CN110218714A - 一种用于牛仔水洗石磨抛光的复配纤维素酶及其应用 - Google Patents

一种用于牛仔水洗石磨抛光的复配纤维素酶及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及生物酶制剂技术领域和纺织助剂技术领域，具体涉及一种用于牛仔水洗石磨抛光的复配纤维素酶及其应用。该复配纤维素酶含有第一纤维素酶、第二纤维素酶、宽温淀粉酶、过氧化氢酶、葵烷基羟丙基甜菜碱、非离子表面活性剂、水性聚脂、葡萄糖、异构醇聚氧乙烯醚、山梨醇、盐和防腐剂，其中，所述第一纤维素酶源自里氏木霉，所述第二纤维素酶源自烟曲霉，所述宽温淀粉酶源自地衣芽孢杆菌。本发明所述的用于牛仔水洗石磨抛光的复配纤维素酶具有较好的稳定性，在牛仔石磨水洗的过程中可以明显缓解沾色、串色的问题，并且石墨水洗后强度损伤较小。

Description

一种用于牛仔水洗石磨抛光的复配纤维素酶及其应用
技术领域
本发明涉及生物酶制剂技术领域和纺织助剂技术领域，具体涉及一种用于牛仔水洗石磨抛光的复配纤维素酶及其应用。
背景技术
牛仔服装是一种大众化的流行服装，其具有坚牢、耐磨、挺括、穿着舒氏的独特魅力而长盛不衰，风靡全球。牛仔面料的特点是染色的经纱加未染色的纬纱织造而成，这也是决定了牛仔面料经过水洗等后整理后能产生很多不同效果的重要原因。牛仔纱线在经过浆、染、织造、烧毛、缩水后制成成衣，这只是完成了牛仔服装生产的一半工作，通过洗染才使牛仔服装增添了各种花式品种以及不同风格的牛仔服装系列。因此，浆纱染色时牛仔服装颜色的基础，水洗是牛仔服装颜色的关键。牛仔布的石磨水洗工艺一般采用浮石、剥色剂和洗涤剂在滚筒洗衣机中进行磨洗，利用浮石与织物之间的摩擦作用使织物手感柔软、染料脱落，洗后布面呈现不均匀的褪色如“穿旧感”的效果。
在牛仔服装石磨水洗的过程中，通常需要使用纤维素酶，然而，现有的牛仔服装石磨水洗中容易出现不同程度的沾色、串色等现象，处理后的织物拉升强度和顶破强度损伤较大，实施温度偏高。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有的牛仔服装石磨水洗中容易出现不同程度的沾色、串色等现象，处理后的织物拉升强度和顶破强度损伤较大，实施温度偏高的问题，提供一种用于牛仔水洗石磨抛光的复配纤维素酶及其应用。
为了实现上述目的，本发明提供了一种用于牛仔水洗石磨抛光的复配纤维素酶，该复配纤维素酶含有：
50-65重量％的第一纤维素酶，所述第一纤维素酶源自里氏木霉；
5-15重量％的第二纤维素酶，所述第二纤维素酶源自烟曲霉；
0.5-2重量％的宽温淀粉酶，所述宽温淀粉酶源自地衣芽孢杆菌；
0.5-2重量％的过氧化氢酶；
0.5-2重量％的葵烷基羟丙基甜菜碱；
0.5-2重量％的非离子表面活性剂；
0.1-1.5重量％的水性聚脂；
1-10重量％的葡萄糖；
0.5-2重量％的异构醇聚氧乙烯醚；
5-15重量％的山梨醇；
5-15重量％的盐；以及
0.1-1.5重量％的防腐剂。
优选地，所述复配纤维素酶含有：
59重量％的第一纤维素酶，所述第一纤维素酶源自里氏木霉；
10重量％的第二纤维素酶，所述第二纤维素酶源自烟曲霉；
1重量％的宽温淀粉酶，所述宽温淀粉酶源自地衣芽孢杆菌；
1重量％的过氧化氢酶；
1重量％的葵烷基羟丙基甜菜碱；
1重量％的非离子表面活性剂；
0.5重量％的水性聚脂；
5重量％的葡萄糖；
1重量％的异构醇聚氧乙烯醚；
10重量％的山梨醇；
10重量％的盐；以及
0.5重量％的防腐剂。
优选地，所述第一纤维素酶通过以下方式制备：将里氏木霉接种至第一液体培养基中发酵培养5-24h，发酵培养的温度为25-30℃，所述第一液体培养基含有0.8-1.2g/L葡萄糖、2-2.4g/L(NH4)2SO4、0.3-0.6g/L尿素、0.8-1.2g/L蛋白胨、1.8-2.1g/L KH2PO4、0.2-0.4g/L CaCl2、0.05-0.1g/L MgSO4、0.003-0.006g/L FeSO4、0.0005-0.0012g/L MnSO4、0.0012-0.0015g/L ZnSO4、0.0035-0.004g/L CoCl2、1-3滴/L吐温80，余量为苎麻浸出液。
