CN104947434B - 一种硫化染料染色织物处理用组合物、套组组合物以及处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明属纺织品生物整理技术领域，具体涉及一种硫化染料染色织物处理用组合物、套组及处理方法。所述组合物包括天冬氨酸含量3～15%的蛋白质与纤维素酶。其中该蛋白质与纤维素酶可在对织物的表面毛羽处理之前，预先混合；或者在对织物表面毛羽处理之时，临时组配成含有该蛋白质和纤维素的酶处理液。该酶处理液中蛋白质和酶的用量分别为0.01～5.0g/L，pH4.5‑7.0,40‑60℃下处理30‑90min。本发明采用酶和特定蛋白质相混合，与单独使用纤维素酶相比，可大大提升了酶处理效果，克服纤维素酶处理硫化染料染色织物过程中存在的酶用量大，织物毛羽去除率低、易起毛球、影响服装的穿着性能等不利因素，具有效能稳定、环境友好、操作简单和降低成本等特点。

Description

一种硫化染料染色织物处理用组合物、套组组合物以及处理 方法

技术领域

本发明属于纺织品生物整理技术领域，具体涉及一种提升对硫化染料染色织物表面整理效果的组合物及处理方法。

技术背景

硫化染料是棉织物染色的常用染料之一。自硫化染料的发现至今已有一百四十年的历史，其中深色品种应用最为广泛。经硫化染料染色的棉织物表面留有大量毛羽，在后期穿着过程中极易起毛起球，影响服装外观、质量。随着人们对服装舒适性要求的提高，纺织整理加工时通常采用纤维素酶处理工艺，去除织物表面毛羽，从而减少起毛起球现象。

纤维素酶处理工艺是通过纤维素酶的作用，使棉中纤维素的β-1,4葡萄糖苷键发生水解，在机械摩擦等外力作用下，去除纱线表面伸出的细微纤维，达到减少织物表面毛羽、增加织物光洁度，防止起毛起球现象的目的。纤维素酶一般分为酸性纤维素酶（作用pH在4.8-5.0之间）和中性纤维素酶（作用pH在6.5-7.0之间），使用环境温度是40-60℃之间。

虽然纤维素种类很多，但是，通过比较分析，人们发现许多不同纤维素酶间表现出一定的同源性，且纤维素酶分子普遍具有类似的结构。由球状的催化结构域(CD)、连接桥和纤维素结合结构域(CBD)三部分组成。(1)、连接桥，可能是保持CD和CBD之间的距离，也可能有助于不同酶分子间形成较为稳定的聚集体；(2)、纤维素结合结构域，它对酶的催化活力是非必需的，但它执行调节酶对可溶性和非可溶性底物专一性活力的作用，其结合纤维素的作用机理目前尚不十分清楚；(3)、催化结构域，它体现酶的催化活性及对特定水溶性底物的特异性。尽管不同来源纤维素酶的分子量大小差别很大，但它们催化区的大小却基本一致。各种纤维素酶的化学结构和作用机理也基本相同。

据现有相关资料探讨，单一纤维素酶的作用机制可能与纤维素酶中天门冬氨酸、组氨酸和精氨酸位于催化位点参与催化反应，使纤维素的β-1,4葡萄糖苷键发生水解。

但是，对于经过染色的纤维素纤维织物（棉织物），染料对纤维素酶的活性所产生的影响，不同染料显示出较大的差异，其中硫化染料对纤维素酶的活性具有明显的抑制作用。在相同酶用量、温度、pH和作用时间的情况下，与直接染料、活性染料和还原染料染色后的织物相比，纤维素酶处理硫化染料染色棉织物的处理效果降低30-50%左右。为了达到与其他染色织物相同的毛羽去除效果，通常需要加大纤维素酶的用量和延长处理时间，增加了生产成本，容易造成织物强度下降。因此，如何提升纤维素酶对硫化染料染色织物的处理效果，对于减少纤维素酶使用量、减少处理时长、提高纺织品生物整理的质量、降低加工成本等方面具有非常重要的意义。

发明内容

本发明是通过纤维素酶与特定蛋白质共同使用予以实现，由于目前，自然界中存在的蛋白质均含有不同含量的各种氨基酸，氨基酸的种类在20种左右，各种氨基酸的百分含量有很大差别不同，因而也表现出不同的物理化学性质。

本发明为解决现有的硫化染料染色织物生物整理效果不佳的问题，本发明提供了一种硫化染料染色织物处理用组合物，该组合物是由纤维素酶和一特定蛋白质组成，其中该特定蛋白质中天门冬氨酸的含量占整个特定蛋白质质量的3%～15%之间。

该方法通过纤维素酶和该特定蛋白质的协同作用，大幅度提升纤维素酶对硫化染料染色织物的整理效果，减少织物表面毛，减少纤维素酶的用量，具有不增加操作成本、环境友好和使用方便等特点。

其中，本发明的硫化染料染色织物处理用组合物，其中的纤维酶和所述特定蛋白质，可在对硫化染料染色织物进行处理之前，预先进行混合而得到一种 处理用的酶浴处理液；亦或者，在对该硫化染色织物进行处理时，临时将纤维素酶和该特定蛋白质混合制备处理用酶浴处理液。

本发明硫化染料染色织物或衣物的酶浴处理液中，纤维素酶浓度为0.01～5.0g/L，蛋白质浓度为0.01～5.0g/L；较佳地，纤维素酶0.5～2.0g/L、蛋白质1.0～2.0g/L。

其中，所述特定蛋白质包括如序列1、序列2、序列3、序列4所表示的蛋白质，其中所述特定蛋白质中天门冬氨酸含量顺序为序列2>序列1>序列4>序列3，而在相同条件下，所述特定蛋白质对纤维素酶的增强作用与该顺序一致。

本发明还提出一种对硫化染料染色织物进行处理的方法，具体是通过在使用纤维素酶对硫化染料染色织物进行处理的同时，加入具较高含量（较佳大于3%）天门冬氨酸的蛋白质于纤维素酶处理液中，可有效增强纤维素酶的作用活性。

本发明与现有技术相比具有以下显著的优点：

（1）、本发明针对现有的硫化染料染色织物纤维素酶处理时，纤维素酶用量大，处理后，织物表面毛羽去除率低，提出的处理方法，可以大幅降低纤维素酶用量，减少织物表面的毛羽，提升织物的抗起毛起球性能。

（2）、与目前已有的处理方法相比，本发明具有提升纤维素酶活力，大幅度减少织物表面毛羽，成本低廉等特点。具体体现在与单独使用纤维素酶处理硫化染料染色织物相比，在相同条件下织物表面毛羽去除率提升至少为30%以上。

具体实施方式

本发明采用的硫化染料染色纯棉纬编针织面料和硫化染料染色的牛仔布作为处理的基布。为了在相同的基准条件下比较不同蛋白质与纤维素酶作用效果，实施例中包含6种不同的蛋白质，与不加蛋白质的酶处理体系对比处理效果。

本发明使用的蛋白质的氨基酸序列组份如下所示所示。

表1各种蛋白质中氨基酸的组份含量（%）

氨基酸缩写	氨基酸名称	蛋白质A	蛋白质B	蛋白质C	蛋白质D	蛋白质E	蛋白质F
								Asp	天冬氨酸	6.40	6.69	3.12	4.71	15.30	2.53
Thr	苏氨酸	2.52	3.31	1.58	1.72	7.54	4.28
								Ser	丝氨酸	1.89	3.35	1.07	1.59	5.77	4.44
Glu	谷氨酸	7.27	5.68	4.11	6.17	0.93	5.60
								Gly	甘氨酸	2.43	2.95	1.28	1.98	2.58	4.44
Ala	丙氨酸	3.44	3.02	3.91	2.40	3.95	5.27
								Cys	半胱氨酸	0.10	0.00	0.03	0.40	1.79	0.51
Val	缬氨酸	3.22	2.66	1.58	2.17	6.43	6.19
								Met	蛋(甲硫)氨酸	0.00	3.37	3.17	1.04	1.26	1.89
Ile	异亮氨酸	2.39	2.17	1.38	2.25	3.88	3.88
								Leu	亮氨酸	4.17	5.17	2.73	3.81	3.32	5.82
Tyr	酪氨酸	2.46	1.61	1.73	1.73	4.97	8.04
								Phe	苯丙氨酸	2.91	3.47	1.71	2.13	3.49	4.89
Lys	赖氨酸	2.89	3.45	2.35	2.16	2.16	5.25
								His	组氨酸	2.02	1.42	0.62	1.02	2.95	5.90
Arg	精氨酸	1.94	1.88	1.42	1.65	3.68	6.26

蛋白质A、B、C、D、E、F的氨基酸序列如下。

蛋白质A：序列1：vetisfpfpe fepgnndppl qgaeiqtqsg vlqwtninqn gppawdstgrplypkpvhiw dnwpgtvaqf enrppnsieq pnqrplpadg lvhwcnqpks kpawgdgwlg vfnqqkqdnpwqplanendt avlnypqwwa pypwaewndq kqnnpewndv gwewaqpaqp depephdpyp wpfwpqlpepwppqhnd

蛋白质B：序列2：mmarkqiwdl fsllvpqefs avkawpplnd atpenpvfsp ndqwekwpqngsfnnwpqvt snqmilldre ggmppednpg dpwqerdkaa pnglptnpdn nqpwedielk pwndkqfnytnqgghqkwli nqlgdsseph tyafdwqpwv vwpenlhttn ptpgqimmnl wnggswwqan gnplaepmdwvkysn

蛋白质C：序列3：mkkiqwlaqd nwqpnnsinp apwnygqmer wevppnqmwp enmlapllammwydehaqnw fptttiapqw wlipndpane ppwmqyqkfs wwqvepwren nwgdnwnnwa aqawieavvpdgnpnwpmnq fngglpnwap kepqqwnqnq dtaqya、

蛋白质D：序列4：aqtpypwqgi plkdqewnpq fkqndqshpp dwnnqvvpgg fqenwnqcednlgawpnqep lnqiiewqtn nmpskqqvdn wayrqnnpni ynwpdqvnnq wfpgelemwn qpptnpwdphepnwlsqqnr lgkgnqvnep aaaq

蛋白质E：序列5：mkntsslcll vvlcslcnqa dgggywhtsg reildnnvpv riaginwfgfecnvmdkivd yaqiglriid rhrpdcdqsa lwyssedtwi sdqdladryk ptvvnlqgdg qypvvnvprlvysahdydvy pqtwfsddtf pmiwnknwyf nniwqtvtvk dgydpikdif dpvgdsdsps dqpsdsvdpspsdsdasrpt dtdtdtadpt dtltdtaptd taddtdspta darcasysdw gngftvtvav ngdvatktwtvswtfqtins wndavtqngd varnmdynnv idpgdnttfg fqasygndad vacdashhhh hh

蛋白质F：序列6：mkqqkrlyar lltllfalif llphsaaaaa nlngtlmqyf ewympndgqhwkrlqndsay srpinvygdv vinhcggapa tetvtavevd paernrvisg ehlikawthf hfpcrgstyswfkwhwyhfd gtewqesrkl nriykfqgka wdwevsneng nyqylmyaqi eynhppvaae nylnktnfnhsvfevplhyq fhaastqggg ypmprkllng tvvskhplks vtfvspnhqt qpkqyaygaq hwyfdhyppivgwtregdws svansglraa plitqgpggw raqkrmyvgr qnagpetwhd itkgnrsepv wvinsegkwqigefhvnggs iawvsiykve vvaqr

上述氨基酸序列中各字母分别代表的氨基酸种类为：a丙氨酸，c半胱氨酸，d天冬氨酸，e谷氨酸，f苯丙氨酸，g甘氨酸，h组氨酸，i异亮氨酸，k赖氨酸，l亮氨酸，m蛋（甲硫）氨酸，n天冬酰胺，p脯氨酸，q谷氨酰胺，r 精氨酸，s丝氨酸，t苏氨酸，v缬氨酸，w色氨酸，y酪氨酸。

本发明采用的蛋白质A、B、C、D、E、F由石家庄美施达生物化工有限公司提供。

本发明采用的酸性纤维素酶EG由山东隆大生物工程有限公司提供，325i由山东康迪恩生物科技有限公司提供。

整理前后的织物的通过测试下列指标评价其效果：

1）毛羽去除百分比：沿横向将织物折叠压平，用Microscope物视显微镜获取织物折叠边缘3个位置的照片，用Photoshop软件处理图片，计算图片中绒毛部分的光点数占整个照片光点数的百分比，根据下面公式(1)计算酶处理前后织物图片光点数的变化率η。

式中：Y₁为酶处理后绒毛光点百分比，Y₀为酶处理前绒毛光点百分比。η越大，表示织物表面毛羽去除越干净。

2）残液还原糖含量：纤维素酶水解纤维素产生的纤维二糖、葡萄糖等还原糖能将碱性条件下的3,5-二硝基水杨酸（DNS）还原，生成棕红色的氨基化合物，在540nm波长处有最大光吸收，在一定范围内还原糖的量与反应液的颜色强度呈比例关系，利用756型紫外可见分光光度计测其吸光度，从而计算处理液残液中还原糖生成的量。本发明取2mL处理后残液，加入1.5mLDNS溶液，另取2mL蒸馏水，加入1.5mLDNS溶液作为空白试验。将DNS溶液与残液混合均匀，沸水浴5min，冷却后定容至20mL，测试其吸光度。吸光度越大，残则表示液中葡萄糖含量越高，表明纤维素酶对纤维的酶解作用越强，酶作用效果越好。

以下为具体实施例：

实施例1

取5个染杯（编号为1#至5#），根据表2所列质量比分别把各种组分依次加入到5个染杯中，加入150mL蒸馏水，用醋酸和醋酸钠溶液调节pH至5.0，定重至400g，使得到组成包含蛋白质0.01～5.0g/L、纤维素酶0.01～5.0g/L的酶处理液。然后加入20g经过硫化黑染色后的针织纬编布，在染色机中处理60min。

表2实施例1中处理液组成表

处理完毕后，取出2mL处理液测定其葡萄糖含量。然后在处理液中加入2g/LNa₂CO₃,继续处理10min,把布样取出，用清水清洗2次，晾干后测试织物的毛羽去除率。其结果见表3。

表3实施例1酶处理效果指标比较

由表3可以看出，纤维素酶EG分别与蛋白质A、B、C、D同浴使用，与不加蛋白质相比，织物上的毛羽百分比明显降低，其中蛋白质B对纤维素酶活 性的提升效果最为显著。其作用效果与蛋白质中天冬氨酸的含量也基本是呈正向关系，天冬氨酸含量越高，效果越好。而对其它氨基酸的含量无对应关系。从处理液葡萄糖含量的变化也能发现相同的变化规律。

实施例2

把纤维素酶325i和蛋白质A、B、C、D分别按重量比为1:1，提前混合均匀后，放置30天，取5个染杯（编号为6#至10#），根据表4分别把各种组分依次加入到5个染杯中，加入150mL蒸馏水，用醋酸和醋酸钠溶液调节pH至5.0，定重至400g，使得到组成包含蛋白质0.01～5.0g/L、纤维素酶0.01～5.0g/L的酶处理液，加入20g经过硫化黑染色后的针织纬编布，在染色机中处理60min。

表4实施例2中处理液组成表

处理完毕后，取2mL处理液测定其葡萄糖含量。在处理液中加入2g/LNa₂CO₃,继续处理10min,把布样取出，用清水清洗2次，晾干后测试织物的毛羽去除率。其结果见表5。

表5实施例2酶处理效果指标比较

由表5可以看出，把纤维素酶EG与蛋白质A、B、C、D水溶液混合并放置30天后，采用相同的方法对硫化黑染色针织物进行处理，与单独的纤维素酶 325i相比，织物上的毛羽下降百分比明显增高，其中与蛋白质B混合的酶作用效果最好，可见蛋白质B对酶活性的提升效果最为显著。其作用效果与蛋白质中天冬氨酸的含量也基本是呈正向关系（尚未证实为正比关系），天冬氨酸含量越高，效果越好。而对其它氨基酸的含量无对应关系。从处理液葡萄糖含量的变化也能发现相同的变化规律。

上述两个实例说明，无论是在硫化染色织物进行酶处理时，使纤维素酶与蛋白质同浴使用，还是预先将纤维素酶与蛋白质混合放置后使用，蛋白质A、B、C、D均可显著提高纤维素酶对硫化染料染色织物的作用效果，天冬氨酸含量越高，效果越好。

实施例3

把纤维素酶325i和蛋白质A、B、C、D分别按重量比为1:1，混合均匀后分成五个样品（编号为11#至15#），放置30天。把60kg采用硫化黑染色牛仔裤加入到500磅的工业洗衣机中，加入600kg水，升温至55℃，根据表6的质量份分别把各种组分依次加入到洗衣机中，调节pH6.5-7,使洗衣机中得到含蛋白质1.0～2.0g/L、纤维素酶1.0～2.0g/L的酶处理液，继续运转60min。取2mL处理液测定其葡萄糖含量。放掉残液，衣物用清水清洗2次，离心脱水后，烘干,测试织物的毛羽去除率。其结果见表7。

表6实施例3中处理液组成表

表7实施例3酶处理效果指标比较

由表7可以看出，把纤维素酶325i与蛋白质A、B、C、D混合并放置30天后，在pH6.5-7条件下对硫化黑染色牛仔裤进行水洗，与单独的使用纤维素酶325i相比，织物上的毛羽下降百分比明显提升，其中纤维素酶与蛋白质B的混合物的作用效果最好，且混合物的作用效果与蛋白质中天冬氨酸的含量同样也基本是呈正向关系，天冬氨酸含量越高，效果越好；而对该特定蛋白质其它氨基酸的含量无对应关系。从处理液葡萄糖含量的变化也能发现相同的变化规律。说明蛋白质A、B、C、D在近中性条件下，对纤维素酶整理牛仔织物表面毛羽的作用也有明显的促进效果。

实施例4

为了验证天冬酸含量对纤维素酶作用效果的影响，还选取天冬酸含量分别为15.30%的蛋白质E和2.53%的蛋白质F，与纤维素酶325i分别按重量比为2:1，混合均匀后，放置30天，把60kg采用硫化黑染色牛仔裤加入到500磅的工业洗衣机中，加入600kg水，升温至55℃，根据表8的质量份分别把各种组分依次加入到洗衣机中，调节pH至6.5-7.0,使洗衣机中得到含蛋白质1.0～2.0g/L、纤维素酶0.5～1.0g/L的酶处理液，继续运转60min。取2mL处理液测定其葡萄糖含量。放掉残液，衣物用清水清洗2次，离心脱水后，烘干,测试织物的毛羽去除率。其结果见表9。

表8实施例4中处理液组成表

表9实施例4酶处理效果指标比较

由表9可以看出，把纤维素酶325i分别与蛋白质E、F混合并放置30天后，在pH6.5-7.0条件下对硫化黑染色牛仔裤进行水洗，与单独采用纤维素酶325i处理的效果相比，使用纤维素酶325i与两倍重量的蛋白质E混合后制备的酶浴处理液，织物上的毛羽下降百分比基本没有相当，无明显提升毛羽去除率的作用，表明蛋白质E不具有明显提升纤维素酶活性的作用。

而纤维素酶325i与蛋白质F混合后制备的酶处理液，处理后，织物的毛羽去除率虽然有一定提升，但与纤维素酶325i和蛋白质B的混合液相比，毛羽去除作用反而显著降低，表明当选定的特定蛋白质中天冬氨酸含量过高或过低，其作用效果反而会减弱。本实验初期曾对多种蛋白质的氨基酸含量进行测试，发现多数蛋白质中的天冬氨酸含量在15%以下，因而可以证明蛋白质中天冬氨酸含量介于3%～15%时，的确可显著提升纤维素酶对硫化染料染色织物处理效果。

Claims (7)

1.一种硫化染料染色织物处理用组合物，其特征是，该组合物中包括纤维素酶水溶液和特定蛋白质，该特定蛋白质的天门冬氨酸的含量为3~15%；所述特定蛋白质为序列1、序列2、序列3或序列4所表示的蛋白质，其中所述序列1、序列2、序列3、序列4对应的特定蛋白质中，天门冬氨酸含量顺序为序列2>序列1>序列4>序列3，而在相同条件下，所述特定蛋白质对纤维素酶的增强作用与该顺序一致。

2.一种硫化染料染色织物处理用套组组合物，其特征是，该套组组合物包括两个容器，第一个容器中盛装有纤维素酶水溶液；第二个容器中盛装有特定蛋白质，该特定蛋白质的天门冬氨酸的含量为3~15%；在对硫化染料染色织物进行处理时，将两个容器内的纤维素酶水溶液和蛋白质混合制成待用的酶浴处理液；所述第二个容器内盛装的蛋白质为序列1、序列2、序列3或序列4所表示的蛋白质，其中序列1、序列2、序列3、序列4对应的蛋白质中，天门冬氨酸含量顺序为序列2>序列1>序列4>序列3，而在相同条件下，所述蛋白质对纤维素酶的增强作用与该顺序一致。

3.一种硫化染料染色织物处理方法，其特征是，使用如权利要求1所述的组合物制成酶浴处理液，对硫化染料染色的织物或衣物进行表面处理。

4.一种硫化染料染色织物处理方法，其特征是，使用如权利要求2所述的套组组合物制成酶浴处理液，对硫化染料染色的织物或衣物进行表面处理。

5.如权利要求3或4所述的一种硫化染料染色织物处理方法，其特征是，在对硫化染料染色的织物或衣物进行表面处理时，所述酶浴处理液用醋酸和醋酸钠调节至pH 4.5-7,在40～60℃温度下，处理时间30～90min。

6.如权利要求3或4所述的一种硫化染料染色织物处理方法，其特征是，在对硫化染料染色的织物或衣物进行表面处理时，所述酶浴处理液用醋酸和醋酸钠调节至pH 4.5-7,在50～60℃温度下，处理时间30～60min。

7.根据权利要求3或4所述的硫化染料染色织物处理用组合物，其特征是，所述制备的酶浴处理液中，所述特定蛋白质和纤维素酶的浓度分别为0.01～5.0g/L。