KR20020059571A - 울의 처리 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 올, 울 섬유 또는 동물모를 알칼리-함유 알콜 용액 및 그에 이어 수성 용액 내에서 단백질 분해 효소로 처리하는 방법을 제공한다. 기술된 방법은 개선된 수축-내성을 결과하고 감촉, 외관, 스윤도의 개선, 펠팅 경향의 감소, 백도의 증가, 필링의 감소, 유연성의 개선, 인장 강도의 개선 및 염료 흡수도나 염료 세탁 견뢰도 같은 염색성의 개선을 결과할 수 있다.
Description
양모과 관련된 두 가지 주요 문제점은 그것의 따끔거리는 성질과 수축성이다. 울의 유연성과 감촉 상의 개선은 실리콘 유연제 같은 다양한 화학제를 첨가하거나 단백질 분해 효소를 첨가하여 성취될 수 있다; 그러나, 이들 개선에 소요되는 비용은 성취되는 보통의 잇점에 비하여 너무 크다. 더구나, 울의 한 성질의 변화는 종종 다른 성질에 악영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 프로테아제 처리는 전형적으로 울 직물의 강도와 무게에 악영향을 준다.
가장 통상적으로 사용되는 울의 수축-내성을 증가시키는 방법은, 산 염화에 이어지는 폴리머 적용이 관여되는 IWS/CSIRO Chlorine Hercosett 공정이다. 이 공정은 울에 고도의 수축내성을 부여하지만, 울의 감촉에 악영향을 주고, 울 섬유를 손상시키며, 환경을 파괴하는 폐기물을 생성한다.
손상을 최소화하는 반면 유익한 효과를 극대화하도록 의도된 방법은 일반적으로 침식반응을 섬유표면에 국한하여 섬유 전체를 통한 심한 손상을 피하는 것을 시도한다. McPhee, Text. Research J., 1960, 30:358은 섬유를 유기용매 내의 포타슘 퍼망가네이트로 처리하는 것을 기술하는데 그 조건하에서 섬유팽윤이 감소한다. 유기용매 내의 침식제는 또한 비-팽윤 조건 하에서 섬유 표면을 변형하는데 사용되었다. Leeder et al., Proc. 7thInt. Wool Text. Res. Conf., Tokyo, 1985, Vol. IV, 312는 일정 범위의 알콜 용매 내 무수 알칼리를 사용하여 비-팽윤 조건 하에서 양모을 처리하는 방법을 기술한다. 이 같은 처리는 울에 개선된 수축-내성과 우수한 염색성을 제공한다.
양모을 처리하는데 다양한 효소적 방법이 사용되었다. JP-A 51099196은 모직물을 알칼리 프로테아제로 처리하는 공정을 기술한다. WO 98/27264는 효소를 울과 반응시키기 적당한 조건 하에서 울을 옥시다제 또는 페르옥시다제 용액에 접촉시키는 것을 포함하는 울의 수축을 감소시키는 방법을 기술한다. US 4533359는 동물 섬유를 산화제로 표면-산화시키는 단계와 곧 이어 포화 또는 거의 포화인 수성 무기염 용액에서 섬유를 단백질 분해 효소로 처리하는 단계를 포함하는 동물성 섬유에서 스케일을 제거하는 공정을 기술한다. US 5,529,928은 예를 들어 프로테아제와 열처리로 이어지는, 화학적 산화 단계 같은 초기처리 또는 페르옥시다제, 카탈라제 또는 리파제로의 처리를 사용하여 울에 유연한 울 감촉과 수축-내성을 획득시키는 공정을 기술한다. EP 358386 A2는 단백질 분해 처리 및 (NaOCl 같은) 산화 처리와 폴리머 처리의 하나 또는 둘 모두를 포함하는 울을 처리하는 방법을 기술한다. EP 134267은 동물성 섬유를 산화제로 처리한 후 염-함유 조성물 내의 단백질 분해효소로 처리하는 방법을 기술한다.
울 처리에 관한 현행 산업 공정과 관련된 환경적 및 실시상의 결함은 수축 내성 또는 유연성과 관련된 더 나아간 개선을 제공하는 신규 공정의 필요성을 입증한다. 단독 또는 산화 화학적 단계와 함께 사용된 울을 처리하는 효소적 방법는 미미한 상업적 성공을 거두었는데, 이는 상대적으로 높은 비용과 그것의 중량과 강도 감소를 야기하는 울 손상 경향 때문일 수 있다. 그러므로, 유연성, 수축 내성, 외관, 백도, 염료 흡수, 및 필링 내성에 개선점을 부여하지만 공지의 처리법보다 섬유 손상은 적은, 울, 울 섬유, 또는 동물모를 처리하는 개선된 방법의 필요성이 당업계에 있다.
본 발명은 울, 울 섬유 또는 동물모를 처리하여 수축내성 및 감촉 같은 개선된 특징을 제공하는 방법에 관련된다.
발명의 개요
본 발명은 적어도 하나의 개선된 성질을 케라틴성 직물에 부여하는 조건 하에서 직물을 (a) 알칼리-함유 알콜 용액 및 (b) 수성 용액 내 단백질 분해 효소로 처리하는 단계를 포함하는 케라틴성 직물을 처리하는 방법을 제공한다. 케라틴성 직물은 울, 울 섬유, 및 동물모를 포함하며 이에 한정되지 않는다. 알칼리-함유 알콜 용액은 알콕시드나 히드록시드 음이온이 용액내에 생산되도록 적당한 화합물을 알콜용액에 첨가하여 제조된다. 적당한 화합물은 수산화나트륨, 수산화칼륨, 포타슘 부톡시드, 수산화암모늄, 및 칼륨(금속)을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 알콜 용매는 바람직하게는 에탄올, 시클로헥산올, 1-프로판올, 1-부탄올, 1-펜탄올, 및 디(에틸렌 글리콜) 에틸 에테르 같은 모노히드릭 알콜; 에틸렌 글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 및 디(에틸렌 글리콜) 같은 디히드릭 알콜; 및 글리세롤 같은 더 고급의 폴리히드릭 알콜을 포함하지만 이에 한정되지 않는 C2-C12알콜이다. 원하는 효과를 제공하는, 서브틸리신 같은 세린프로테아제를 포함하지만 이에 한정되지 않는, 임의의 프로테아제 또는 프로테아제의 조합이 사용된다.
개선된 성질은 개선된 수축-내성, 개선된 감촉, 개선된 외관, 개선된 습윤성, 펠트 경향의 감소, 백도의 증가, 필링 감소, 개선된 유연성, 개선된 강도, 개선된 인장 강도, 및 염료 흡수성과 염료 세탁 견뢰도 같은 개선된 염색성을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 상기 열거된 성질 중 어느 하나의 개선점은: (i) 미처리 울; (ii) 알칼리-함유 알콜 용매만 처리한 울 (즉, 일련의 조합의 첫 단계); 또는 (iii) 단백질 분해 효소로만 처리한 울 중 어느 하나에 비교하여 확인된다. 더구나, 본 발명의 방법은, 직물 중량 손실의 감소와 파열강도의 증가에 의하여 나타나는 것 같이, 프로테아제 처리 단독과 비교하여 감소된 섬유 손상을 결과할 수 있다.
다른 측면에서, 본 발명은 적어도 하나의 상기-확인된 개선된 성질을 유발하는 조건 하에서 직물을 알칼리-함유 폴리올 용액에 접촉시키는 단계를 포함하는 케라틴성 직물을 처리하는 방법을 제공한다. 적당한 폴리올은 에틸렌글리콜, 1,2,-프로판디올, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 및 디(에틸렌 글리콜) 같은 디히드릭 알콜과 글리세롤 같은 더 고급 폴리히드릭 알콜을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다. 이 알칼리-함유 폴리올 처리는 예를 들어 모노히드릭 알콜의 사용에 비하여 유의한 안전상의 장점을 제공한다. 더우기, 알칼리-함유 모노히드릭 알콜 용액에 비하여 알칼리-함유 폴리올 용액의 사용은 처리가 보다 고온에서 안전하게 수행되는 것을 허용하여 상기 언급된 것과 같은 성질에 잠재적 장점을 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 본 발명의 방법을 사용하여 처리된 케라틴성 직물을 제공한다.