优选地，所述苎麻浸出液的制备方法为将苎麻加入沸水中，提取1-3小时，反应结束后离心取上清，相对于每升废水，所述苎麻的用量为60-100g。
优选地，所述第二纤维素酶通过以下方式制备：将烟曲霉接种至第二液体培养基中发酵培养10-24h，发酵培养的温度为25-30℃，所述第二液体培养基含有35-42g/L马铃薯右旋糖。
优选地，所述非离子表面活性剂为平平加O-100。
本发明还提供了上述复配纤维素酶在牛仔服装石磨水洗中的应用。
在本发明所述的复配纤维素酶中，通过将两种纤维素酶以特定的比例进行复配，并与宽温淀粉酶、过氧化氢酶、葵烷基羟丙基甜菜碱、水性聚脂、葡萄糖、异构醇聚氧乙烯醚和山梨醇等添加剂进行组合使用，能显著提高复配纤维素酶的综合性能，使用该复配纤维素酶对牛仔服装进行石磨水洗，可以明显改善沾色、串色的问题，并且石磨水洗后的牛仔服装的织物强度损伤较小，光泽度较好，且石磨水洗的实施温度可以显著降低，具体的，实施温度可以由通常的50-60℃降低至30-40℃。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明所述的用于牛仔水洗石磨抛光的复配纤维素酶含有第一纤维素酶、第二纤维素酶、宽温淀粉酶、过氧化氢酶、葵烷基羟丙基甜菜碱、非离子表面活性剂、水性聚脂、葡萄糖、异构醇聚氧乙烯醚、山梨醇、盐和防腐剂，其中，所述第一纤维素酶源自里氏木霉，所述第二纤维素酶源自烟曲霉，所述宽温淀粉酶源自地衣芽孢杆菌。
在本发明所述的复配纤维素酶中，以所述复配纤维素酶的总重量为基准，所述第一纤维素酶的含量为50-65重量％，所述第二纤维素酶的含量为5-15重量％，所述宽温淀粉酶的含量为0.5-2重量％，所述过氧化氢酶的含量为0.5-2重量％，所述葵烷基羟丙基甜菜碱的含量为0.5-2重量％，所述非离子表面活性剂的含量为0.5-2重量％，所述水性聚酯的含量为0.1-1.5重量％，所述葡萄糖的含量为1-10重量％，所述异构醇聚氧乙烯醚的含量为0.5-2重量％，所述山梨醇的含量为5-15重量％，所述盐的含量为5-15重量％，所述防腐剂的含量为0.1-1.5重量％。
在最优选的实施方式中，在本发明所述的复配纤维素酶中，以所述复配纤维素酶的总重量为基准，所述第一纤维素酶的含量为59重量％，所述第二纤维素酶的含量为10重量％，所述宽温淀粉酶的含量为1重量％，所述过氧化氢酶的含量为1重量％，所述葵烷基羟丙基甜菜碱的含量为1重量％，所述非离子表面活性剂的含量为1重量％，所述水性聚酯的含量为0.5重量％，所述葡萄糖的含量为5重量％，所述异构醇聚氧乙烯醚的含量为1重量％，所述山梨醇的含量为10重量％，所述盐的含量为10重量％，所述防腐剂的含量为0.5重量％。
在本发明中，优选地，所述第一纤维素酶通过以下方式制备：将里氏木霉接种至第一液体培养基中发酵培养5-24h，发酵培养的温度为25-30℃。所述第一液体培养基含有0.8-1.2g/L葡萄糖、2-2.4g/L(NH4)2SO4、0.3-0.6g/L尿素、0.8-1.2g/L蛋白胨、1.8-2.1g/LKH2PO4、0.2-0.4g/L CaCl2、0.05-0.1g/L MgSO4、0.003-0.006g/L FeSO4、0.0005-0.0012g/LMnSO4、0.0012-0.0015g/L ZnSO4、0.0035-0.004g/L CoCl2、1-3滴/L吐温80，余量为苎麻浸出液。最优选的，所述第一液体培养基含有1g/L葡萄糖、2.2g/L(NH4)2SO4、0.5g/L尿素、1g/L蛋白胨、2g/L KH2PO4、0.3g/L CaCl2、0.08g/L MgSO4、0.005g/L FeSO4、0.0008g/L MnSO4、0.0013g/L ZnSO4、0.0038g/L CoCl2、2滴/L吐温80，余量为苎麻浸出液。
