、酶处理温度低,能耗少,不会引起环境污染,属绿色技术；
具体实施方式
实施例1：
(1)备好羊绒纤维；
(2)将羊绒纤维用90℃热水处理5min，再以1％(owf)GH11木聚糖酶在50℃、pH值为8.0处理6h，浴比为1∶50，处理后洗净试样；
(3)然后羊绒纤维分别以3.8％(owf)木瓜蛋白酶在55℃，pH＝7.0处理90min；
(4)酶处理后羊绒纤维在90℃热水中灭酶处理5min，洗净后自然风干；
(5)根据需要纺织成各种羊绒织物。
实施例2：
(1)备好羊绒纤维；
(2)将羊绒纤维用90℃热水处理5min，再以1％(owf)GH11木聚糖酶在50℃、pH值为8.0处理6h，浴比为1∶50，处理后洗净试样；
(3)然后羊绒纤维分别以4.1％(owf)木瓜蛋白酶在55℃，pH＝7.0处理90min；
(4)酶处理后羊绒纤维在90℃热水中灭酶处理5min，洗净后自然风干；
(5)根据需要纺织成各种羊绒织物。
实施例3：
(1)备好羊绒纤维；
(2)将羊绒纤维用90℃热水处理5min，再以1.2％(owf)GH11木聚糖酶在50℃、pH值为8.0处理6h，浴比为1∶50，处理后洗净试样；
(3)然后羊绒纤维分别以3.8％(owf)木瓜蛋白酶在55℃，pH＝7.0处理90min；
(4)酶处理后羊绒纤维在90℃热水中灭酶处理5min，洗净后自然风干；
(5)根据需要纺织成各种羊绒织物。
实施例4：
(1)备好羊绒纤维；
(2)将羊绒纤维用90℃热水处理5min，再以1.2％(owf)GH11木聚糖酶在50℃、pH值为8.0处理6h，浴比为1∶50，处理后洗净试样；
(3)然后羊绒纤维分别以4.1％(owf)木瓜蛋白酶在55℃，pH＝7.0处理90min；
(4)酶处理后羊绒纤维在90℃热水中灭酶处理5min，洗净后自然风干；
(5)根据需要纺织成各种羊绒织物。
实施例5指标测评：
实施例1-4制得的羊绒纤维纺织成织物，可以观察到均手感柔软,丰满，光泽好，吸湿能力强。
此外对其他指标进行了测试，如下：
羊绒失重率测定：
根据织物回潮率，计算试样经处理前的恒定干态质量w0；准确称量处理后织物的恒定干态质量w1，按下式计算织物酶处理前后的失重率:
失重率＝(w0-w1)/w0×100％
断裂强力及断裂伸长率：
对羊绒纤维进行测定，采用YG001N型电子单纤维强力仪测试断裂强力及断裂伸长率，夹持距离10mm，拉伸速度10mm/min，每个试样测试50根，取平均值。
毡缩球体积测试
称取0.5g山羊绒放入65mm×65mm×85mm螺纹塑料瓶中，加入50mL、40℃的缩绒剂溶液，放入自制滚动箱滚动30min，取出后烘干，利用自制快速凝固浆液方法测试毡缩球体积，每个试样制作5个小球，取平均值。
表1为对实施例1-4制备得到的羊绒纤维进行检测得到的结果。
表1性能测定
| 检测项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 |
| 羊绒失重率测定 | 2.1 | 2.0 | 2.1 | 2.1 |
| 断裂强力/CN | 4.1 | 4.12 | 4.11 | 4.12 |
| 断裂伸长率/％ | 38.8 | 38.7 | 38.6 | 38.8 |
| 毡缩球体积/cm3 | 9.5 | 9.6 | 9.6 | 9.6 |
此检测数据只针对上述检测样品。
从实验数据可以看到，本发明所提供的羊绒防毡缩整理方法中每道工序都不添加化学助剂和化学染料，属于纯天然的加工方法，制备过程温度低，低碳环保。
而且整理效果非常好，具对羊绒其损害小，处理后几乎不缩水。
将处理或的羊绒纺织成织物可以发现，不仅仅不缩水，而且其手感柔软,丰满，光泽好，吸湿能力强。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种酶法羊绒纤维防毡缩方法，其特征在于其步骤如下：
（1）备好羊绒纤维；
（2）将羊绒纤维用90 ℃ 热水处理5 min，再以1～1.2% (owf)GH11 木聚糖酶在50 ℃、pH 值为8. 0 处理6 h，浴比为1∶ 50，处理后洗净试样；
（3）然后羊绒纤维分别以3.8～4.1% (owf)木瓜蛋白酶在 55 ℃，pH = 7. 0处理90 min；
（4）酶处理后羊绒纤维在90 ℃ 热水中灭酶处理5 min，洗净后自然风干。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，各原料的质量百分比为：其还包括步骤（5）：根据需要将处理过后的羊绒纤维纺织成织物。
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