발명의 상세한 설명
본 발명은 수축-내성, 감촉, 외관, 습윤성, 펠트 경향, 백도, 필링 내성, 인장 강도, 및 염색능을 포함하지만 이에 한정되지 않는 직물의 하나 이상의 성질을 개선하기 위하여, 예를 들어 울, 울 섬유, 및 동물모 같은 케라틴성 직물을 처리하는 방법을 제공한다. 본 발명의 방법은 대조군에 비교하여 개선된 수축-내성을 제공한다. 본 발명의 방법은 울에 수축-내성을 부여하는 다른 공지 방법에 비교하여, 감소된 비용, 감소된 환경파괴, 및 강도, 백도 및 감촉 같은 처리된 울의 개선된 성질 중 하나 이상을 포함하는 장점을 제공한다.
방법은 케라틴성 직물을 (a) 알칼리-함유 알콜 용액과 (b) 프로테아제에 차례로 처리하는 단계를 포함한다. 선택적으로, 그 직물은 단계 (a)와 (b) 사이에 수성 용액으로 헹구어질 수 있다. 그 직물은 또한 단계 (b) 전, 중, 또는 후에 유연제에 접촉시킬 수 있다. 놀랍게도, 케라틴성 직물의 알콜 용매 내 알칼리로의 처리는, 이어지는 단백질 분해적 처리의 원치 않는 효과 (예를 들어, 강도와 중량 손실)로부터 울를 부분적으로 보호하는 반면, 예를 들어 수축내성, 백도, 유연성, 및 염료흡수성 같은 프로테아제 처리의 유리한 측면에 대한 케라틴성 직물의 수용능은유지하는 것으로 나타난다.
다른 측면에서, 본 발명은 또한 이어지는 단백질 분해성 효소 처리 단계 없이 케라틴성 직물을 알칼리-함유 폴리올 용액으로 처리하는 것을 포괄한다.
본 발명이 수행되는 케라틴 직물은 양, 낙타, 토끼, 염소, 라마 유래의 울 및 메리노울, 세트랜드울, 케시미어울, 알파카울, 모헤어로 알려진 울 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는 임의의 동물모 제품을 포괄한다. 울이나 동물모 직물은 톱, 섬유, 얀 또는 직물이나 편물의 형태일 수 있다. 본 발명의 방법은 또한 울 또는 동물모 직물로부터 생산된 루스 플록이나 의류제품 상에 수행될 수 있다.
본 발명의 방법은 단독 또는 누임 (scouring)이나 염색 같은 다른 처리와 조합하여 수행될 수 있고 처리는, 염색 이전 또는 이후를 포함하는, 공정의 다수의 상이한 시기에 수행될 수 있다. 습윤제와 유연제 같은 일정 범위의 상이한 화학 첨가제가 효소와 함께 첨가될 수 있다.
알칼리-함유 알콜 처리
본 발명의 실시에 있어, 바람직하게는 에탄올, 시클로헥산올, 1-프로판올, 1-부탄올, 시클로핵산올, 및 디(에틸렌 글리콜) 에틸 에테르 같은 모노히드릭 알콜; 에틸렌 글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,2-펜탄디올, 1,2-헥산디올, 디(에틸렌 글리콜), 디(프로필렌 글리콜), 트리(에틸렌 글리콜), 테트라(에틸렌 글리콜), 2-메틸-2,4-펜탄디올, 2-부텐-1,4-디올, 시클로헥산디메탄올 같은 폴리올 및 상기 화합물의 이성질체를 포함하지만 이에 한정되지는 않는 2 내지 12 탄소 원자를 함유하는 알콜을 사용하여 알칼리-함유 알콜용액이 제조된다. 폴리올은 여기에서 하나를 초과하는 히드록실기를 함유하는 화합물로 정의된다.
바람직한 구체예에서, 알칼리-함유 알콜 용액은 폴리올이다. 다수의 폴리올은 모노히드릭 알콜, 특히 용매로 사용되는 상품타입 알콜에 비교하여 유의하게 더 높은 비등점과 인화점을 가진다. 그러므로, 폴리올은 산업적 규모의 사용에 더 안전하고 실용적일 수 있다. 더구나, 고온에서 작업할 수 있는 능력은 케라틴성 직물의 성질 개량을 산출할 수 있다. 폴리올 용액은 100% 폴리올로 구성될 필요는 없는 것으로 이해된다; 물과 모노히드릭 알콜이 불순물, 잔류 성분, 또는 첨가제로서 존재할 수 있다. 특히 바람직한 구체예에서, 폴리올 용액은 중량 기준으로 총 알콜의 80% 를 넘는 것이 폴리올인 용액이다.
본 발명의 실시에서, 알칼리-함유 알콜 용액은 하나 이상의 상이한 화학 직물을 알콜 용매나 알콜 용매 혼합물에 첨가하여 생산된다. 알칼리-함유 알콜 용액은 타입 ROH 및 RO-화합물을 함유하는데, RO-는 음이온이고 R은 독립적으로 수소, 히드로카르바일, 또는 치환된 히드로카르바일일 수 있다. "히드로카르바일" 기는 여기에서 사용될 때 오직 탄소와 수소만을 함유하는, 선형, 분지된, 또는 고리형 기를 말한다. "치환된 히드로카르바일"을 여기에서 사용될 때, 하나 이상의 헤테로원자로 치환된 히드로카르바일을 말한다. 전형적으로 알칼리-함유 알콜 용액은 약 0.001 M 내지 0.5 M 의 RO-, 바람직하게는 0.01 M 내지 0.1 M의 RO-를 함유한다.
알칼리-함유 알콜 용액을 생산하기 위하여, 예를 들어 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화칼슘, 또는 수산화 암모늄 같은 적당한 염기는 예를 들어 프로판올 같은 알콜 용액에 직접 첨가될 수 있다. 대안으로, 알칼리-함유 알콜 용액은 알칼리나 알칼린 토류 금속을 알콜 용액에 첨가하여, 예를 들어 칼륨을 tert-부탄올에 첨가하여 생산될 수 있다.
본 발명의 실시에서, 알콜 용매로의 염기의 첨가는 신속한 평형을 산출할 수 있음이 이해될 것이다. 예를 들어, 메탄올에 수산화나트륨을 첨가하면 히드록시드와 메톡시드의 용액내 평형 혼합물이 생산된다. 동적 평형은, 울로부터 펩티드와 지질을 포함하는 화합물의 유리에 의하여, 처리과정에 걸쳐서 영향을 줄 수 있다. 종종, 울로부터 유리되는 화합물은 산성이고 따라서 알콜 용액 내 알칼리의 일부를 중화시킨다. 더구나, 알콜 용액으로의 적당한 화합물의 첨가는 그것의 즉각적 용해를 결과하지 않을 수 있고 용해의 속도는 온도나 조건 같은 인자에 영향받는다.
바람직한 구체예에서, 알칼리-함유 알콜 용액은 약 10% (중량으로) 미만의 물, 바람직하게는 약 2% 미만의 물을 함유한다. 울 같은 수화 케라틴성 직물은 또한 이 직물을 처리하는데 사용되는 임의의 평형 혼합물에 물분자를 제공할 수 있다.
전형적으로, 케라틴성 직물은 알칼리-함유 알콜 용액에 약 1 초 내지 약 90 분 간, 바람직하게는 약 1 분 내지 약 60 분 간; 약 -50 ℃ 내지 약 120 ℃, 바람직하게는 약 0 ℃ 내지 약 110 ℃, 가장 바람직하게는 약 20 ℃ 내지 약 100 ℃의 온도에서 접촉된다. 사용되는 특정 조건은 다른 인자들 중에서도 특정 알콜 또는 용매로 사용되는 알콜에 의존한다.
선택적으로, 알칼리-함유 알콜 용액으로 처리된 케라틴성 직물은 프로테아제 처리 전에 물로 헹굴 수 있다.
