CN112680974A - 一种蛋白质纤维生物法抗菌整理的方法 - Google Patents

一种蛋白质纤维生物法抗菌整理的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112680974A
CN112680974A CN202011576326.0A CN202011576326A CN112680974A CN 112680974 A CN112680974 A CN 112680974A CN 202011576326 A CN202011576326 A CN 202011576326A CN 112680974 A CN112680974 A CN 112680974A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wool
protein
antibacterial
fibers
amino
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202011576326.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112680974B (zh
Inventor
崔莉
王平
袁久刚
余圆圆
王强
范雪荣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangnan University
Original Assignee
Jiangnan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangnan University filed Critical Jiangnan University
Priority to CN202011576326.0A priority Critical patent/CN112680974B/zh
Publication of CN112680974A publication Critical patent/CN112680974A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112680974B publication Critical patent/CN112680974B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)

Abstract

本发明公开了一种蛋白质纤维生物法抗菌整理的方法，属于纺织材料功能化改性技术领域。所述方法是通过胺基氧化酶的氧化脱氨反应将带有氨基的抗菌剂接枝到蛋白质纤维表面，赋予蛋白质纤维良好的抗菌效果。本发明利用血浆胺氧化酶催化羊毛蛋白中的伯胺基团发生氧化脱氨反应形成高反应活性醛基，生成的醛基可与天然抗菌剂壳聚糖氨基形成席夫碱、与另一分子醛基发生羟醛缩合或与羟基发生缩醛反应等一系列氧化脱氨反应，使二者之间发生交联，则可在一定程度上提高壳聚糖对羊毛抗菌整理的耐久性，并且具有一定的防毡缩性，对织物的强力影响很小。

