CN106012547B - 一种羊毛织物功能性整理剂及功能性整理方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种羊毛织物功能性整理剂，该羊毛织物功能性整理剂为包含转谷氨酰胺酶、壳聚糖和酸性调节剂的水溶液，该羊毛织物功能性整理剂的pH值为2.3‑3.8，其中转谷氨酰胺酶的浓度为1g/L‑100g/L。本申请还公开了一种羊毛织物的功能性整理方法，具体步骤为：将经过预处理的羊毛织物浸渍于上述羊毛织物功能性整理剂中，其浴比为1∶10‑1∶20，加入交联剂，其后升温至45‑60℃，浸渍1‑5h后，用90‑100℃的热水水洗3‑5min以终止反应，最后再水洗、烘干得到整理羊毛织物，交联剂的添加量为100‑150g/L。采用上述功能性整理剂和功能性整理方法处理过的羊毛织物的耐久性、抗菌性、抗紫外线等性能得到提高，且羊毛织物具有了一定的保健功能，提高了人体的免疫能力。

Description

一种羊毛织物功能性整理剂及功能性整理方法
技术领域
本发明涉及羊毛织物功能整理技术领域，尤其是涉及一种羊毛织物功能性整理剂及使用该羊毛织物功能性整理剂的功能性整理方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高，以及人们对纺织品化学整理剂危害性认识的加深，人们更注重面料的选材，其中天然纤维面料尤其是羊毛织物面料成为关注健康、舒适和环保的消费者首选。但天然纤维面料或羊毛织物面料本身也在一定程度上存在某些性能上的不足和缺陷，尤其是缺少有利于人体的多样化功能，这也成为纺织技术研究和发展的重要课题，因此，加快发展功能性整理技术是纺织服装发展的必然趋势。
就羊毛织物而言，为了提高羊毛织物的耐久性、抗菌性，一股需要采用化学处理对羊毛织物进行功能性整理，但整理过程会对羊毛织物本身造成一定的损坏，而且整理后的羊毛织物不再进行任何处理，因此羊毛织物在抗皱性以及机械性能均无显著改变，难以满足现代人对羊毛织物面料的舒适度的高要求。
专利号为200810235391X、名称为羊毛的酶催化接枝功能整理方法的专利公开了一种技术方案，该技术方案也有效地提高羊毛织物的防毡缩性，提高了羊毛织物的耐洗性和抑菌效果，但是本申请的发明人在采用该专利进行试验时，并未得到该专利中所声称的全部效果，而且所检测的数据的波动性较大，具体原因未能找到。
因此，为了解决上述存在的问题，本申请特提供了一种新的技术方案。
发明内容
本申请的目的首先在于提供一种羊毛织物功能性整理剂，该羊毛织物功能性整理剂可用于对羊毛织物进行功能性整理，经该羊毛织物功能性整理剂处理过的羊毛织物可有效地改善羊毛织物的抗菌性，并提高其抗皱性，具体地，该羊毛织物功能性整理剂为包含转谷氨酰胺酶、壳聚糖和酸性调节剂的水溶液，该羊毛织物功能性整理剂的pH值为2.3-3.8，其中转谷氨酰胺酶的浓度为1g/L-100g/L；转谷氨酰胺酶的浓度进一步优选为4g/L-10g/L。
进一步，所述酸性调节剂为醋酸或柠檬酸。上述物质为弱酸，均可用于制作缓冲溶液，将上述物质作为酸性调节剂可减少羊毛织物功能性整理剂的pH值的波动，使羊毛织物功能性整理剂的pH值稳定在要求的范围内。
进一步，转谷氨酰胺酶与壳聚糖的质量浓度比为1∶0.5-1∶1。上述比例的转谷氨酰胺酶与壳聚糖可以使壳聚糖较好地接枝在羊毛纤维的表面，其原因可能是相对浓度较高的转谷氨酰胺酶对羊毛纤维的表面鳞片造成相当的破坏，使羊毛纤维的表面变的粗糙，粗糙的表面易于壳聚糖的沉积，同时还使羊毛中的胱胺酸分子的活性得到较大的提高，使得壳聚糖被接枝到羊毛纤维表面的几率增大，上述两种作用使得壳聚糖易于附着在羊毛纤维的表面。
该羊毛织物功能性整理剂可用于对羊毛织物进行功能性整理，其中的壳聚糖可被接枝到羊毛上，有效地提高羊毛的抗菌性和抗紫外线等性能。而且，当对进行过功能性整理的羊毛进一步做过强化处理后，可使上述功能保持的更久。
其次，本申请还提供一种羊毛织物的功能性整理方法，该功能性整理方法采用上述的羊毛织物功能性整理剂，具体步骤为：将经过预处理的羊毛织物浸渍于该羊毛织物功能性整理剂中，其浴比为1∶10-1∶20，加入交联剂，其后升温至45-60℃，浸渍1-5h后，用90-100℃的热水水洗3-5min以终止反应，最后再水洗、烘干得到整理羊毛织物，交联剂的添加量为100-150g/L。
具体地，所述羊毛织物的预处理的具体流程为：将羊毛织物浸渍在pH为7.5-8.5的甘氨酰胺缓冲液中，其浴比为1∶30-1∶50，浸渍时间为2-3h后，进行水洗，烘干，水洗时间优选控制在1-5min。
经过预处理的羊毛织物在进行功能性整理时，可有效地提高羊毛织物在进行功能性整理时的效果，这是由于甘氨酰胺对羊毛纤维表面鳞片有一定的破坏作用，使纤维表面变的粗糙，使壳聚糖易于沉积在纤维表面，同时还提高了羊毛中的胱胺酸分子的活性，使壳聚糖更易于接枝到羊毛上。
进一步，所述交联剂为二丙烯酸-1、4-丁二醇酯或二甲基丙烯酸乙二醇酯中的任意一种或两种以上的组合。这些交联剂可在羊毛的表面形成网状结构，不但可有效地提高壳聚糖在羊毛表面的附着性，还可提高羊毛织物的防毡缩性能。
进一步，在将经过预处理的羊毛织物浸渍于羊毛织物功能性整理剂中前，需先对羊毛织物进行酶处理，具体过程是：将经过预处理的羊毛织物浸渍到酶处理液中，其浴比为1∶10-1∶30，在40-50℃温度下浸渍45-90min，其后水洗、烘干，所述的酶处理液中含有蛋白酶60-100g/L，渗透剂为0.1-1g/L，羊毛织物与蛋白酶的重量比为1∶0.001-1∶0.01。进行酶处理，可预先对羊毛纤维的鳞片组织进行破坏，充分激活纤维表面活性，不但有利于壳聚糖与羊毛纤维的接枝反应，还有利于在羊毛纤维在功能性整理过程中，使交联剂充分地在羊毛纤维进行修复，提高羊毛织物的防毡缩性能，同时还可提高羊毛织物的褶皱回复角、芯吸性能、耐洗涤性等性能。
进一步，对经过功能性整理后所得到的整理羊毛织物还需进行加强处理，，具体过程是：将整理羊毛织物完全浸渍在加强液中，其浴比为1∶10-1∶50，浸渍时间为10-25min，其后于60-80℃烘干，再置于烘箱内升温至100-120℃，烘焙4-6min后，再进行碱洗、水洗5-10次、烘干；其中加强液为乙二醛、氯化镁和植酸的水溶液，乙二醛、氯化镁和植酸的质量浓度之比为1∶0.1∶0.05，其中乙二醛的浓度为10-40g/L。经加强处理后羊毛织物，使其接枝的壳聚糖的附着性更好，使羊毛织物的抗皱性及其机械强度均有所改善，手感舒适，质量好。
采用本发明羊毛织物的功能性整理方法对羊毛织物进行功能性整理时，羊毛织物功能性整理剂中的壳聚糖在转谷酰胺酶的催化作用下被接枝到羊毛纤维的表面，有效地提高了羊毛织物的耐久性、抗菌性、抗紫外线等性能。在经过强化处理后，上述功能会进一步地持久性，且羊毛织物的抗皱性及机械强度均得到改善，羊毛织物的防毡缩性能得到提高，提高了羊毛织物的手感舒适性。由于壳聚糖具有一定抑制细菌生长的功能，使羊毛织物具有了一定的保健功能，提高了人体的免疫能力。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述。
在以下所有实施例及对比例中所采用的同一批次的羊毛织物，羊毛织物为全毛华达呢：成品副宽145cm，平米重317克，经密438克根/10cm，纬密253根/10cm。
对整理后的羊毛织物的检测均采用下述标准：
参照GB8628-2013《纺织品测定尺寸变化的试验中织物试样的准备、标记及测量》，GB/T 8629-2001《纺织品试验用家庭洗涤和干燥程序》，FZ/T 70009-2012《毛纺织产品经洗涤后松弛尺寸变化率和毡化尺寸变化率试验方法》进行织物面积收缩率的检测。
按GB/T 3923.1-2013《纺织品织物拉伸性能第1部分断裂强力和断裂伸长率的测定(条样法)》进行强力检测。
按FZ/T73023-2006《抗菌针织品》进行抗菌试验、按GB/T 7065-1997《纺织品色牢度试验耐热水色牢度》进行耐洗实验。
实施例1
1)、羊毛织物功能性整理剂的制备：将转谷氨酰胺酶、壳聚糖和醋酸加水制备成羊毛织物功能性整理剂，其中转谷氨酰胺酶的浓度为4g/L，壳聚糖的浓度为2g/L，调节剂采用醋酸，羊毛织物功能性整理剂的pH值为2.3，制备好的羊毛织物功能性整理剂待用。
2)、羊毛织物的整理，步骤如下：
a：预处理：将羊毛织物浸渍在pH为7.5-8.5的甘氨酰胺缓冲液中，其浴比为1∶30，浸渍2h后，进行水洗5min，烘干。
b：酶处理：将预处理过的羊毛织物浸渍到酶处理液中，其浴比为1∶10，40℃温度下浸渍45min，其后水洗、烘干；其中，酶处理液的组成为：蛋白酶60g/L，渗透剂为0.1g/L，羊毛织物与蛋白酶的重量比为1∶0.001，渗透剂采用JFC。
c：功能性整理：将经过酶处理的羊毛织物浸渍于制备好的羊毛织物功能性整理剂中，其浴比为1∶10，然后加入二丙烯酸-1，使其浓度达到100g/L，升温至45℃，浸渍4h后，用90℃的热水进行水洗5min，终止该体系的反应，最后再水洗、烘干得到整理羊毛织物。
d：加强处理：将整理羊毛织物完全浸渍在加强液体中，其浴比为1∶10，浸渍时间为10min，其后于60℃烘干，再置于烘箱内升温至100℃，烘焙4min后，再碱洗、水洗5次后，烘干；其中加强液为乙二醛、氯化镁和植酸的水溶液，乙二醛、氯化镁和植酸浓度分别为10g/L、1g/L和0.5g/L。
对整理后的羊毛织物进行检测，织物的面积收缩率从14.45％降到2.02％；强力提高了9.0％。进行耐洗实验，50次洗后的金黄色葡萄球菌抑菌率96.4％；大肠杆菌抑菌率92.4％。
实施例2
1)、羊毛织物功能性整理剂的制备：将转谷氨酰胺酶、壳聚糖和醋酸加水制备成羊毛织物功能性整理剂，其中转谷氨酰胺酶的浓度为6g/L，壳聚糖的浓度为6g/L，调节剂采用柠檬酸，羊毛织物功能性整理剂的pH值为3，制备好的羊毛织物功能性整理剂待用。
2)、羊毛织物的整理，步骤如下：
a：预处理：将羊毛织物浸渍在pH为8的甘氨酰胺缓冲液中，其浴比为1∶40，浸渍时间为2.5h后，进行水洗4min，烘干。
b：酶处理：将预处理过的羊毛织物浸渍到酶处理液中，其浴比为1∶20，45℃温度下浸渍60min，其后水洗、烘干；其中，酶处理液的组成为：蛋白酶8g/L，渗透剂为0.5g/L，羊毛织物与蛋白酶的重量比为1∶0.01，渗透剂采用JFC。
c：功能性整理：将经过酶处理的羊毛织物浸渍于制备好的羊毛织物功能性整理剂中，其浴比为1∶20，加入4-丁二醇酯，使其浓度达到120g/L，升温至60℃，浸渍4h后，用90℃的热水进行水洗4min，终止该体系的反应，最后再水洗、烘干得到整理羊毛织物。
d：加强处理：将整理羊毛织物完全浸渍在加强液体中，其浴比为1∶30，浸渍时间为20min，其后于70℃烘干，再置于烘箱内升温至100℃，烘焙5min后，再碱洗、水洗10次后，烘干，其中加强液乙二醛、氯化镁和植酸的水溶液，乙二醛、氯化镁和植酸浓度分别为40g/L、4g/L和2g/L。
对整理后的羊毛织物进行检测，织物的面积收缩率从14.51％降到1.91％；强力提高了9.5％。进行耐洗实验，50次洗后的金黄色葡萄球菌抑菌率97.7％；大肠杆菌抑菌率92.5％。
实施例3
1)、羊毛织物功能性整理剂的制备：将转谷氨酰胺酶、壳聚糖和醋酸加水制备成羊毛织物功能性整理剂，其中转谷氨酰胺酶的浓度为8g/L，壳聚糖的浓度为7g/L，调节剂采用醋酸，羊毛织物功能性整理剂的pH值为3.8，制备好的羊毛织物功能性整理剂待用。
2)、羊毛织物的整理，步骤如下：
a：预处理：将羊毛织物浸渍在pH为8.5的甘氨酰胺缓冲液中，其浴比为1∶50，浸渍时间为3h，其后水洗4min，烘干。
b：酶处理：将预处理过的羊毛织物浸渍到酶处理液中，其浴比为1∶30，50℃温度下浸渍90min，其后水洗、烘干；其中，酶处理液的组成为：蛋白酶10g/L，渗透剂为1g/L，羊毛织物与蛋白酶的重量比为1∶0.005，渗透剂采用JFC。