프로테아제 처리
본 발명의 실시에서, 그 같은 효소 둘 이상의 조합을 포함하여, 실제 공정 조건에서 단백질 분해 활성을 나타내는 어떤 단백질 분해 효소도 사용될 수 있다. 프로테아제는 미생물 기원, 즉 박테리아, 균류, 또는 효모 유래; 예를 들어 파파인, 브로멜라인, 피신 같은 식물 기원; 또는 예를 들어 트립신과 키모트립신 같은 동물 기원일 수 있다.
더구나, 어떤 단백질 분해 효소 변이체도 본 발명의 공정에 사용될 수 있다. 여기에서 사용될 때, "변이체"는 천연 발생 단백질 분해효소 유전자의 돌연변이로 얻어진 단백질 분해 효소를 코딩하는 유전자를 발현하는 생체에 의하여 생산되는 효소를 말하며, 돌연변이는 유전자 셔플링을 통하여 돌연변이된 유전자를 생성하는 것을 포함하는, 무작위 또는 부위-특이적 방식의 것이다.
바람직한 구체예에서, 단백질 분해 효소는 세린-프로테아제, 메탈로-프로테아제, 또는 아스파르테이트-프로테아제이다. 세린 프로테아제는 활성 부위에 필수적인 세린 잔기를 함유하는 효소이다 (White, Handler and Smith, 1973 "Principles of Biochemistry," 제 5 판, McGraw-Hill Book Company, NY, pp. 271-272). 세린 프로테아제는 전형적으로 디이소프로필플루오로포스페이트에 의하여 저해되지만, 메탈로프로테아제와는 반대로 에틸렌 디아미노 테트라아세트산 (EDTA)에 내성이 있다 (비록 고온에서 칼슘이온에 의하여 안정화되기는 하지만). 세린 프로테아제는 보통 알칼리 pH 범위에서 최대 단백질 분해 활성을 나타내는 반면, 메탈로-프로테아제와 아스파르테이트-프로테아제는 보통 중성와 산성 pH 범위에서 각각 최대 단백질 분해 활성을 나타낸다.
바람직한 프로테아제는 상동성에 의하여 정의되는 세린 프로테아제의 한 타입인 서브틸라제이다 (Siezen et al., Protein Engng. 4 (1991) 719-737). 적어도 바실러스 (Bacillus) 균주로부터의 여섯 가지의 서브틸라제, 즉 서브틸리신 168, 서브틸리신 BPN', 서브틸리신 Carlsberg, 서브틸리신 DY, 서브틸리신 아밀로사카리티쿠스, 및 메센테리코펩티다제, 액티노마이세탈스 유래 서브틸리신, 써모액티노마이세스 불가리스 (Thermoactinomyces vulgaris) 유래 테르미나제, 균류 서브틸리신, 트리티라키움 (Tritirachium album) 유래 프로테아제 K를 포함하는 다수의 서브틸라제의 아미노산 서열이 결정되었다. 서브틸라제의 한 타입인 서브틸리신은 두 서브-그룹으로 더 나누어졌다. 한 서브그룹인 I-S1은 서브틸리신 168, 서브틸리신 BPN', 서브틸리신 Carlsberg (ALCALASE, Novo Nordisk A/S), 서브틸리신 DY 같은 "전통적인" 서브틸리신을 포함한다. 나머지 다른 서브 그룹인 I-S2는 고도의 알칼리 서브틸리신으로 기술되며 서브틸리신 PB92 (MAXACAL, Genencor International, Inc.), 서브틸리신 309 (SAVINASE, Novo Nordisk A/S), 서브틸리신 309 (SAVINASE, Novo Nordisk A/S), 서브틸리신 147 (ESPERASE, Novo Nordisk A/S), 및 알칼린 엘라스타제 YaB 같은 효소를 포함한다.
그룹 I-S2의 이들 서브틸리신과 그것의 변이체들은 본 발명의 방법에 유용한프로테아제의 바람직한 부류를 구성한다. 유용한 서브틸리신 변이체의 예는 서브틸리신 309 (SAVINASE)의 변이체인데, 위치 195의 글리신이 페닐알라닌으로 치환된 것이다 (G195F 또는195Gly에서195Phe로).
편리하게도, 전통적 발효된 시중 프로테아제가 유용하다. 이 같은 시중 프로테아제의 예는 (바실러스 리케니포미스 (Bacillus licheniformis)의 균주의 액내발효에 의하여 생산되는) Alcalase, (바실러스(Bacillus)의 친알칼리성 종의 액내발효에 의하여 생산되는) Esperase, (뮤코 마이헤 (Mucor miehei)의 비-병원성 균주의 액내발효에 의하여 생산되는) Rennilase, (바실러스(Bacillus)의 유전적으로 변형된 균주의 액내발효에 의하여 생산되는) Savinase, 예를 들어 WO 92/19729로 공개된 국제특허출원에 기술된 변이체, 및 (Savinase의 단백질-조작된 변이체인) Durazym이다. 모든 언급된 시중 프로테아제는 독점적으로 Novo Nordisk A/S, DK-2880 Bagsvaerd, Denmark에 의하여 생산된다. 다른 바람직한 세린 프로테아제는 노카르디옵시스 (Nocardiopsis), 아스퍼질러스 (Aspergillus) 리조푸스 (Rhizopus), 바실러스 알칼로필러스 (Bacillus alcalophilus),B.세레우스 (B. cereus),N. 나토 (N. natto),B. 불가투스 (B. vulgatus),B. 마이코이드 (B. mycoide) 유래 프로테아제 및 바실러스 (Bacillus) 유래 서브틸리신, 특히 노카르디옵시스 종 (Nocardiopsis sp.) 종 및 WO 88/03947로 공개된 국제특허출원에 개시된 것 같은 노카르디옵시스 대손빌레이 (Nocardiopsis dassonvillei) 유래 프로테아제, 특히 노카르디옵시스 종 (Nocardiopsis sp.) 종인 NRRL 18262 및 노카르디옵시스 대손빌레이 (Nocardiopsis dassonvillei)인 NRRL 18133 유래 프로테아제이다. 또 다른 바람직한 프로테아제는 국제특허출원 PCT/DK89/00002와 PCT/DK97/00500 및 WO 91/00345로 공개된 국제특허출원에 개시된 바실러스 (Bacillus) 서브틸리신의 돌연변이 유래 세린 프로테아제와 EP 415 296 A2에 개시된 프로테아제이다.
다른 바람직한 부류의 프로테아제는 미생물 기원의 메탈로-프로테아제이다. 편리하게도, 전통적 발효된 시중 프로테아제는 유용하다. 이 같은 시중 프로테아제의 예는 (바실러스 서브틸리스 (Bacillus subtilis)의 균주의 액내 발효에 의하여 생산되는) Neutrase(Zn)이며, 이는 Novo Nordisk A/S, DK-2880 Bagsvaerd, Denmark에 의하여 독점적으로 생산된다.
다른 유용한 시중 프로테아제 효소 제제는 Sandoz AG, Basle, Switzerland에서 구입 가능한 BactosolTMWO 및 BactosolTMSI; Toyo Boseki Co. Ltd., Japan에서 구입 가능한 ToyozymeTM; 및 Kao Corporation Ltd., Japan에서 구입 가능한 (바실러스 종 (Bacillus sp.) KSM-K16 균주의 액내 발효에 의하여 생산되는) Proteinase KTM를 포함한다.
사용되는 단백질 분해 효소의 양은, 케라틴성 직물 kg 당, 바람직하게는 약 0.001 g 내지 약 20 g, 바람직하게는 약 0.01 g 내지 약 10 g, 더 바람직하게는 약 0.05 g 내지 약 5 g 효소단백질이다.