Description

一种蛋白质纤维生物法抗菌整理的方法
技术领域
本发明涉及一种蛋白质纤维生物法抗菌整理的方法，属于纺织材料功能化改性技术领域。
背景技术
羊毛作为一种天然的蛋白质纤维，具有良好的吸湿性、保暖性、抗皱、防污性等优良性能。由于羊毛纤维具有蛋白质的特性，在穿着过程中受温度与湿度等环境因素的影响，容易寄生和传播细菌和真菌，不利于人体的健康。经过抗菌整理后的羊毛织物可以有效地阻断一些细菌或真菌的传播途径。壳聚糖是一种天然抗菌剂，具有来源广泛、可生物降解等优点。目前，利用壳聚糖及其衍生物对羊毛的抗菌整理主要通过吸附法、高温焙烘和化学交联法，这些整理方法存在可洗性低耐久性差、羊毛强力损伤较严重以及因化学交联剂的使用而易造成环境污染及残留化学试剂引起的毒副作用等问题。为了获得持久性的抗菌性能，需要寻找一种反应过程条件温和且环境友好的羊毛抗菌改性方法。
发明内容
为了解决上述问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种环境友好、生态安全的生物法抗菌羊毛的制备方法。本发明利用血浆胺氧化酶(plasma amine oxidase,PAO)催化羊毛蛋白中的伯胺基团发生氧化脱氨反应形成高反应活性醛基，生成的醛基可与天然抗菌剂壳聚糖氨基形成席夫碱、与另一分子醛基发生羟醛缩合或与羟基发生缩醛反应等一系列氧化脱氨反应，使二者之间发生交联，则可在一定程度上提高壳聚糖对羊毛抗菌整理的耐久性，并且具有一定的防毡缩性，对织物的强力影响很小。本发明方法制备的羊毛材料不含对环境和人体有害物质，具有良好耐久性的抗菌性能。
本发明的第一个目的是提供一种蛋白质纤维抗菌整理的方法，所述方法是通过胺基氧化酶的氧化脱氨反应将带有氨基的抗菌剂接枝到蛋白质纤维表面，赋予蛋白质纤维良好的抗菌效果。
在本发明的一种实施方式中，所述胺基氧化酶包括血浆胺氧化酶(PAO)或赖氨酰氧化酶。
在本发明的一种实施方式中，所述氧化脱氨反应条件为：胺基氧化酶的添加量为500-5000U/g蛋白质纤维，pH为4.0-7.0，温度为30-60℃。
在本发明的一种实施方式中，所述带有氨基的抗菌剂包括壳聚糖、壳寡糖、乳铁蛋白、聚赖氨酸或溶菌酶。
在本发明的一种实施方式中，所述蛋白质纤维包括天然蛋白质纤维和再生蛋白质纤维。
在本发明的一种实施方式中，所述蛋白质纤维包括羊毛、蚕丝、含牛奶蛋白纤维、大豆蛋白纤维、酪素纤维或玉米蛋白纤维。
在本发明的一种实施方式中，所述羊毛需先经过预处理以为后续酶处理提供更多的反应位点，所述预处理包括物理法、化学法和/或生物法。
在本发明的一种实施方式中，所述方法包括以下步骤：
(1)羊毛的预处理
处理工艺处方及条件：将羊毛浸入含浓度为0.5～0.8％v/v过氧化氢及浓度为0.1～0.5％v/v焦磷酸钠的混合溶液，浴比为1:(50-100)，于80-90℃条件反应30-60分钟，取出后经水洗涤烘干得到预处理羊毛；其中，浴比指的是羊毛与含过氧化氢和焦磷酸钠混合溶液的质量体积比g/mL；
(2)羊毛的抗菌整理
处理工艺处方及条件：将步骤(1)经预处理的羊毛，与80-100U/mL PAO和0.2-0.5g/mL壳聚糖同时放入pH为5的醋酸缓冲溶液(浴比为1:25)，在40℃条件下反应3-6h，反应完成后取出羊毛样品，用去离子水冲洗干净，烘干即可。
本发明的第二个目的是提供一种应用上述方法整理得到的蛋白质纤维。
本发明的第三个目的是提供一种含有上述蛋白质纤维的纺织品。
在本发明的一种实施方式中，所述纺织品为：纤维、纱线、毯、机织物、针织物、保暖絮料、填充料、非织造布、医疗卫生用品或特殊工作服中的任意一种。
本发明的有益效果：
本发明述及的一种利用酶促氧化反应，将具有抗菌功能的壳聚糖交联到羊毛纤维上，对羊毛进行耐久性抗菌整理的方法。与未经酶促反应的整理方法相比，抗菌率提高了41.2％，且毡缩率下降20％，织物强力几乎没有变化。整理过程条件温和、无毒、易控制，且没有因化学试剂的使用导致的化学残留和环境污染问题，具有很强的实用性。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解实施例是为了更好地解释本发明，不用于限制本发明。
1、生物材料
血浆胺氧化酶(PAO)购于阿拉丁公司，型号为9001-66-5，酶活为78U/g。
2、抑菌率的测试方法
参照GB/T20944.3-2008标准，采用振荡烧瓶法测试样品对E.coli(ATCC2)的抑菌率。
抑菌率计算公式：
Figure BDA0002863955380000031
式中：
Y------试样的相对抑菌率；
Wt------3个未抗菌织物18h振荡后琼脂板上活菌数目的平均值；
Qt------3个抗菌织物试样18h振荡后琼脂板上活菌数目的平均值.
3、抑菌耐久性测试方法
以浴比1∶30的皂液(2g/L)，温度(40±2)℃，振荡洗涤5min，参照GB/T3921—2008测试洗涤后抑菌率的变化。
实施例1：一种羊毛抗菌整理方法
(1)羊毛的预处理
将羊毛浸入含浓度为0.5％v/v过氧化氢及浓度为0.4％v/v焦磷酸钠的混合溶液，浴比为1:50，于80℃条件反应30分钟，取出后经水洗涤烘干得到预处理羊毛；
(2)羊毛的抗菌整理
将步骤(1)经预处理的羊毛，浸入80U/mL PAO和0.2g/mL壳聚糖同时放入pH为5的醋酸缓冲溶液(浴比为1:25)，在40℃条件下反应3h，反应完成后取出羊毛样品，用去离子水冲洗干净，烘干，测羊毛的抑菌率为65.3％。经一次洗涤后，羊毛抑菌率为53.2％。