在本发明中，优选地，所述苎麻浸出液的制备方法为将苎麻加入沸水中，提取1-3小时，反应结束后离心取上清，相对于每升废水，所述苎麻的用量为60-100g。
在本发明中，优选地，所述第二纤维素酶通过以下方式制备：将烟曲霉接种至第二液体培养基中发酵培养10-24h，发酵培养的温度为25-30℃。所述第二液体培养基含有35-42g/L马铃薯右旋糖。最优选的，所述第二液体培养基含有39g/L马铃薯右旋糖。
在本发明所述的复配纤维素酶中，所述第二纤维素酶为低温酶，可以降低温度，节约能源，提升除毛保底效果，提升防染，织物损伤降低。
在本发明中，所述宽温淀粉酶的制备过程可以参照中国专利申请CN102618518A记载的宽温淀粉酶制备方法，具体的，本发明使用中国专利申请CN102618518A中实施例1制备的宽温淀粉酶。
在本发明所述的复配纤维素酶中，所述宽温淀粉酶能够与所述第一纤维素酶和所述第二纤维素协同作用，提升纤维素酶的酶活。
在本发明中，所述过氧化氢酶的种类没有特别的限定，可以为本领域常规使用的过氧化氢酶。
在本发明所述的复配纤维素酶中，所述葵烷基羟丙基甜菜碱的加入可以提升渗透，提高酶活性，起到协同提升的效果。
在本发明中，所述非离子表面活性剂可以为本领域的常规选择。优选情况下，所述非离子表面活性剂为平平加O-100。
在本发明所述的复配纤维素酶中，平平加O-100的加入可以达到提升净洗、防染效果及光泽度的作用。
在本发明中，所述水性聚酯可以是以选自下列物质中的至少两种作为原料形成的无规共聚物中的至少一种：对苯二甲酸、对苯二甲二甲酯、间苯二甲酸、硫代间苯二甲酸二甲酯、含磺酸金属盐基的间苯二甲酸、己二酸、亚乙基二醇、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇以及亚磷酸三苯酯，数均分子量为1000～10000。
在本发明所述的复配纤维素酶中，所述水性聚酯可以提升防染、净洗效果。
在本发明中，所述异构醇聚氧乙烯醚可以是C8～C22的异构醇与环氧乙烷的开环聚合物；环氧乙烷的加成数为1～30，优选为3～20，进一步优选为3～9。
在本发明中，所述盐可以为本领域的常规选择，例如可以为氯化钠。
在本发明所述的复配纤维素酶中，所述异构醇聚氧乙烯醚可以提升渗透净洗效果。所述山梨醇和所述盐的加入可以改善所述复配纤维素酶的稳定性。
在本发明中，所述防腐剂可以为C6-C16烷基二甲基苄基氯化铵、苯甲酸钠和山梨酸钾中的至少一种。
在本发明中，所述复配纤维素酶的制备方法可以包括：在搅拌下，将所述第一纤维素酶、所述第二纤维素酶、所述宽温淀粉酶、所述过氧化氢酶、葵烷基羟丙基甜菜碱、非离子表面活性剂、水性聚酯、葡萄糖、异构醇聚氧乙烯醚、山梨醇、盐、防腐剂和去离子水混合，待物料全部溶解分散后，将所得混合物静置。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述，但本发明的保护范围并不局限于此。
在以下实施例和对比例中，宽温淀粉酶为专利申请CN102618518A中实施例1制备的宽温淀粉酶；
过氧化氢酶购自苏州奥维科生物科技有限公司；
异构十醇聚氧乙烯醚购自美国美孚埃克森，环氧乙烷的加成数为7；
水性聚酯购自佛山市南海双维水性材料有限公司，是间苯二甲酸与乙二醇的共聚物，数均分子量为8000；
防腐剂CY-1购自苏州丽兰化工有限公司。
制备例1
将里氏木霉(购自上海谷研实业有限公司)接种至液体培养基中发酵培养12h，发酵培养的温度为25℃，其中，液体培养基含有1g/L葡萄糖、2.2g/L(NH4)2SO4、0.5g/L尿素、1g/L蛋白胨、2g/L KH2PO4、0.3g/L CaCl2、0.08g/L MgSO4、0.005g/L FeSO4、0.0008g/LMnSO4、0.0013g/L ZnSO4、0.0038g/L CoCl2、2滴/L吐温80，苎麻浸出液配料至1L，从而得到纤维素酶A。
制备例2
将烟曲霉(购自上海研生实业有限公司)接种至液体培养基中发酵培养24h，发酵培养的温度为30℃，其中，液体培养基含有39g/L马铃薯右旋糖，从而得到纤维素酶B。
实施例1
在搅拌下，将59g上述制备例1制备的纤维素酶A、10g上述制备例2制备的纤维素酶B、1g宽温淀粉酶、1g过氧化氢酶、1g葵烷基羟丙基甜菜碱、1g平平加O-10、0.5g水性聚酯、5g葡萄糖、1g异构醇聚氧乙烯醚、10g山梨醇、10g氯化钠、0.5g防腐剂CY-1和去离子水混合，待物料全部溶解分散后，将所得混合物静置12h，得到复配纤维素酶M1。
实施例2
在搅拌下，将57g上述制备例1制备的纤维素酶A、12g上述制备例2制备的纤维素酶B、1.2g宽温淀粉酶、0.8g过氧化氢酶、1g葵烷基羟丙基甜菜碱、1g平平加O-10、0.5g水性聚酯、5g葡萄糖、1g异构醇聚氧乙烯醚、10g山梨醇、10g氯化钠、0.5g防腐剂CY-1和去离子水混合，待物料全部溶解分散后，将所得混合物静置12h，得到复配纤维素酶M2。
实施例3
在搅拌下，将61g上述制备例1制备的纤维素酶A、8g上述制备例2制备的纤维素酶B、0.8g宽温淀粉酶、1.2g过氧化氢酶、1g葵烷基羟丙基甜菜碱、1g平平加O-10、0.5g水性聚酯、5g葡萄糖、1g异构醇聚氧乙烯醚、10g山梨醇、10g氯化钠、0.5g防腐剂CY-1和去离子水混合，待物料全部溶解分散后，将所得混合物静置12h，得到复配纤维素酶M3。
对比例1
按照实施例1的方法配制复配纤维素酶，所不同的是，不加入纤维素酶B，且所加入的纤维素酶A的量为69g，得到复配纤维素酶DM1。
对比例2
按照实施例1的方法配制复配纤维素酶，所不同的是，不加入纤维素酶A，且所加入的纤维素酶B的量为69g，得到复配纤维素酶DM2。
对比例3
按照实施例1的方法配制复配纤维素酶，所不同的是，用相同重量的购自诺维信公司的纤维素酶866代替纤维素酶A，得到复配纤维素酶DM3。
对比例4
按照实施例1的方法配制复配纤维素酶，所不同的是，用59g的购自诺维信公司的纤维素酶866代替纤维素酶A和纤维素酶B，得到复配纤维素酶DM4。
对比例5
按照实施例1的方法配制复配纤维素酶，所不同的是，不加入宽温淀粉酶，得到复配纤维素酶DM5。
对比例6
按照实施例1的方法配制复配纤维素酶，所不同的是，不加入过氧化氢酶，得到复配纤维素酶DM6。
对比例7
按照实施例1的方法配制复配纤维素酶，所不同的是，不加入葵烷基羟丙基甜菜碱，得到复配纤维素酶DM7。
对比例8
按照实施例1的方法配制复配纤维素酶，所不同的是，不加入水性聚脂，得到复配纤维素酶DM8。
对比例9
按照实施例1的方法配制复配纤维素酶，所不同的是，不加入异构醇聚氧乙烯醚，得到复配纤维素酶DM9。
对比例10
按照实施例1的方法配制复配纤维素酶，所不同的是，不加入山梨醇，得到复配纤维素酶DM10。
测试例
(1)稳定性效果实验
分别将上述复配纤维素酶在50℃下保温存放60天后，观察外观并将其稀释至适宜倍数，测其酶活力；将4℃放置的上述复配纤维素酶的酶活力记作100％，从而计算酶活保留率，结果如下表1所示。
表1
外观 酶活保留率(％)
实施例1 半透明 85.26
实施例2 半透明 83.14
实施例3 半透明 82.09
对比例1 半透明 76.87
对比例2 半透明 81.54
对比例3 半透明 83.34
对比例4 半透明 84.15
对比例5 半透明 67.14
对比例6 半透明 64.34
对比例7 浑浊 58.45
对比例8 浑浊 52.17
对比例9 浑浊 56.85
对比例10 浑浊 62.15
(2)防染效果实验
在40℃下，将上述复配纤维素酶加入水洗机对牛仔布和白胚布进行石磨水洗30min后脱水烘干，用白度仪测试白坯布的白度值，结果如下表2所示。
表2
白度值
实施例1 82.17
实施例2 81.24
实施例3 81.32
对比例1 79.61
对比例2 78.19
对比例3 74.63
对比例4 74.79
对比例5 72.18
对比例6 70.63
对比例7 68.49
对比例8 67.25
对比例9 65.72
对比例10 66.24
(3)石磨水洗后强度损伤测试
在40℃下，将上述复配纤维素酶加入石磨水洗机对牛仔布进行石磨水洗30min后脱水烘干，并重复操作25个循环。使用Testometric撕裂度测定仪(购自锡莱亚太拉斯有限公司)，根据德国布吕根的wfk Testgewebe GmbH公司的DIN EN ISO 13934-1和DIN 53919部分2测量拉伸强度，并计算残余强度(％)，结果如下表3所示。
表3
通过表1-3的结果可以看出，本发明所述的用于牛仔水洗石磨抛光的复配纤维素酶具有较好的稳定性，在牛仔石磨水洗的过程中可以明显缓解沾色、串色的问题，并且石墨水洗后强度损伤较小。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于牛仔水洗石磨抛光的复配纤维素酶，其特征在于，该复配纤维素酶含有：
50-65重量％的第一纤维素酶，所述第一纤维素酶源自里氏木霉；
5-15重量％的第二纤维素酶，所述第二纤维素酶源自烟曲霉；
0.5-2重量％的宽温淀粉酶，所述宽温淀粉酶源自地衣芽孢杆菌；
0.5-2重量％的过氧化氢酶；
0.5-2重量％的葵烷基羟丙基甜菜碱；
0.5-2重量％的非离子表面活性剂；
0.1-1.5重量％的水性聚脂；
1-10重量％的葡萄糖；
0.5-2重量％的异构醇聚氧乙烯醚；
5-15重量％的山梨醇；
5-15重量％的盐；以及
0.1-1.5重量％的防腐剂。
2.根据权利要求1所述的复配纤维素酶，其特征在于，所述复配纤维素酶含有：
59重量％的第一纤维素酶，所述第一纤维素酶源自里氏木霉；
10重量％的第二纤维素酶，所述第二纤维素酶源自烟曲霉；
1重量％的宽温淀粉酶，所述宽温淀粉酶源自地衣芽孢杆菌；
1重量％的过氧化氢酶；
1重量％的葵烷基羟丙基甜菜碱；
1重量％的非离子表面活性剂；
0.5重量％的水性聚脂；
5重量％的葡萄糖；
1重量％的异构醇聚氧乙烯醚；
10重量％的山梨醇；
10重量％的盐；以及
0.5重量％的防腐剂。
3.根据权利要求1或2所述的复配纤维素酶，其特征在于，所述第一纤维素酶通过以下方式制备：将里氏木霉接种至第一液体培养基中发酵培养5-24h，发酵培养的温度为25-30℃，所述第一液体培养基含有0.8-1.2g/L葡萄糖、2-2.4g/L(NH4)2SO4、0.3-0.6g/L尿素、0.8-1.2g/L蛋白胨、1.8-2.1g/L KH2PO4、0.2-0.4g/L CaCl2、0.05-0.1g/L MgSO4、0.003-0.006g/L FeSO4、0.0005-0.0012g/L MnSO4、0.0012-0.0015g/L ZnSO4、0.0035-0.004g/LCoCl2、1-3滴/L吐温80，余量为苎麻浸出液。
4.根据权利要求3所述的复配纤维素酶，其特征在于，所述苎麻浸出液的制备方法为将苎麻加入沸水中，提取1-3小时，反应结束后离心取上清，相对于每升废水，所述苎麻的用量为60-100g。
5.根据权利要求1或2所述的复配纤维素酶，其特征在于，所述第二纤维素酶通过以下方式制备：将烟曲霉接种至第二液体培养基中发酵培养10-24h，发酵培养的温度为25-30℃，所述第二液体培养基含有35-42g/L马铃薯右旋糖。
6.根据权利要求1或2所述的复配纤维素酶，其特征在于，所述非离子表面活性剂为平平加O-100。
7.权利要求1-6中任意一项所述的复配纤维素酶在牛仔服装石磨水洗中的应用。
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