전형적으로, 직물은 효소-함유 용액에 약 1 분 내지 150 분 동안, 약 15 ℃ 내지 90 ℃, 바람직하게는 약 35 ℃ 내지 약 75 ℃ 온도에서 접촉된다. 수성용액은하나 이상의 계면활성제 및/또는 유연제 뿐 아니라, (산성, 중성, 또는 알칼리 pH의) 완충액을 포함한다. pH는 반응 진행 전반에 걸쳐 변화되는 것이 이해될 것이다. 예를 들어 효소 농도, pH, 완충액 조성, 시간, 및 온도 같은 특정 조건은 케라틴성 직물의 기원, 효소, 및 알칼리-함유 알콜 처리 단계에 따라 다양함이 더 이해될 것이다. 이들 및 다른 변수들의 최적화는 일상적 실험을 사용하여 성취될 수 있다.
더구나, 울과 다른 동물모 직물은 생체 기원이므로 그것들은 화학적 조성과 형태학적 구조가, 동물의 생활 조건과 건강에 따라 매우 다양하다. 따라서, 시작 직물의 성질에 따라서 울이나 동물모가 본 발명의 방법을 받음으로써 얻어지는 효과는 다양하다.
유연제
유연제는 효소 처리 동안 또는 이후에 사용될 수 있다. 양이온계 유연제, 유기 양이온계 유연제 또는 실리콘-기초 제품; 음이온계 유연제; 및 비-이온계 유연제를 포함하지만 이에 한정되지 않는 어떤 전통적인 유연제도 사용될 수 있다. 유용한 유연제의 한정되지 않는 예는 폴리에틸렌 유연제; 예를 들어 디메틸 폴리실록사네이트 (실리콘 오일), H-폴리실록산, 실리콘 엘라스토머, 아미노관능성 디메틸 폴리실록산, 아미노관능성 실리콘 엘라스토머, 및 에폭시관능성 디메틸 폴리실록산 같은 실리콘 유연제; 및 예를 들어 알칼리 4기의 암모늄 유도체 같은 유기 양이온 유연제를 포함한다.
개선된 성질
본 발명의 방법은 울 및 다른 케라틴성 직물의 수축-내성, 감촉, 외관, 습윤성, 백도, 필링 내성, 인장강도, 및 염색성을 포함하지만 이에 한정되지 않는 하나 이상의 성질의 개선을 결과한다. 특히, 본 발명의 방법은 미처리 울에 비교하여 개선된 수축-내성을 결과한다. 일련의 처리 단계를 포괄하는 방법은 또한 처리 단계 총 수 보다 적은 처리를 받은 울과 비교하여 개선된 수축-내성을 제공한다.
울, 울 섬유, 또는 동물모의 알칼리-함유 알콜 용액으로의 처리는 미처리 울에 비교하여 수축-내성과 필링-내성의 개량을 제공한다. 울의 알칼리-함유 폴리올 용액으로의 처리는 미처리 울에 비교하여 수축-내성과 필링-내성의 개량을 제공하고, 울을 알칼리-함유 모노히드릭 알콜 용액에 처리하는 것과 비교하여 안전성에 장점을 가진다.
알칼리-함유 알콜 용액으로의 초기 처리 후에 (선택적으로 또한 헹굼 단계에 이어서) 울을 단백질 분해 효소로 처리하는 것은, 표백, 유연, 및 수축-내성의 관점에서 (알칼리-함유 알콜 용액으로만 처리한, 즉 단백질 분해 효소 처리를 하지 않은 울과 비교하여) 유의적인 추가적 이익을 제공한다. 처리의 제 2 단계만을 받은 (즉, 프로테아제 단계만 받고, 알칼리-함유 알콜 단계는 없는) 울에 비교하여, 일련의 조합된 처리를 받은 울은 우수한 수축-내성을 산출하고, 바람직하게는 중량 손실과 강도 손실의 감소에 의하여 나타나는 것 같이 감소된 손상을 제공한다.
알콜 용매 내 알칼리로의 사전-처리가, 강도와 중량 감소 같은 단백질 분해 효소 처리의 원치 않는 효과로부터 효과적으로 울을 보호하는 반면, 예를 들어 수축내성, 백도, 유연성, 및 염료흡수성 같은 프로테아제 처리의 유리한 측면에 대한울의 수용능은 유지하는 것은 놀랍다. 학설에 속박되려는 것이 아니라면, 초기 알칼리-함유 알콜 용액 처리를 받은 울은 섬유를 단백질 분해 처리동안의 내적 손상으로부터 보호하도록 하는 형태학적 및/또는 화학적 변화를 겪는 것으로 믿어지고 있다.
상이한 물리적 성질의 결과를 성취하기 위하여 다수의 상이한 변수들이 조정될 수 있다. 예를 들어, 중량 손실을 줄이기 위하여 단백질 분해 효소의 양이 감소될 수 있지만 이는 또한 수축-내성의 감소를 가져올 것이다.
단백질 분해 효소 처리 동안 사용되는 완충액 시스템은 매우 중요한 변수이다. pH, 완충염, 또는 완충염의 농도를 변화시키는 것은 중량 손실과 수축-내성 같은 성질에 극적인 효과를 가질 수 있다. 이들 인자는 특정 목적에 대하여 최적화될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 본 발명의 방법에 따르면, 모든 다른 인자가 동일하다고 할 때, 디에탄올아민 완충액에서 울을 단백질 분해효소로 처리하는 것은, 동일 pH와 이온 강도에서 보레이트 완충액에서 단백질 분해효소로 처리하는 것에 비교하여, 종종 울에 중량 손실을 감소시키지만 또한 수축-내성도 감소시킨다. 주어진 범위, 잘-선택된 완충액이 다른 완충액 시스템에 비교하여 개선된 수축-내성과 감소된 중량 손실을 제공하도록 완충액 시스템이 최적화될 수 있음이 고려된다.
수축-내성은, 수성 용액 내 세척에 의하여 유도되는 울 섬유의 진행성 엉킴에 의하여 유발되는 비가역 수축인 섬유의 펠트 수축의 측정에 의하여 결정된다. 펠트 수축은, 초기 이완 수축에 따른 것 이후의, 세탁에 의하여 유도되는 길이 및/또는 폭 및/또는 면적의 감소로 정의된다. 수축은 IWS TM 31 또는 (하기 실시예에서 사용되는) 이어지는 과정을 포함하지만 이에 한정되지 않는 임의의 전통적 방법에 의하여 측정된다. 울 샘플 (24 cm x 24 cm)은 테두리를 둘러 재봉되고 직사각형 (18 cm x 18 cm)이 새겨진다. 샘플은 처리되고, 공기 중에서 건조되고, 그 다음 타월과 천 조각 같은 외적 밸러스트와 조합하여 다섯 순환의 기계 세탁과 건조 (온수 세척, 고온 건조)를 받는다. 직사각형의 치수가 다섯 순환 후에 측정되고 수축이 직사각형의 치수 변화로서 정의된다. 여기에서 사용되는 직물에 대하여, 이완 수축은 면적손실 342 cm2내지 264 cm2의 원인이 된다. "수축"으로서 지칭되는 모든 더 나아간 면적 손실은 펠트 수축 때문이다. 수축-내성의 증가는 펠트의 감소를 반드시 수반하고, 따라서 개선된 수축-내성을 제공하는 모든 방법은 또한 "항-펠트" 성질을 제공한다.
"개선된 수축-내성"은, IWS TM 31 또는 상기된 대안적 방법을 사용하여 측정된 바와 같은 수축-내성의 긍정적 변화로서 정의된다. 바람직하게는, 변화는 통계적으로 유의적이다. 이 변화의 크기는 케라틴성 직물의 특성을 포함하는 많은 변수에 의존함이 이해될 것이다. 예를 들어, 본 발명의 방법은, 여기에서 사용된 직물 (TestFabrics, Inc., style TF532 유래 저지 니트 울)에 실시될 때, 수축-내성의 유의적인 긍정적 변화를 산출할 것이다.
감촉은 유연성을 포함하는 텍스타일의 접촉의 감각 또는 느낌을 말한다. 직물 감촉은 등급 1 내지 3 (가장 나쁜 것에서부터 가장 좋은)을 사용하는 패널 시험에 의하여 평가된다.
울 상의 색의 정도를 반영하는, 외관의 한 측면은 백도이다. 백도는 Macbeth Color-Eye7000 같은 적당한 분광광도계 상에서의 CIE Ganz 82 방법을 포함하는 임의의 전통적 방법을 사용하여 측정될 수 있다.