实施例2：一种羊毛抗菌整理方法
(1)羊毛的预处理
处理工艺处方及条件：将羊毛浸入含浓度为0.5％v/v过氧化氢及浓度为0.4％v/v焦磷酸钠的混合溶液，浴比为1:50，于80℃条件反应30分钟，取出后经水洗涤烘干得到预处理羊毛；
(2)羊毛的抗菌整理
将步骤(1)经预处理的羊毛，浸入100U/mL PAO和0.5g/mL壳聚糖同时放入pH为5的醋酸缓冲溶液(浴比为1:25)，在40℃条件下反应6h，反应完成后取出羊毛样品，用去离子水冲洗干净，烘干，测羊毛的抑菌率为85.3％。经一次洗涤后，羊毛抑菌率为76.3％。
实施例3：一种蚕丝抗菌整理方法
将蚕丝浸入100U/mL PAO和0.5g/mL聚赖氨酸壳聚糖同时放入pH为5的醋酸缓冲溶液(浴比为1:25)，在40℃条件下反应6h，反应完成后取出羊毛样品，用去离子水冲洗干净，烘干，测羊毛的抑菌率为80.3％。经一次洗涤后，蚕丝抑菌率为71.3％。
实施例4：一种蚕丝抗菌整理方法
将蚕丝浸入100U/mL PAO和0.5g/mL乳铁蛋白壳聚糖同时放入pH为5的醋酸缓冲溶液(浴比为1:25)，在40℃条件下反应6h，反应完成后取出羊毛样品，用去离子水冲洗干净，烘干，测羊毛的抑菌率为75.3％。经一次洗涤后，蚕丝抑菌率为66.3％。
实施例5：
参照实施例1的方法整理羊毛，区别仅在于，调整PAO的添加量为30U/mL、80U/mL、100U/mL，其他条件同实施例1，结果见表1。
表1
Figure BDA0002863955380000041
实施例6：
参照实施例1的方法整理羊毛，区别仅在于，调整PAO的酶解时间为1小时、3小时、6小时，其他条件同实施例1，结果见表2。
表2
Figure BDA0002863955380000042
对比例1：
称取一定经过氧化氢预处理后的羊毛，浸入含0.5g/mL壳聚糖pH为5的醋酸缓冲溶液(浴比为1:25)，在40℃条件下反应6h，反应完成后取出羊毛样品，用去离子水冲洗干净，烘干，测羊毛的抑菌率为60.3％。经一次洗涤后，羊毛抑菌率为48.3％。
表3
Figure BDA0002863955380000043
由上表可知，酶用量、抗菌剂用量和反应时间对织物的抗菌性影响较大，酶用量越高、抗菌剂用量越大、反应时间越长，织物获得的抑菌率越高，并且经过洗涤1次和2次后，织物扔能保持较好的抑菌性。相应的织物强力损伤较小，并能获得一定的防毡缩性。只用抗菌剂进行吸附整理，织物的抑菌性和抑菌耐久性都较差。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种蛋白质纤维的抗菌整理方法，其特征在于，所述方法是通过胺基氧化酶的氧化脱氨反应将带有氨基的抗菌剂接枝到蛋白质纤维表面，赋予羊毛良好的抗菌效果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述胺基氧化酶包括血浆胺氧化酶或赖氨酰氧化酶。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述氧化脱氨反应条件为：胺基氧化酶的添加量为500-5000U/g蛋白质纤维，pH为4.0-7.0，温度为30-60℃。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述带有氨基的抗菌剂包括壳聚糖、壳寡糖、乳铁蛋白、聚赖氨酸或溶菌酶。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述蛋白质纤维需先经过预处理以为后续酶处理提供更多的反应位点，所述预处理包括物理法、化学法和/或生物法。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述蛋白质纤维包括天然蛋白质纤维和再生蛋白质纤维。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述蛋白质纤维包括羊毛、蚕丝、含牛奶蛋白纤维、大豆蛋白纤维、酪素纤维或玉米蛋白纤维。
8.应用权利要求1-7任一项所述的方法整理得到的蛋白质纤维。
9.含有权利要求8所述的蛋白质纤维的纺织品。
10.根据权利要求9所述的纺织品，其特征在于，所述纺织品为：纤维、纱线、毯、机织物、针织物、保暖絮料、填充料、非织造布、医疗卫生用品或特殊工作服中的任意一种。
CN202011576326.0A 2020-12-28 2020-12-28 一种蛋白质纤维生物法抗菌整理的方法 Active CN112680974B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011576326.0A CN112680974B (zh) 2020-12-28 2020-12-28 一种蛋白质纤维生物法抗菌整理的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011576326.0A CN112680974B (zh) 2020-12-28 2020-12-28 一种蛋白质纤维生物法抗菌整理的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112680974A true CN112680974A (zh) 2021-04-20
CN112680974B CN112680974B (zh) 2022-07-22

