CN112048400A - 一种酸性纤维素酶配合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种新型酸性纤维素酶配合物及其制备方法，属于纤维素酶配合物技术领域。本发明酸性纤维素酶配合物包括以下重量百分比的原料组分：酸性纤维素原酶：5％～30％；防染剂：5％～25％；抗再沉积剂：0.5％～5％；磷酸二氢钠：1～7％；磷酸氢二钠：0.5～1.5％；抗起皱剂：0.5％～5％；尿素：0.5～5％；氮川三乙酸钠：0.5％～5％；硫酸钠：10％～60％；膨松剂：1％～5％；防腐剂：0.5％～2％。该酸性纤维素酶配合物在保证纤维素酶水洗活性基础上，增加了助溶剂，以提高防染剂在水中的溶解度，尤其是低温溶解度，使得水洗服装面料具有较佳的防染效果；同时增加了抗起皱剂，以增强服装面料在水洗过程中的抗起皱效果，抗起皱等级达到3.5级以上，在保护织物质感的同时增加织物的视觉美感。

Description

一种酸性纤维素酶配合物及其制备方法
技术领域
本发明属于纤维素酶配合物技术领域，具体涉及一种新型酸性纤维素酶配合物及其制备方法。
背景技术
随着纺织服装工业的发展，高效率、低污染技术越来越得到认可；纤维素酶是一种生物酶，纤维素酶具有高效同时对环境污染小，同时纤维素酶又能有效改善纤维的性能；因此，纤维素酶在纺织服装行业中得到了广泛的应用。然而，纯纤维素酶在使用过程中易受外界条件干扰，使用效果并不理想，为得到理想的纤维素酶制剂，其复配物中通常含有缓冲剂、防染剂、干燥剂、防腐剂、以及提高纤维素酶活性的物质等。
在纤维素酶复配组合物中，防染剂通常为非离子型表面活性剂，常温下在水中溶解度不大，水洗过程通常在相对较高的温度 (45℃及以上)进行，但高温水洗不仅导致能耗较高而且会降低纤维素酶的活性。同时，目前生产出来的纤维素酶制剂，在服装面料水洗过程中，通常追求的是纤维素酶的水洗活性、水洗效率等经济性指标，但随着生活水平的提高，物资水平的丰富，人们对于穿着的舒适性以及美观性也提出了新的要求，例如水洗过程中服装面料起皱等将影响服装面料的整体舒适性与美观性能。因此，为了弥补上述缺陷，本发明在中国发明专利 (CN107354755A)、(CN105463862A)原有复配组合物基础上, 在保证纤维素酶水洗活性基础上，增加了助溶剂，以提高防染剂在水中的溶解度，尤其是低温溶解度；同时增加了抗起皱剂，以增强服装面料在水洗过程中的抗起皱效果。
发明内容
针对上述存在的不足，本发明提供一种低温使用效果佳及抗起皱效果良好的酸性纤维素酶配合物及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种酸性纤维素酶配合物，其包括以下重量百分比的原料组分：
酸性纤维素原酶：5％～30％；
防染剂：5％～25％；
抗再沉积剂：0.5％～5％；
磷酸二氢钠：1～7％；
磷酸氢二钠：0.5～1.5％；
抗起皱剂：0.5％～5％；
尿素：0.5～5％；
氮川三乙酸钠：0.5％～5％；
硫酸钠：10％～60％；
膨松剂：1％～5％；
防腐剂：0.5％～2％。
纤维素酶配合物中防染剂通常为非离子型表面活性剂，其在水中的溶解度不大，尤其在低温(水洗温度低于45℃)水洗过程中表现的更加突出，因此需要增加防染剂的用量，才能保障服装面料水洗过程中纤维素酶配合物产品的防染效果，进而导致防染剂的浪费以及成本的提高；同时，人们对衣物美观及舒适性也提出了新要求，比如需要防止服装面料在水洗过程中起皱。为此，本发明在发明专利(CN107354755A)和(CN105463862A)的基础上在纤维素酶配合物组分中添加了助溶剂尿素和抗起皱剂。因此，在确保纤维素酶水洗活性的基础上，在配合物体系中添加助溶剂尿素可以增加非离子型表面活性剂在水中溶解度，进而增加水洗过程中防染效果，加入抗起皱剂，减少织物在水洗过程中的起皱，保护织物的质感，增加织物的视觉美感。纤维素酶为蛋白质，重金属离子能降低纤维素酶的活性，以氮川三乙酸钠作为络合剂能络合水体中的钙、镁等离子，防止钙、镁等离子影响酸性纤维素酶活性。
作为优选，所述防染剂为脂肪醇聚氧乙烯醚或吐温80中的至少一种。
作为优选，抗再沉积剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇中的至少一种。聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇作为抗再沉积剂，能包裹织物水洗过程中断裂的纤维，防止断裂的纤维在织物面料表面再沉积，同时被包裹的纤维作为“微球”，能提高服装面料纤维之间的摩擦力，增加水洗效果，并且不会引起织物的毛糙感，可以提高织物水洗后的观感。
作为优选，所述磷酸二氢钠与磷酸氢二钠的质量比为(5～ 10)：1。在使用酸性纤维素酶配合物水洗服装面料时，pH保持在4.5-5左右，酸性纤维素酶配合物活性最佳；依照本发明配方，当磷酸二氢钠与磷酸氢二钠的质量比为(5～10)：1时，能使整个水洗体系pH保持在4-5左右，使缓冲体系具有最佳的pH缓冲区间，进而保证酸性纤维素酶配合物活性。
作为优选，所述尿素与防染剂的质量比为1：(5～10)。在配合物体系中添加尿素作为助溶剂，可以增加非离子型表面活性剂在水中溶解度，进而增加水洗过程中防染效果，但尿素在水溶液中呈弱碱性，加入量过多，会影响整个体系的pH值，进而降低酸性纤维素酶的活性，因此将其与防染剂的质量比控制在上述范围，不仅可以增加体系的防染效果，还可以维持体系较佳的pH 值及活性。
作为优选，所述抗起皱剂与酸性纤维素原酶的质量比为1： (5～10)。在织物水洗过程中，容易起皱，进而使织物观感降低，影响织物的品质，加入抗起皱剂，减少织物在水洗过程中的起皱，保护织物的质感。对于本申请而言，抗起皱剂加入量过低，起不到抗起皱的效果，而加入量过高，又容易影响体系的水洗活性。
作为优选，所述抗起皱剂为脂肪酸聚乙烯醚硫酸钠或OP-10 中的至少一种。
作为优选，所述膨松剂为硅藻土或分子筛中的至少一种。
本发明的另一个目的是提供一种上述酸性纤维素酶配合物的制备方法，该制备方法包括：按上述酸性纤维素酶配合物的质量百分比称取原料，备用；再将原料中防染剂、抗再沉积剂、磷酸二氢钠、磷酸二氢钠、抗起皱剂、尿素、氮川三乙酸钠、硫酸钠、膨松剂、防腐剂依次加入搅拌机，搅拌均匀；最后将酸性纤维素原酶加入，继续搅拌，混合均匀，得酸性纤维素酶配合物。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1.本发明在纤维素酶配合物中添加少量助溶剂尿素，增加防染剂在水中的溶解性，确保体系具有较好去毛、起花的效果的基础上，能在降低水洗温度的同时减少防染剂用量且保证整个水洗体系的防染效果。
2.本发明在纤维素酶配合物中添加少量抗起皱剂，减少织物在水洗过程中的起皱，保护织物质感的同时增加织物的视觉美感，抗起皱效果达到3.5级以上。
3.采用本发明配合物及制备方法制得的酸性纤维素酶配合物具有较好的低温处理效果：20～45℃，较宽的pH范围：4～5.5，较宽的浴比(服装重量/水)范围：4～12，较强的保质期：6～12 个月。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。如果无特殊说明，本发明的实施例中所采用的原料均为本领域常用的原料，实施例中所采用的方法，均为本领域的常规方法。
实施例1
一种酸性纤维素酶配合物包括以下重量百分比的原料：酸性纤维素原酶：13％、脂肪醇聚氧乙烯醚：10％、吐温80：3％、聚乙烯吡咯烷酮：3％、磷酸氢二钠：1％、磷酸二氢钠：8％、氮川三乙酸钠：3％、尿素：2％、硫酸钠：49％、硅藻土：3％、分子筛：1％、苯甲酸钠：1％，脂肪酸聚乙烯醚硫酸钠：3％。
按上述质量百分比称取原料，再将原料中脂肪醇聚氧乙烯醚、吐温80、聚乙烯吡咯烷酮、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、脂肪酸聚乙烯醚硫酸钠、尿素、氮川三乙酸钠、硫酸钠、硅藻土、分子筛、苯甲酸钠依次加入搅拌机，搅拌均匀；最后将酸性纤维素原酶加入，继续搅拌，混合均匀，得酸性纤维素酶配合物。
实施例2
一种酸性纤维素酶配合物包括以下重量百分比的原料：酸性纤维素原酶：16％、脂肪醇聚氧乙烯醚：11.5％、聚乙烯吡咯烷酮： 2％、磷酸氢二钠：1％、磷酸二氢钠：7％、氮川三乙酸钠：3％、硫酸钠：52％、尿素：1.5％、硅藻土：3％、苯甲酸钠：1％，脂肪酸聚乙烯醚硫酸钠：2％。
按上述质量百分比称取原料，再将原料中脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙烯吡咯烷酮、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、肪酸聚乙烯醚硫酸钠、尿素、氮川三乙酸钠、硫酸钠、硅藻土、苯甲酸钠依次加入搅拌机，搅拌均匀；最后将酸性纤维素原酶加入，继续搅拌，混合均匀，得酸性纤维素酶配合物。
实施例3
一种酸性纤维素酶配合物包括以下重量百分比的原料：酸性纤维素原酶：20％、吐温80：18％、聚乙烯醇：1％、磷酸氢二钠： 1％、磷酸二氢钠：6％、氮川三乙酸钠：2％、尿素：3％、硫酸钠： 44％、分子筛：1％、苯甲酸钠：1％，OP-10：3％。
按上述质量百分比称取原料，再将原料中吐温80、聚乙烯醇、磷酸二氢钠、磷酸二氢钠、OP-10、尿素、氮川三乙酸钠、硫酸钠、分子筛、苯甲酸钠依次加入搅拌机，搅拌均匀；最后将酸性纤维素原酶加入，继续搅拌，混合均匀，得酸性纤维素酶配合物。
实施例4
与实施例1的区别在于，酸性纤维素原酶：13％、脂肪醇聚氧乙烯醚：10％、吐温80：3％、聚乙烯吡咯烷酮：3％、磷酸氢二钠：1.5％、磷酸二氢钠：7.5％、氮川三乙酸钠：3％、尿素：2％、硫酸钠：50％、硅藻土：3％、分子筛：1％、苯甲酸钠：1％，脂肪酸聚乙烯醚硫酸钠：2％。制备方法与实施例1相同。
实施例5
与实施例1的区别在于，酸性纤维素原酶：13％、脂肪醇聚氧乙烯醚：10％、吐温80：3％、聚乙烯吡咯烷酮：3％、磷酸氢二钠：1％、磷酸二氢钠：10％、氮川三乙酸钠：3％、尿素：2％、硫酸钠：49％、硅藻土：2％、分子筛：1％、苯甲酸钠：1％，脂肪酸聚乙烯醚硫酸钠：2％。制备方法与实施例1相同。
实施例6
与实施例1的区别在于，酸性纤维素原酶：13％、脂肪醇聚氧乙烯醚：9％、吐温80：3.5％、聚乙烯吡咯烷酮：3％、磷酸氢二钠：1％、磷酸二氢钠：8％、氮川三乙酸钠：3％、尿素：2.5％、硫酸钠：52％、硅藻土：3％、分子筛：1％、苯甲酸钠：1％，脂肪酸聚乙烯醚硫酸钠：2％。制备方法与实施例1相同。
实施例7
与实施例1的区别在于，酸性纤维素原酶：13％、脂肪醇聚氧乙烯醚：15％、吐温80：5％、聚乙烯吡咯烷酮：3％、磷酸氢二钠：1％、磷酸二氢钠：8％、氮川三乙酸钠：3％、尿素：2％、硫酸钠：45％、硅藻土：3％、分子筛：1％、苯甲酸钠：1％，脂肪酸聚乙烯醚硫酸钠：2％。制备方法与实施例1相同。
实施例8
酸性纤维素原酶：12.5％、脂肪醇聚氧乙烯醚：10％、吐温 80：3％、聚乙烯吡咯烷酮：3％、磷酸氢二钠：1％、磷酸二氢钠：8％、氮川三乙酸钠：3％、尿素：2％、硫酸钠：50％、硅藻土： 3％、分子筛：1％、苯甲酸钠：1％，脂肪酸聚乙烯醚硫酸钠：2.5％。制备方法与实施例1相同。
实施例9
酸性纤维素原酶：10％、脂肪醇聚氧乙烯醚：10％、吐温80： 3％、聚乙烯吡咯烷酮：3％、磷酸氢二钠：1％、磷酸二氢钠：8％、氮川三乙酸钠：3％、尿素：2％、硫酸钠：54％、硅藻土：3％、分子筛：1％、苯甲酸钠：1％，脂肪酸聚乙烯醚硫酸钠：1％。制备方法与实施例1相同。
实施例10
与实施例1的区别仅在于，磷酸氢二钠：1.8％、磷酸二氢钠： 7.2％。其他均与实施例1相同。
实施例11
与实施例1的区别仅在于，磷酸氢二钠：0.7％、磷酸二氢钠： 8.3％。其他均与实施例1相同。
实施例12
与实施例1的区别仅在于，脂肪醇聚氧乙烯醚：8％、吐温 80：4％、尿素：3％。其他均与实施例1相同。
实施例13
与实施例1的区别仅在于，脂肪醇聚氧乙烯醚：11％、吐温80：2.8％、尿素：1.2％。其他均与实施例1相同。
实施例14
与实施例1的区别仅在于，酸性纤维素原酶：12％、脂肪酸聚乙烯醚硫酸钠：3％。其他均与实施例1相同。
实施例15
与实施例1的区别仅在于，酸性纤维素原酶：13.8％、脂肪酸聚乙烯醚硫酸钠：1.2％。其他均与实施例1相同。
对比例1
中国专利申请文件(公开号CN105463862A)中公开的酸性纤维素酶配合物。
对比例2
中国专利申请文件(公开号CN107354755A)中公开的中性纤维素酶配合物。
对比例3
与实施例3的区别仅在于，原料组分中不含有尿素，含有硫酸钠50％。
对比例4
与实施例3的区别仅在于，原料组分中不含有抗起皱剂脂肪酸聚乙烯醚硫酸钠，含有硫酸钠50％。
对比例5
与实施例3的区别仅在于，原料组分中不含有磷酸氢二钠和磷酸二氢钠，含有硫酸钠57％。
应用例1-15及对比应用例1-5
将实施例1-15以及对比例1-5中的纤维素酶配合物应用于衣物清洗：在工业滚筒洗衣机中，加入一定量清水，加热至35℃并保持恒温，然后加入1kg待洗衣物于工业滚筒洗衣机中，充分搅拌使之充分浸润后加15g纤维素酶配合物，水洗后取出进行抽样测试，结果如表1所示。其中，在测试中，去毛效果、反沾色对比、布面拉破强度、抗皱性能的效果以实施例1为基准，即实施例1中的效果为100。
各测试结果评价标准如下：
去毛效果：
在酸性纤维素酶洗后布料上随机选择10cm×10cm面积，根据布料表面长羽毛根数进行判定，没有长羽毛设定起花效果为 100；有1根长羽毛起花效果设定为99，依此类推，
反沾色对比度：
服装白底部分和口袋布料沾色程度，也即防染效果
在酸性纤维素酶洗后随机选择织物表面白底部分或者口袋布料10cm×10cm面积，根据布料表面长染料返沾色情况进行估算判定，没有返沾色的效果认定为100；有1cm2沾色的返沾色对比度效果设定为99，有2cm2沾色的返沾色对比度效果设定为 98，依此类推。
布面拉破强度：
采用GB3923-83标准，在YG026-2500织物强力机上测定。计算公式如下：
(1-布料酸性纤维素酶水洗后拉破强度/布料酸性纤维素酶水洗前拉破强度)×100％
根据织物酸性纤维素酶水洗前后强度对比设定表2的标准：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
失重率：
(酸性纤维素酶水洗后织物干燥至恒重-酸性纤维素酶水洗前织物重量)/酸性纤维素酶水洗前织物重量*100％。
将处理前后的试样在烘箱中，采用95-100℃温度，干燥至恒重，冷却至室温后用电子天平称重。
抗起皱性能：
采用AATCC的林克尔试验仪外观法。具体为：将织物上下两边旋转一周压缩，除压放置后评价折皱状态，采用目测评级的方法评级。参照样为平挺度测试方法中采用样照AATCC128— 2003。共有1、2、3、3.5、4、5六个级别，织物与参照样对比，确定织物的抗皱等级，测试结果用DP表示。从1级到5级抗皱性能越来越好，通常DP≧3.5级的织物为抗皱性能良好的织物。
表1：实施例1-15以及对比例1-5中的纤维素酶配合物应用于衣物清洗时的测试结果
Figure DEST_PATH_IMAGE002
Figure DEST_PATH_IMAGE003
为了进一步说明本发明酸性纤维素酶配合物具有较佳的低温水洗效果，将本发明实施例1中的酸性纤维素酶配合物与中国专利申请文件(公开号CN105463862A)中公开的最优实施例中的酸性纤维素酶配合物及中国专利申请文件(公开号CN107354755A) 中公开的最优实施例的中性纤维素酶配合物分别于水洗温度 35℃、45℃、55℃下进行分组应用测试，根据不同温度将测试组分为3组，依次记作：A1、A2、A3，B1、B2、B3，C1、C2、C3，测试结果见表3。在测试中，去毛效果、反沾色对比、布面拉破强度、抗皱性能的效果以本发明实施例1在水洗温度为35℃为基准，即本发明实施例1中的效果为100。
表3：不同温度下三种纤维素酶配合物的性能测试结果
Figure DEST_PATH_IMAGE004
通过表3可以看出，本申请纤维素酶配合物在较低温度下具有优异的去毛效果、反沾色对比、布面拉破强度、抗皱性能，而两个对比例中因为没有添加助溶剂，在较低温度下防染剂的溶解度不大，导致反沾色对比度明显低于本发明。随着温度的升高，本发明纤维素酶配合物性能基本保持不变，两个对比例由于温度升高，防染剂溶解度有所增加，其反沾色对比度有所提升。继续升高温度，纤维素酶配合物的活性就会下降，导致三种纤维素酶配合物水洗效果均呈下降趋势。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例，但是对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。

Claims (9)

1.一种酸性纤维素酶配合物，其特征在于，所述酸性纤维素酶配合物包括以下重量百分比的原料组分：
酸性纤维素原酶：5％～30％；
防染剂：5％～25％；
抗再沉积剂：0.5％～5％；
磷酸二氢钠：1～10％；
磷酸氢二钠：0.5～2％；
抗起皱剂：0.5％～5％；
尿素：0.5～5％；
氮川三乙酸钠：0.5％～5％；
硫酸钠：10％～60％；
膨松剂：1％～5％；
防腐剂：0.5％～2％。
2.根据权利要求1所述的酸性纤维素酶配合物，其特征在于，所述防染剂为脂肪醇聚氧乙烯醚或吐温80中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的酸性纤维素酶配合物，其特征在于，所述抗再沉积剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的酸性纤维素酶配合物，其特征在于，所述磷酸二氢钠与磷酸氢二钠的质量比为(5～10)：1。
5.根据权利要求1或2所述的酸性纤维素酶配合物，其特征在于，所述尿素与防染剂的质量比为1：(5～10)。
6.根据权利要求1所述的酸性纤维素酶配合物，其特征在于，所述抗起皱剂与酸性纤维素原酶的质量比为1：(5～10)。
7.根据权利要求1所述的酸性纤维素酶配合物，其特征在于，所述抗起皱剂为脂肪酸聚乙烯醚硫酸钠或OP-10中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的酸性纤维素酶配合物，其特征在于，所述膨松剂为硅藻土或分子筛中的至少一种。
9.一种如权利要求1-8任一项权利要求所述的酸性纤维素酶配合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：按照权利要求1中所述质量百分比称取原料备用；再将原料中防染剂、抗再沉积剂、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、抗起皱剂、尿素、氮川三乙酸钠、硫酸钠、膨松剂、防腐剂依次加入搅拌机，搅拌均匀；最后将酸性纤维素原酶加入，继续搅拌，混合均匀，得酸性纤维素酶配合物。
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