필링 내성은 섬유가 음영을 형성할 만큼 충분히 밀도가 높아 직물의 표면에서 가시적인 섬유 구형 덩어리로(필) 엉기는 것인 필링 측정에 의하여 결정된다. 필링은 예를 들어 IWS Test Method 196 또는 American Society for Testiong and Materials protocol ASTM D 4970-89 사용하거나 또는 Martindale Abrasion and Pilling Tester (James H. Heal & Co, UK)를 사용하는 것 같이 임의의 전통적 방법을 사용하여 측정될 수 있다. 후자의 방법에서, 필링은 1 내지 5 등급으로 시각적으로 평가되는데 1은 심한 필링을 나타내고 5는 필링이 없는 것을 나타낸다. 필링은 (백도 같은 다른 성질과 함께) 직물 외관의 주요 구성요소이다.
직물 강도는 예를 들어 Mullen Burst tester (Model C, B.F. Perkins, Chicopee MA)를 사용하는 IWS TM 29 또는 ASTM 프로토콜 D 3786-87을 따르는 방법 같은 임의의 전통적 방법을 사용하여 측정된다. 파열강도는 팽창시켜 파열될 때까지 원형 표본에 적용되는 압력을 말한다. 파열강도는 젖은 또는 건조된 직물상에서 측정될 수 있다.
염색성은 (IWS TM 174에 정의된 바와 같은) 젖은 알칼리 접촉에 대한 염료흡수도 및 염료 세탁 견뢰도를 포함한다. 염료 흡수도는 염료 용액에 잠긴 울 또는 동물모 직물의 이용 가능한 염료를 흡수하는 용량의 측정치이다. 이 특성은 다음시험에 의하여 측정될 수 있다. 적당한 반응 용기에서, 울 또는 동물모 직물은 산 balck 172 완충 용액 (300 ml의 0.05 M NaOAc 완충액, pH 4.5, 및 7.5 ml의 1.0 % w/w 산 black 172 수용액)에 첨가된다. 용기는 교반 수욕에서 50 ℃에서 15 분간 항온처리된다. 용액으로부터 직물을 분리한 후, 공기 중 건조한 다음 적당한 분광광도계로 측정하여 CIELAB 값을 결정한다. 염료 흡수도는 L* 판독에 의하여 결정되고 염료 흡수도의 변화는 미처리 직물에 비교한 dL*을 결정하여 알아낸다.
다음 실시예는 본 발명의 한정하지 않는 설명으로서 의도된다.
방법:
하기 제공되는 실시예는 (TestFabrics의 스타일 TF532) 저지 니트 울 직물 견본 (24 cm x 24 cm, 18 x 18 cm2직사각형이 각각 새겨져 있음, 각각 약 9g) 상에서 수행되었다. 샘플은 물리적 성질 시험 전에 정해진 순서대로 다섯 차례 세척/건조 순환을 받았다. 샘플은 다음 조건에 따라 기계로 세탁되었다:
수위소량
세탁중량약 1.4 kg
세제0.5% AATCC 표준 세제
온도더운물/찬물
세탁 속도표준 (급속/완속)
세탁 시간6 분
헹굼두번째 헹굼
총 시간45 분
건조 순환중간 (니트)
샘플은 다음 조건에 따라, 중간 (니트) 순환으로 기계로 회전식 건조되었다:
온도60 ℃ 미만
시간60 분
냉각 시간10 분
총 시간70 분
하기 실시예에 제공된 데이터 표에서, 다음 축약된 문자가 사용되며 모두 5 차례의 기계 세탁/건조 순환 후 시험된 성질을 말한다:면적 5W/D는 5 차례 기계 세탁/건조 후 울에 표시된 정사각형의 면적을 말한다.수축은 사전-결정된 "제로 펠트 수축" 면적 264 cm2에 비교한 정사각형의 면적을 말한다.중량 손실은 처리와 다섯 차례 세척/건조 순환 후 평형화된 직물의 중량의 변화를 말한다. 양수의 중량손실은 중량의 손실을 가리키며, 음수는 (일반적으로 더 많은 수분의 흡수 때문인) 외관상 중량의 획득을 가리킨다.황변도는, ASTM 표준 방법 E313에 따라 측정되는 직물의 황색의 정도를 말한다.백도는 CIE Ganz 82 방법에 따라서 측정된다.염료흡수도는 발명의 상세한 설명절에서 기술된 바와 같은 염료 흡수에 대한 시험 후 직물의 색상을 말한다. 높은 수의 dL*는 더 작은 염료 흡수도에 대응한다.파열강도는 직물의 습윤 파열 강도를 말하며 적어도 다섯 차례 측정의 평균치이다.n/a데이터 기재는 측정치가 얻어지지 않았음을 가리킨다.
실시예 1
방법: 다섯 개의 울 견본의 군들을 0.5 g NaOH (사전-용해)와 함께 유기용매 (180 mL 1-부탄올, 320 mL 1-프로판올) 또는 물 대조군 (500 mL 물)을 함유하는 Launder-O-meter 비커 내에 넣었고 Launder-O-Meter 내에서 온화한 교반을 수반하여 30 분간 29 ℃에서 처리하였다. 견본을 용기에서 꺼내어 헹군 다음, 단백질 분해 처리를 받도록 하였다.
두 개의 견본의 군들을 500 mL 완충액 (붕산나트륨 H2SO4완충액, 0.01 M, pH 8.2)을 함유하는 Launder-O-Meter 용기에 첨가하였다. (Kilo Novo Protease Unit으로 8.0 KNPU(E)/g의 활성을 가지는 시중 제제로서, 단백질 분해활성은 Novo Nordisck 발행 AF-220에 기술된 자동화 동적 분석을 사용하여 효소표준에 비교하여 측정된) 0.2 mL의 ESPERASE8.0 L 또는 0.2 mL의 SAVINASE16.0 L (16.0 KNPU(S)/g)인 프로테아제 용액을 그 다음 용기에 첨가하였다 (대조군 샘플은 프로테아제 용액이 첨가되지 않은 500 mL 물에 넣었다). 샘플을 Launder-O-Meter에서 40 분 동안 교반한 다음 10 분에 걸쳐 온도를 80 ℃로 상승시킨 다음 80 ℃를 10분간 유지시켜 효소를 불활성화시켰다. 샘플을 용액으로부터 분리하여, 헹구고, 일정 온도와 습도의 공기 중에서 건조시킨 다음, 중량을 측정하고 치수를 측정하였고 그다음 다섯 차례의 기계 세탁 및 건조를 받았다.
결과: 견본을 중량, 수축, 황변도 및 백도에 대하여 평가하였다. 결과는 하기 표 1에 나타난다:
| 샘플 | 사전처리 용매 | 효소 처리 프로테아제 | 중량 감소 (%) | 면적 5W/D (cm 2 ) | 수축 (%) | 황변도(ASTM) | 백도(CIE Ganz) |
| 12 | 수성수성 | 없음없음 | -0.2-0.2 | 196.5186.3 | 25.629.4 | 25.425.3 | -20.3-20.1 |
| 34 | 수성수성 | SavinaseSavinase | 14.013.7 | 247.5249.4 | 6.35.6 | 21.021.3 | -0.4-2.0 |
| 56 | 수성수성 | EsperaseEsperase | 15.315.1 | 250.4250.9 | 5.25.0 | 20.720.5 | 0.81.4 |
| 78 | 용매용매 | 없음없음 | -0.5-0.6 | 249.1248.0 | 5.66.1 | 25.125.3 | -16.5-17.8 |
| 910 | 용매용매 | SavinaseSavinase | 5.35.3 | 254.2251.5 | 3.74.7 | 22.422.5 | -5.2-6.0 |
| 1112 | 용매용매 | EsperaseEsperase | 5.54.9 | 259.5263.4 | 1.70.2 | 22.822.5 | -6.6-5.9 |
이들 결과는 알칼리-함유 알콜 용액 처리 단독으로 유의한 수축-내성 개선을 제공하고 (초기 알칼리 수성 세척 후) 프로테아제 처리 또한 대조군 샘플과 비교하여 (비록 중량 손실과 아마도 강도 손실 또한 있지만) 유의한 수축-내성과 표백을 제공하지만, 본 발명의 방법, 즉 알칼리-함유 알콜 처리와 이에 이은 단백질 분해 처리는 백도와 수축-내성에 있어 미처리 울이나 초기 알칼리-함유 알콜 처리만 수행한 울에 비교하여 추가적 잇점을 제공하고 수축-내성과 강도/중량 손실에 있어 수성 염기와 그 다음 단백질 분해 효소로 차례로 처리된 울에 비교하여 개량을 제공한다는 것을 나타낸다. 가장 중요하게, 알칼리-함유 알콜 용액 처리는, 울을 단백질 분해 처리에 의하여 야기되는 과도하고 해로운 중량 손실로부터 보호하지만 (샘플 9 내지 12의 중량 손실과 샘플 3 내지 6의 중량 손실을 비교하라), 울의 따끔거림 유발의 감소, 황변도의 감소 및 수축 감소와 같은, 단백질 분해 처리의 원하는 측면은 허용한다.
실시예 2
방법: 네 개의 울 견본의 군들을 1.0 g의 (미리녹인) NaOH와 함께 500 mL의 알콜 (메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 1-부탄올, 또는 tert-부탄올) 또는 물을 함유하는 Launder-O-merter 비커에 넣고 온화한 교반과 함께 32 ℃에서 20 분간 처리하였다. 견본을 용기로부터 꺼내고 헹군 다음 단백질 분해 처리를 받게 하였다.
두 개의 견본으로 이루어진 군들을 500 mL의 완충액 (붕산 나트륨/H2SO4완충액, 0.01 M, pH 8.2; 또는 디에탄올아민/H2SO4완충액, 0.01 M, pH 8.6)을 함유하는 Launder-O-meter 비커에 넣었다. 프로테아제 용액 (0.2mL ESPERASE8.0)을 그 다음 용기에 넣었다. 샘플을 44 ℃에서 40 분간 Launder-O-meter 내에서 교반한 다음 온도를 10 분동안 80 ℃로 상승시키고 80 ℃를 10분간 유지하여 효소를 불활성화시켰다. 샘플을 용액에서 꺼내어 헹구고, 일정 온도와 습도에서 공기 중에서 건조시키고, 중량과 치수를 측정한 다음 다섯 순환의 기계 세탁 및 건조를 받게 하였다.
결과: 견본을 중량, 수축, 황변도, 백도, 및 염료 흡수도에 대하여 평가하였다. 결과는 하기 표에 나타낸다.
| 샘플 | 사전처리 용매 | 효소처리 완충액 | 중량 손실 (%) | 면적5w/d 수축 (㎠) (%) | 황변도 (ASTM E313) | 백도 (CIE Ganz) | 염료 흡수도 (dL*) |
| 1 | 물 | 보레이트 | 33.8 | 256.0 3.0 | 16.8 | 16.2 | 44.0 |
| 2 | 물 | 보레이트 | 34.5 | 257.6 2.4 | 16.7 | 16.3 | n/a |
| 3 | 물 | 디에탄올아민 | 23.0 | 246.0 6.8 | 18.5 | 9.1 | 43.4 |
| 4 | 물 | 디에탄올아민 | 22.9 | 253.1 4.1 | 17.5 | 13.3 | n/a |
| 5 | 메탄올 | 보레이트 | 16.7 | 255.8 3.1 | 18.5 | 9.0 | 45.1 |
| 6 | 메탄올 | 보레이트 | 18.3 | 261.1 1.1 | 18.1 | 10.8 | n/a |
| 7 | 메탄올 | 디에탄올아민 | 8.5 | 256.4 2.9 | 20.0 | 3.0 | 47.3 |
| 8 | 메탄올 | 디에탄올아민 | 8.6 | 253.6 3.9 | 20.3 | 1.4 | n/a |
| 9 | n-프로판올 | 보레이트 | 7.5 | 260.1 1.5 | 20.6 | 0.9 | 48.3 |
| 10 | n-프로판올 | 보레이트 | 8.1 | 259.1 1.9 | 19.6 | 4.1 | n/a |
| 11 | n-프로판올 | 디에탄올아민 | 3.2 | 259.1 1.9 | 20.9 | -1.2 | 52.1 |
| 12 | n-프로판올 | 디에탄올아민 | 2.8 | 256.5 2.8 | 20.7 | -1.3 | n/a |
| 13 | l-부탄올 | 보레이트 | 9.3 | 262.4 0.6 | 19.7 | 4.3 | 47.8 |
| 14 | l-부탄올 | 보레이트 | 9.4 | 261.3 1.0 | 19.7 | 4.6 | n/a |
| 15 | l-부탄올 | 디에탄올아민 | 3.5 | 255.3 3.3 | 20.4 | 0.4 | 50.9 |
| 16 | l-부탄올 | 디에탄올아민 | 3.6 | 255.3 3.3 | 20.5 | 0.3 | n/a |
| 17 | 에탄올 | 보레이트 | 7.3 | 258.5 2.1 | 20.0 | 2.9 | 48.6 |
| 18 | 에탄올 | 보레이트 | 7.2 | 257.4 2.5 | 19.7 | 4.4 | n/a |
| 19 | 에탄올 | 디에탄올아민 | 3.2 | 256.9 2.7 | 21.3 | -2.7 | 51.5 |
| 20 | 에탄올 | 디에탄올아민 | 3.1 | 254.3 3.7 | 20.5 | 0.2 | n/a |
| 21 | t-부탄올 | 보레이트 | 8.0 | 258.0 2.3 | 21.0 | -0.8 | 45.3 |
| 22 | t-부탄올 | 보레이트 | 7.6 | 257.4 2.5 | 20.2 | 2.7 | n/a |
| 23 | t-부탄올 | 디에탄올아민 | 3.1 | 255.9 3.1 | 20.8 | -0.6 | 55.5 |
| 24 | t-부탄올 | 디에탄올아민 | 3.1 | 256.4 2.9 | 21.6 | -3.8 | n/a |
이들 결과는 수성 수산화나트륨 처리에 이은 단백질 분해 처리 (샘플 1 내지 4)가 비교할만한 알콜 용액 내 수산화나트륨으로 초기 처리한 후의 프로테아제 처리보다 울 직물에 매우 심한 손상을 야기하였음을 나타낸다. 이 손상은 고 중량 손실로 나타났다. 샘플 1 내지 4는 샘플 5 내지 24에 비하여 더 심한 손상을 입었지만 (비록 백도는 유의하게 증가하였지만) 수축-내성의 대응하는 개선은 나타내지 않았다.
이들 데이터는 또한 중량 손실과 수축-내성 간의 연관이 프로테아제 처리 동안의 완충액의 신중한 선택에 의하여 회피될 수 있음을 가리킨다. 디에탄올아민 완충액내에서 처리된 샘플은 보레이트 완충액 내에서 처리된 샘플과 비교하여 유의하게 낮은 중량 손실과 비교할만한 수준의 수축-내성을 나타내었다. Tris같은 생체 완충액을 포함하는 에탄올아민을 함유하는 다른 완충액 또한 이런 보호활성을 공유한다. 그러나, 종종 보레이트-기초 완충액을 포함하는 다른 비-에탄올아민-타입 완충액이 단백질 분해 효소의 보다 효율적 사용을 제공한다.
마지막으로, 이들 데이터는 용매의 선택이 또한 중요함을 나타낸다. 알칼리-함유 메탄올 처리가 고급 알콜 내에서 처리보다 울을 이어지는 단백질 분해적 손상으로부터 보호하는데 덜 효과적이었다 (샘플 5 내지 8 및 샘플 9 내지 24 비교).
실시예 3:
방법: 네 개의 울 견본의 군들을 500 mL 1-부탄올을 함유한, 또는 1-부탄올에 용해된 1.0 g 수산화나트륨을 함유한 Launder-O-meter 비커에 넣었다. 샘플을 교반과 함께 25 ℃에서 30 분 동안 처리하였다. 견본을 용기에서 꺼내어 행군 다음 단백질 분해 처리하였다.
두 견본으로 이루어진 군들을 500 mL 수성 용액 (붕산나트륨/H2SO4완충액, 0.01 M, pH 8.2; 디에탄올아민/H2SO4완충액, 0.01 M, pH 8.6; 또는 2mM 수산화나트륨)을 함유한 Launder-O-meter 용기에 첨가하였다. 그 다음 다양한 양의 ESPERASE8.0L 용액을 용기 당 0.2 mL, 0.1 mL, 0.02 mL, 또는 0 mL (무첨가)로 용기에 첨가하였다. 샘플을 Launder-O-Meter내 44 ℃에서 40 분 동안 교반한 다음 온도를 10 분 동안 80 ℃로 상승시키고 80 ℃를 10 분간 유지시켜 효소를 불활성화시켰다. 샘플을 용액에서 꺼내고, 헹구고, 일정 온도와 습도에서 공기 중에서 건조하고, 중량 및 치수를 측정한 다음 다섯 순환의 세탁과 건조를 받게 하였다.
결과: 견본을 중량, 수축, 황변도, 및 백도에 대하여 평가하였다. 결과는 하기 표 3에 나타낸다.
| 샘플 | 용매 | Esperase 양 (mL/용기) | 효소처리 완충액 | 중량 손실 (%) | 면적5w/d 수축 (㎠) (%) | 황변도 (ASTM E313) | 백도 (CIE Ganz) |
| 1 | 부탄올 | 0 | 보레이트 | -0.1 | 192.9 26.9 | 22.78 | -12.95 |
| 2 | 부탄올 | 0 | 보레이트 | 0.1 | 183.6 30.5 | 22.70 | -12.09 |
| 3 | 부탄올 | 0.2 | 디에탄올아민 | 2.2 | 220.0 16.7 | 21.35 | -5.27 |
| 4 | 부탄올 | 0.2 | 디에탄올아민 | 2.2 | 212.9 19.4 | 21.14 | -4.24 |
| 5 | 부탄올 | 0.02 | 보레이트 | 1.2 | 212.8 19.4 | 22.42 | -9.21 |
| 6 | 부탄올 | 0.02 | 보레이트 | 1.2 | 212.1 19.7 | 22.05 | -8.47 |
| 7 | 부탄올 | 0.1 | 2mM NaOH | 1.9 | 223.0 15.5 | 22.27 | -8.35 |
| 8 | 부탄올 | 0.1 | 2mM NaOH | 1.5 | 224.6 14.9 | 21.35 | -4.68 |
| 9 | 부탄올/KaOH | 0 | 보레이트 | 0.2 | 243.3 7.8 | 23.83 | -15.93 |
| 10 | 부탄올/KaOH | 0 | 보레이트 | 0.0 | 240.7 8.8 | 23.20 | -13.18 |
| 11 | 부탄올/KaOH | 0.2 | 디에탄올아민 | 3.4 | 256.9 2.7 | 21.96 | -7.22 |
| 12 | 부탄올/KaOH | 0.2 | 디에탄올아민 | 3.4 | 253.3 4.1 | 21.60 | -5.66 |
| 13 | 부탄올/KaOH | 0.02 | 보레이트 | -0.2 | 252.8 4.3 | 21.95 | -7.70 |
| 14 | 부탄올/KaOH | 0.02 | 보레이트 | -0.2 | 253.8 3.9 | 21.98 | -7.90 |
| 15 | 부탄올/KaOH | 0.1 | 2mM NaOH | -0.2 | 251.6 4.7 | 21.70 | -5.87 |
| 16 | 부탄올/KaOH | 0.1 | 2mM NaOH | -0.2 | 254.3 3.7 | 21.70 | -6.55 |
이들 데이터는 첨가 알칼리 없는 부탄올 처리는 알칼리-함유 부탄올 처리보다 수축 내성 전파에 훨씬 효과적이지 않음을 가리킨다.
실시예 4:
방법: 네 개의 울 견본으로 이루어진 군들을 500 mL 1,2-프로판디올 (프로필렌글리콜)과 1.0 g 수산화 나트륨을 함유하는 Launder-O-Meter 비커에 넣었다. 두개의 견본의 두 군을 250 mL 1,2-프로판디올 (첨가된 히드록시드 없음)을 함유하는 Launder-O-Meter 비커에 넣었다. 샘플은 온화한 교반과 함께 Launder-O-Meter 내에서 25 ℃로 30 분 동안 처리하였다. 견본을 용기에서 꺼내어 헹군 다음 단백질 분해 처리 하였다.
두 견본으로 이루어진 군들을 500 mL 수성 용액 (붕산나트륨/H2SO4완충액, 0.01 M, pH 8.2; 디에탄올아민/H2SO4완충액, 0.01 M, pH 8.6; 또는 물 블랭크)을 함유한 Launder-O-meter 용기에 첨가하였다. 그 다음 다양한 양의 ESPERASE8.0L 용액을 용기 당 0.2 mL, 0.1 mL, 0.04 mL, 또는 0 mL (무첨가)로 용기에 첨가하였다. 샘플을 Launder-O-Meter내 44 ℃에서 40 분 동안 교반한 다음 온도를 10 분 동안 80 ℃로 상승시키고 80 ℃를 10 분간 유지시켜 효소를 불활성화시켰다. 샘플을 용액에서 꺼내고, 헹구고, 일정 온도와 습도에서 공기 중에서 건조하고, 중량 및 치수를 측정한 다음 다섯 순환의 세탁과 건조를 받게 하였다.
결과: 견본을 중량, 수축, 황변도, 및 백도에 대하여 평가하였다. 결과는 하기 표 4에 나타낸다.
| 샘플 | 용매 | Esperase 양 (mL/용기) | 효소처리 완충액 | 중량 손실 (%) | 면적5w/d 수축 (㎠) (%) | 황변도 (ASTM E313) | 백도 (CIE Ganz) |
| 1 | 글리콜 | 0.2 | 디에탄올아민 | 1.4 | 238.6 9.6 | 23.75 | -12.93 |
| 2 | 글리콜 | 0.2 | 디에탄올아민 | 1.1 | 241.3 8.6 | 23.65 | -12.11 |
| 3 | 글리콜/NaOH | 0.2 | 디에탄올아민 | 1.4 | 247.7 6.2 | 23.04 | -9.61 |
| 4 | 글리콜/NaOH | 0.2 | 디에탄올아민 | 1.5 | 245.5 7.0 | 22.93 | -9.59 |
| 5 | 글리콜/NaOH | 0.04 | 보레이트 | 0.5 | 240.2 9.0 | 23.62 | -12.80 |
| 6 | 글리콜/NaOH | 0.04 | 보레이트 | 0.5 | 244.2 7.5 | 23.83 | -13.54 |
| 7 | 글리콜/NaOH | 0.1 | 보레이트 | 2.4 | 250.6 5.1 | 23.26 | -11.27 |
| 8 | 글리콜/NaOH | 0.1 | 보레이트 | 2.7 | 252.8 4.2 | 23.09 | -10.46 |
| 9 | 글리콜/NaOH | 0 | 물 | -0.7 | 206.7 21.7 | 23.96 | -14.65 |
| 10 | 글리콜/NaOH | 0 | 물 | -0.7 | 214.9 18.6 | 24.16 | -16.21 |
이들 데이터는 프로필렌 글리콜/NaOH 사전-처리와 이어지는 프로테아제 처리의 조합은 양호한 수축-내성과 낮은 중량손실을 가져옴을 나타낸다.
실시예 5:
방법: 두 개의 울 견본으로 이루어진 군들을 500 mL 1-부탄올과 0.5 g 수산화 나트륨을 함유하는, 또는 400 mL 1-부탄올, 100 mL 물, 및 0.5 g 수산화나트륨을 함유하는, 또는 수산화나트륨 없는 완충액(붕산나트륨/H2SO4완충액, 0.01 M, pH 8.2) 블랭크를 함유하는 Launder-O-Meter 비커에 넣었다. 샘플은 온화한 교반과 함께 Launder-O-Meter 내에서 25 ℃로 30 분 동안 처리하였다. 샘플을 용액에서 꺼내고, 헹구고, 일정 온도와 습도에서 공기 중에서 건조하고, 중량 및 치수를 측정한 다음 다섯 순환의 세탁과 건조를 받게 하였다.
결과: 견본을 중량, 수축 및 인장 강도에 대하여 평가하였다. 결과는 하기 표 5에 나타낸다.
| 샘플 | 용매처리 | 중량손실(%) | 면적 5w/d 수축 (㎠) (%) | 인장강도 (lb/sq.in.) |
| 1 | 완충액 블랭크 | -1.3 | 185.8 29.6 | 33.8 |
| 2 | 완충액 블랭크 | -1.1 | 185.9 29.6 | n/a |
| 3 | 부탄올/NaOH | -1.1 | 244.9 7.2 | 36.5 |
| 4 | 부탄올/NaOH | -0.8 | 240.2 9.0 | n/a |
| 5 | 부탄올/물/NaOH | -0.2 | 223.5 15.3 | 29.6 |
| 6 | 부탄올/물/NaOH | -0.3 | 222.9 15.6 | n/a |
이들 결과는 용매 처리 단계에서 과다한 물을 피하는 것이 바람직함을 나타낸다.
실시예 6:
방법: 네개의 울 견본으로 이루어진 군을 310 mL 글리콜 용액 (120 mL 1,4-부탄디올, 190 mL 에틸렌글리콜)과 1.0 g 수산화 칼륨을 함유하는 Launder-O-Meter 비커에 넣었다. 네 개의 견본의 제 2의 군을 400mL 물과 1.0 g 수산화칼륨을 함유하는 Launder-O-Meter 비커에 넣었다. 샘플은 온화한 교반과 함께 Launder-O-Meter 내에서 49 ℃로 30 분 동안 처리하였다. 견본을 용기에서 꺼내어 헹군 다음 단백질 분해 처리 하였다.
두 견본으로 이루어진 군들을 500 mL 수성 용액 (붕산나트륨/H2SO4완충액, 0.01 M, pH 8.2)을 함유한 Launder-O-meter 용기에 첨가하였다. 샘플의 절반은 ESPERASE8.0L 용액을 처리한 반면, 나머지 절반은 단백질 분해효소 처리를 하지 않았다. 샘플을 Launder-O-Meter내 44 ℃에서 40 분 동안 교반한 다음 온도를 10 분 동안 80 ℃로 상승시키고 80 ℃를 10 분간 유지시켜 효소를 불활성화시켰다. 샘플을 용액에서 꺼내고, 헹구고, 일정 온도와 습도에서 공기 중에서 건조하고, 중량 및 치수를 측정한 다음 다섯 순환의 세탁과 건조를 받게 하였다.
결과: 견본을 중량, 수축 및 인장강도에 대하여 평가하였다. 결과는 하기 표 6에 나타낸다.
| 샘플 | 용매 | ESPERASE (양) (mL/용기) | 중량손실 (%) | 면적5w/d 수축 (㎠) (%) | 황변도 (ASTM E313) | 백도 (CIE Ganz) |
| 1 | 글리콜/KOH | 0.15 | 11.3 | 259.4 1.7 | 21.56 | -2.77 |
| 2 | 글리콜/KOH | 0.15 | 11.4 | 263.5 0.2 | 21.77 | -3.74 |
| 3 | 글리콜/KOH | 0 | -0.9 | 242.1 8.3 | 25.37 | -19.70 |
| 4 | 글리콜/KOH | 0 | -1.0 | 241.7 8.4 | 25.54 | -20.20 |
| 5 | 물/KOH | 0.15 | 32.9 | 255.4 3.3 | 21.63 | -3.86 |
| 6 | 물/KOH | 0.15 | 30.2 | 257.6 2.4 | 21.50 | -3.33 |
| 7 | 물/KOH | 0 | -0.3 | 194.9 26.2 | 27.19 | -27.81 |
| 8 | 물/KOH | 0 | -0.3 | 197.8 25.1 | 27.01 | -28.14 |
이들 결과는 울을 알칼리-함유 폴리올 용액으로 처리함으로써 제시되는 잇점을 나타낸다. 미처리 울은 시험의 조건을 받게 할 때 (다수의 시험에 걸친 복합 평균으로 결정 하여) 약 25 % 수축하였으나, 글리콜 용액 내에서 수산화 칼륨으로 처리한 울은 다섯 차례 세탁/건조 순환 후 10 % 미만의 수축을 나타냈다. 울을 알칼리-함유 폴리올로 최초 처리한 다음, 단백질 분해 효소로의 더 나아간 처리 (샘플 1 및 2)는 수축-내성 및 백도, 유연성 및 염색성 같은 다른 성질에 추가적인 개선을 제공한다.
여기에 인용된 모든 특허, 특허 출원, 및 참고 문헌은 참고문헌에 의하여 전부 여기에 수록된다.
본 발명의 많은 변형이 상기 발명의 상세한 설명에 비추어 당업계 숙련자에게 그 자체를 시사할 것이다. 이 같은 명백한 변형은 첨부된 청구항의 의도된 범위 내에 있다.
Claims (18)
- 케라틴성 직물을 차례로: (a) 알칼리 함유 알콜 용액 및 (b) 프로테아제-함유 수성 용액에 접촉시키는 단계를 포함하는 케라틴성 직물을 처리하는 방법으로서, 상기 처리된 직물은 미처리 직물이나 (a) 또는 (b) 중 어느 하나의 처리만을 받은 직물에 비교하여 개선된 수축-내성을 나타내는, 케라틴성 직물을 처리하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 알칼리-함유 알콜 용액은 에탄올, 시클로핵산올, 1-프로판올, 2-프로판올, 1-부탄올, 2-부탄올, 2-메틸-2-프로판올, 1-펜탄올, 디(에틸렌 글리콜)에틸에테르, 2-에톡시에탄올, 2-프로폭시에탄올, 2-부톡시에탄올, 3-에톡시-1-프로판올, 프로필렌 글리콜 에테르로 구성되는 군으로부터 선택되는 알콜 및 전기한 것들의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 알칼리-함유 알콜 용액은 폴리올 용액인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 케라틴성 직물은 울, 울 섬유 및 동물모로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 알칼리-함유 알콜 용액은 알콜 용액에 수산화 나트륨, 수산화 칼륨, 수산화 칼슘 및 수산화 암모늄으로 구성되는 군으로부터 선택되는 알칼리를 첨가하여 제조하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 알칼리-함유 알콜 용액은 약 10 % 미만의 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 6 항에 있어서, 상기 알칼리-함유 알콜 용액은 약 2 % 미만의 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 단계 (a) 후와 단계 (b) 전에 직물을 수성 용액으로 헹구는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 프로테아제는 박테리아, 균류, 식물 또는 동물 기원인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 9 항에 있어서, 상기 프로테아제는 파파인, 브로멜라인, 피신 및 트립신으로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 9 항에 있어서, 프로테아제는 세린 프로테아제인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 11 항에 있어서, 세린 프로테아제는 바실러스 (Bacillus) 또는 트리티라키움 (Tritirachium) 유래 서브틸리신인 것을 특징으로하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 직물은 kg 직물 당 약 0.001 g 내지 약 10 g 프로테아제로 접촉되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 단계 (a) 후 및 단계 (b)와 동시 또는 이후에 직물을 유연제에 접촉시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 정의된 방법에 의하여 처리된 케라틴성 직물.
- 케라틴성 직물을 알칼리-함유 폴리올 용액으로 접촉시키는 단계를 포함하는 케라틴성 직물을 처리하는 방법으로서, 상기 처리된 직물은 미처리 직물에 비하여 개선된 수축-내성을 나타내는, 케라틴성 직물을 처리하는 방법.
- 제 16 항에 있어서, 상기 접촉은 40 ℃보다 높고 100 ℃미만의 온도에서 일어나는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 16 항에 정의된 방법으로 처리된 케라틴성 직물.
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