Family

ID=75452303

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011576326.0A Active CN112680974B (zh) 2020-12-28 2020-12-28 一种蛋白质纤维生物法抗菌整理的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112680974B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114134708A (zh) * 2021-12-29 2022-03-04 江南大学 一种羊毛一浴一步染色抗菌整理的方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000021244A (ko) * 1998-09-28 2000-04-25 한형수 키토산을 이용한 흡수성이 우수한 항균방취성 부직포의제조방법
CN101565894A (zh) * 2009-04-24 2009-10-28 江南大学 一种生物酶法提高羊毛抗菌性的方法
CN103526554A (zh) * 2012-08-29 2014-01-22 江南大学 一种酶促接枝溶菌酶进行真丝抗菌整理的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000021244A (ko) * 1998-09-28 2000-04-25 한형수 키토산을 이용한 흡수성이 우수한 항균방취성 부직포의제조방법
CN101565894A (zh) * 2009-04-24 2009-10-28 江南大学 一种生物酶法提高羊毛抗菌性的方法
CN103526554A (zh) * 2012-08-29 2014-01-22 江南大学 一种酶促接枝溶菌酶进行真丝抗菌整理的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张瑞萍等: "羊毛织物的酶促功能化整理", 《印染》 *
程珊等: "基于蛋白质交联的氧化酶特性与应用", 《食品科学技术学报》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114134708A (zh) * 2021-12-29 2022-03-04 江南大学 一种羊毛一浴一步染色抗菌整理的方法
CN114134708B (zh) * 2021-12-29 2022-11-22 江南大学 一种羊毛一浴一步染色抗菌整理的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112680974B (zh) 2022-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Seong et al. Preparing chito-oligosaccharides as antimicrobial agents for cotton
CN114672995B (zh) 一种持续抗菌和快速杀菌纤维制品及其制备方法
CN107083685B (zh) 一种利用角蛋白酶和壳聚糖对羊毛织物进行整理的方法
CN112680974B (zh) 一种蛋白质纤维生物法抗菌整理的方法
CN110904679A (zh) 一种生物基ptt抗菌织物的制备方法
Kostic et al. Preparation and characterization of silver-loaded hemp fibers with antimicrobial activity
CN112575583A (zh) 一种聚合胍接枝改性的耐久安全抗菌棉织物及其整理方法
CN103266494B (zh) 大豆蛋白纤维织物生物酶前处理方法
CN112647294A (zh) 一种具有优异耐洗性的抗菌性棉织物及其制备工艺
CN112252046A (zh) 一种抗菌防螨面料及其制备方法
CN105256568A (zh) 一种生态助剂在羊毛衫整理上的应用
CN109281166B (zh) 一种基于酶促接枝共聚的蛋白质纤维抗菌整理方法
Li et al. Biocidal activity of n-halamine methylenebisacrylamide grafted cotton
JP4279576B2 (ja) 抗菌性天然繊維および布帛並びにその製造方法
CN101565899A (zh) 一种利用谷氨酰胺转胺酶催化溶菌酶固定化对羊毛织物进行抗菌整理的方法
CN112048400B (zh) 一种酸性纤维素酶配合物及其制备方法
CN111826962B (zh) 一种丝光羊毛织物的抗菌整理方法
CN114134708B (zh) 一种羊毛一浴一步染色抗菌整理的方法
CN111705512A (zh) 一种丝绵整理方法
US20230407557A1 (en) Method for preparing antimicrobial treatment agent for textile
KR960013471B1 (ko) 내세탁성이 우수한 항균섬유의 제조방법
CN113979894B (zh) 一种安全的持久抗菌天然纺织材料及其制备方法
Banerjee et al. In-Situ Polymerization of Maleic Acid in Presence of Aloe vera Gel for Development of Eco-Friendly Eri Silk-based Handlooms
GB2373442A (en) Regenerable antimicrobial animal fiber materials
CN116005454A (zh) 一种抗菌面料及其生产工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant