JP2895348B2 - 蛋白繊維製品の風合改良を伴う染色法 - Google Patents

蛋白繊維製品の風合改良を伴う染色法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、蛋白繊維製品を蛋白分
解酵素(以下、プロテアーゼという)によって風合改良
するとともに微生物染料により染色する方法に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】染色加工におけるプロテアーゼの利用
は、パパインによる絹の精練などが古くから行われてき
たが、酵素剤の臭気、供給の不安定さ、コスト高等の理
由により、なかなか一般化しなかった。近年になって、
微生物プロテアーゼの開発が進み、これらの問題点の一
部が解決され、品質の優れた酵素が安定に供給されるよ
うになった。この結果、このプロテアーゼによる精練法
は羊毛や絹からなる蛋白繊維、この蛋白繊維から構成さ
れる布帛等の蛋白繊維製品の風合を改良する方法として
広く使用されるようになり、現在ではこの精練法は蛋白
繊維製品の風合改良には欠かせない技術となった。
【0003】しかし、旧来からのコスト高の問題点は解
消されず、依然として市販のプロテアーゼは高価な試薬
であって、染色加工コストへの跳ね返りは大きかった。
このため最近では、酵素処理と染色の一浴同時加工法
(特許公開平2−216286、北野道雄ら;テキスタ
イル&ファッション、Vol.8,No.2,p.70〜108,1991、愛
知県尾張繊維技術センター発行)のように、酵素処理と
染色を一浴で行うことにより、できるだけ生産コストを
下げるための工夫がなされてきた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記最近の加工法によ
れば、酵素処理と染色を一浴で行うことにより生産コス
トは低減するが、酵素の使用量自体が減少するわけでな
いため、より安価でより効率の良い方法が更に望まれて
いた。本発明の目的は、所定条件下、同一浴でプロテア
ーゼと天然染料を生産する微生物を用いて、効率的にか
つより安価に蛋白繊維製品の風合改良を行いかつこの繊
維製品を染色する方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者は、微生物を液
体培養することによって染料を製造するにあたり、培地
に獣毛分解物を炭素源、窒素源として添加することによ
り、微生物が培養液中に染料を大量に排出することを見
い出し、この培養液に繊維製品を浸漬し昇温することに
より、繊維製品を染色する方法について特許出願した
(特願平5−46363,特願平5−76801)。更
に本発明者がこの研究を進めたところ、このように獣毛
分解物を資化して染料を生産する微生物は染料の生産以
外に獣毛分解物である蛋白質を消化するためのプロテア
ーゼを生産していることを知見し、本発明に至った。
【0006】即ち、本発明の蛋白繊維製品の風合改良を
伴う染色法は、生育時にケラチン蛋白質を炭素源又は窒
素源として利用可能な1種又は2種以上の第1微生物と
培養により天然染料を生産する1種又は2種以上の第2
微生物を用意した後、獣毛分解物を含む液体培地に第1
及び第2微生物を接種し、次いでこの液体培地で第1及
び第2微生物を培養してプロテアーゼ及び天然染料を生
産し、このプロテアーゼ及び天然染料を生産した培養液
に蛋白繊維製品を浸漬してプロテアーゼ処理し、このプ
ロテアーゼ処理後、同一浴で連続して培養液を昇温して
蛋白繊維製品を染色する方法である。
【0007】以下、本発明を詳述する。本発明に適用し
得る微生物は、生育時に獣毛分解物であるケラチン蛋白
質を炭素源又は窒素源として利用可能な機能と、培養に
より天然染料を生産する機能を備えた菌株であればよ
く、特に制限されない。両機能を兼備した微生物に限ら
ず、前者の機能を備えた微生物と後者の機能を備えた微
生物を組合せてもよい。微生物は1種に限らず2種以上
でもよい。単一種類の微生物で両機能を兼備したものと
して次の微生物が挙げられる。すなわち、紫色の染料で
あるバイオラセイン(violacein)を生産するクロモバ
クテリウム(Chromobacterium)属又はヤンチノバクテ
リウム(Janthinobacterium)属などの菌株や、赤色の
染料であるプロディジオシン(prodigiosin)を生産す
るセラチア(Serratia)属などの菌株が挙げられる。前
者の微生物の代表例として、クロモバクテリウム・バイ
オラセウム(Chromobacterium violaceum)ATCC 1247
2、ヤンチノバクテリウム・リビダム(Janthinobacteri
um lividum)ATCC 12473 などの菌株が挙げられ、後者
の微生物の代表例として、セラチア・マーセスセンス
Serratia marcescens)、セラチア・ルビダエア(Ser
ratia rubidaea)、セラチア・プリミューティカ(Serr
atia plymuthica)などの菌種が挙げられる。
【0008】上記微生物がプロテアーゼ及び染料を生産
するための液体培地(栄養培地)としては、これらの微
生物が染料を生産する培地に獣毛分解物を添加したも
の、或いは獣毛分解物を唯一の炭素源として調整された
培地であればよく、特に制限はない。その他必要に応じ
て、例えばアンモニア塩、マグネシウム塩、カリウム
塩、又はカルシウム塩のような無機塩類などや、鉄、マ
ンガン、銅、又は亜鉛などの微量元素を使用することが
できる。
【0009】本発明に用いる獣毛分解物としては市販さ
れている加水分解ケラチンの液体状のもの、又は粉末状
のものが入手しやすく簡便である。これ以外に、常法
(P.Alexander, et al., Wool, p.356, Reinhold, New
York, 1954)に従って、羊毛、アンゴラ、カシミア、モ
ヘア、又は羽毛を、過蟻酸、過酢酸、又は過酸化水素な
どの酸化剤で加水分解し、続いて0.3Nアンモニア水
に溶解させたもの、或いはその溶液のpHを4以下にし
て得られる不溶性蛋白を乾燥させたものを用いることも
できる。
【0010】本発明の蛋白繊維製品としては、プロテア
ーゼにより攻撃される蛋白繊維素材から構成されている
獣毛、絹などの繊維製品を挙げることができる。この繊
維製品は、繊維の形態でも、糸の形態でも、織物、編
物、不織布などの布帛の形態でもよい。また、それらを
プロテアーゼ処理する方法としては、染色を開始する数
時間前に繊維製品を培養液中に浸漬させて、そのまま培
養を継続するだけでよく、その時点における微生物の生
育状態と浸漬時間によってプロテアーゼによる風合改良
の効果が異なる。効果的な風合改良を行うためには、対
数増殖後期から定常期の微生物培養液を用いるほうが好
ましく、浸漬時間は1〜5時間が好ましい。
【0011】この浸漬の間にある程度繊維製品は染色さ
れるが、好ましくは、その繊維製品が浸漬した培養液を
そのまま適当に撹拌しながら徐々に昇温し、適当時間煮
沸処理すると、更に染色効率が上がり、かつプロテアー
ゼの失活及び殺菌処理を行うことができる。
【0012】
【作用】獣毛分解物を添加した液体培地で本発明の微生
物を培養すると、微生物は獣毛分解物であるケラチン蛋
白質を炭素源又は窒素源として利用して、プロテアーゼ
を生産するとともに菌体外に天然染料を排出する。この
獣毛分解物による天然染料の菌体外への排出機構は完全
に解明されていないが、次のように推察される。即ち、
獣毛分解物は上記微生物の炭素源及び窒素源として利用
されるのみならず、その利用過程で更に微生物のもつ酵
素で水溶性の獣毛分解物に分解される。天然染料はこの
水溶性の獣毛分解物に吸着し易いため、培養中の微生物
の菌体内から天然染料が容易に水溶性の獣毛分解物に移
行して培地中に蓄積される。このプロテアーゼが生産さ
れかつ菌体外に天然染料が排出された培養液に蛋白繊維
製品を浸漬すると、微生物の生育状態及び浸漬時間に応
じてプロテアーゼが蛋白繊維製品の繊維表面の蛋白質を
分解して繊維を改質し、繊維製品の風合を改良する。次
いでこの培養液を昇温すると、プロテアーゼが失活し、
液中の天然染料が繊維製品に染着して繊維製品が染色さ
れる。
【0013】
【実施例】次に本発明の実施例を詳しく説明するが、こ
こに挙げた実施例は一例であって、本発明はこれに限定
されるものではない。
【0014】<実施例1>先ず、培地1リットル当り、
バクト・ビーフ・エクストラクト3gとバクト・ペプト
ン5gを入れ均一に混合したニュートリエント・ブロス
に、クロモバクテリウム属に属するクロモバクテリウム
・バイオラセウム(Chromobacterium vio-laceum)ATCC
12472 を1白金耳接種し、30℃で18時間前培養し
た。次いで、バクトトリプトン10gと酵母エキス5g
と塩化ナトリウム5gとグルコース1gを入れ均一に混
合してpH7に調整して作られた1リットルのLB培地
に羊毛分解物1%を添加した。この培地に上記培養液を
5%接種し、30℃、140rpmで、16時間回転振
とう培養した。
【0015】一方、被染色物として60℃で15分湯洗
いした80gの羊毛布を用意した。この羊毛布を上記回
転振とう培養した培養液中に浸漬し、更に30℃、10
0rpmで、2時間回転振とう培養した。その後、時折
撹拌しながら培養液の温度を約20分かけて沸騰状態ま
で昇温し、この状態で20分煮沸処理を行うことにより
染色を行った。染色された羊毛布は水洗した後、温水で
洗浄し乾燥した。
【0016】<実施例2>実施例1と同じ羊毛布を実施
例1と同じ培養液中で5時間回転振とう培養した以外は
実施例1と同様にして染色された羊毛布を得た。
【0017】<比較例>実施例1と同じ羊毛布を実施例
1と同じ培養液に浸漬すると同時に培養液の温度を約2
0分かけて沸騰状態まで昇温し、この状態で20分煮沸
処理を行うことにより染色を行い、染色された羊毛布を
得た。
【0018】実施例1、実施例2及び比較例の羊毛布は
すべて紫色に染色され、実施例2が最も濃色に染められ
た。これらの羊毛布の処理前後の重量変化及び風合変化
を調べた。実施例1の羊毛布の重量が1%程度減少し、
実施例2の羊毛布の重量が3%程度減少しているのに対
して、比較例の羊毛布の重量は殆ど変化していなかっ
た。また実施例1及び実施例2の羊毛布はともになめら
かでふくらみのある手触りを有するようになったのに対
して、比較例の羊毛布は処理前と殆ど同じ粗硬でふくら
みがない風合であった。
【0019】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の方法によれ
ば、廃羊毛、クズ羊毛から安価に得られる羊毛分解物等
の獣毛分解物を利用して、微生物にプロテアーゼと染料
を培地中に生産させ、続いてその培地中で蛋白繊維製品
を浸漬してプロテアーゼ処理と染色を一浴で行うことに
より、効率的にかつより安価に蛋白繊維製品の風合改良
を伴う染色を行うことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI D06P 5/00 D06P 5/00 A //(C12P 13/00 D06M 16/00 B C12R 1:01) (C12P 13/00 C12R 1:425) D06M 101:12 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) D06P 3/14 D06M 16/00 D06P 1/34 D06P 5/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 生育時にケラチン蛋白質を炭素源又は窒
    素源として利用可能な1種又は2種以上の第1微生物と
    培養により天然染料を生産する1種又は2種以上の第2
    微生物を用意し、 獣毛分解物を含む液体培地に前記第1及び第2微生物を
    接種し、 前記液体培地で前記第1及び第2微生物を培養してプロ
    テアーゼ及び前記天然染料を生産し、 前記プロテアーゼ及び前記天然染料を生産した培養液に
    蛋白繊維製品を浸漬してプロテアーゼ処理し、 前記プロテアーゼ処理後、同一浴で連続して前記培養液
    を昇温して前記蛋白繊維製品を染色することを特徴とす
    る蛋白繊維製品の風合改良を伴う染色法。
  2. 【請求項2】 第1微生物及び第2微生物が同一の微生
    物であって、この微生物がクロモバクテリウム属に属す
    る微生物又はヤンチノバクテリウム属に属する微生物の
    いずれか又は双方であって、生産する天然染料がバイオ
    ラセインである請求項1記載の蛋白繊維製品の風合改良
    を伴う染色法。
  3. 【請求項3】 第1微生物及び第2微生物が同一の微生
    物であって、この微生物がセラチア属に属する微生物で
    あって、生産する天然染料がプロディジオシンである請
    求項1記載の蛋白繊維製品の風合改良を伴う染色法。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の染色法により染色された
    蛋白繊維製品。
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