c：功能性整理：将经过酶处理的羊毛织物浸渍于制备好的羊毛织物功能性整理剂中，其浴比为1∶15，加入交联剂，并使交联剂的浓度为150g/L，升温至60℃，浸渍2h，用100℃的热水进行水洗5min，终止该体系的反应，最后再水洗、烘干得到整理羊毛织物，在本实施例中，交联剂由任意比例的二丙烯酸-1，4-丁二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯组合。
d：加强处理：将整理羊毛织物完全浸渍在加强液体中，其浴比为1∶50，浸渍时间为25min，其后于80℃烘干，再置于烘箱内升温至120℃，烘焙6min后，再碱洗、水洗10次后，烘干，其中加强液为乙二醛、氯化镁和植酸的水溶液，乙二醛、氯化镁和植酸浓度分别为20g/L、2g/L和1g/L。
对整理后的羊毛织物进行检测，织物的面积收缩率从14.60％降到2.01％；强力提高了10.2％。进行耐洗实验，50次洗后的金黄色葡萄球菌抑菌率96.8％；大肠杆菌抑菌率93.2％。
对比例
本对比例为专利号为200810235391X，名称为羊毛的酶催化接枝功能整理方法的专利中的实施例3，具体如下：
1)前处理工艺：
双氧水预处理：H2O240mL/L，渗透剂JFC 1g/L，水玻璃1g/L，温度50℃，浴比1∶20，处理1h，充分水洗。
蛋白酶预处理：蛋白酶用量为相对于羊毛织物重量的1％，处理时间为40分钟，处理温度为50℃，蛋白酶处理后，用80℃热水杀酶10分钟，水洗。
2)酶催化功能整理：加入相对与羊毛重量10％的转谷氨酰胺酶和浓度为10g/L的壳聚糖，pH＝5，浴比1∶20，在40℃处理2小时。
3)终止反应：热水温度80℃，时间10分钟。
4)水洗10次，80℃烘干。
对处理后的羊毛织物进行检测，织物的面积收缩率从14.55％降到5.01％；强力提高了9.1％。进行耐洗实验，50次洗后的金黄色葡萄球菌抑菌率84.5％；大肠杆菌抑菌率77.2％。

Claims (5)

1.一种羊毛织物的功能性整理方法，其特征在于：所采用的羊毛织物功能性整理剂为包含转谷氨酰胺酶、壳聚糖和酸性调节剂的水溶液，该羊毛织物功能性整理剂的pH值为2.3-3.8，其中转谷氨酰胺酶的浓度为1g/L-100g/L；
所述功能性整理方法的具体步骤为：将经过预处理的羊毛织物浸渍于该羊毛织物功能性整理剂中，其浴比为1:10-1:20，加入交联剂，其后升温至45-60℃，浸渍1-5h后，用90-100℃的热水水洗3-5min以终止反应，最后再水洗、烘干得到整理羊毛织物，交联剂的添加量为100-150g/L；
所述交联剂为二丙烯酸-1、4-丁二醇酯或二甲基丙烯酸乙二醇酯中的任意一种或两种的组合；
对经过功能性整理后所得到的整理羊毛织物还需进行加强处理，具体过程是：将整理羊毛织物完全浸渍在加强液中，其浴比为1:10-1:50，浸渍时间为10-25min，其后于60-80℃烘干，再置于烘箱内升温至100-120℃，烘焙4-6min后，再进行碱洗、水洗5-10次、烘干；其中加强液为乙二醛、氯化镁和植酸的水溶液，乙二醛、氯化镁和植酸的质量浓度之比为1:0.1:0.05，其中乙二醛的浓度为10-40g/L。
2.根据权利要求1所述的功能性整理方法，其特征在于：所述羊毛织物的预处理的具体流程为：将羊毛织物浸渍在pH为7.5-8.5的甘氨酰胺缓冲液中，其浴比为1:30-1:50，浸渍时间为2-3h后，进行水洗，烘干。
3.根据权利要求1所述的功能性整理方法，其特征在于：在将经过预处理的羊毛织物浸渍于羊毛织物功能性整理剂中前，需先对羊毛织物进行酶处理，具体的过程是：将经过预处理的羊毛织物浸渍到酶处理液中，其浴比为1:10-1:30，在40-50℃温度下浸渍45-90min，其后水洗、烘干，所述的酶处理液中含有蛋白酶60-100g/L，渗透剂为0.1-1g/L，羊毛织物与蛋白酶的重量比为1:0.001-1:0.01。
4.根据权利要求1所述的功能性整理方法，其特征在于：所述酸性调节剂为醋酸或柠檬酸。
5.根据权利要求1所述的功能性整理方法，其特征在于：所述转谷氨酰胺酶的浓度为4g/L-10g/L。
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