專利名稱：一種利用谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶催化外源蛋白整理羊毛織物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為一種利用谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶催化外源蛋白整理羊毛織物的方法，涉 及生物技術(shù)在紡織工業(yè)中的應(yīng)用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
羊毛作為一種天然紡織纖維，具有許多其它纖維無法比擬的優(yōu)良品質(zhì)，因 此受到消費者的喜愛。但是由于羊毛纖維表面具有疏水性、耐一般化學(xué)試劑和 酶制劑侵蝕的鱗片層的存在，導(dǎo)致羊毛纖維具有氈縮傾向，極大的影響了毛織 物的風(fēng)格和尺寸穩(wěn)定性。羊毛織物經(jīng)常采用化學(xué)整理方法以降低氈縮性和提高 染色性能。目前工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用比較成熟也是最廣泛的方法是氯化-赫克塞特整理
(chlorine-Hercosett)，就是先用含氯氧化劑破壞鱗片層，再用樹脂整理，在纖 維表面形成一層薄膜將鱗片層包裹起來。但因為羊毛氯化過程產(chǎn)生的可吸收有 機鹵化物AOX(Absorbable Organic Halogen)毒性潛勢很高，造成嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境 污染，很多發(fā)達國家以法律的形式限制使用，而且氯化整理對羊毛織物的強力 損傷及手感影響均很大。因此尋找羊毛更加環(huán)保有效的整理方法成為現(xiàn)在紡織 行業(yè)面臨的一個重要課題。
人們利用蛋白酶處理羊毛的歷史非常悠久，由于所使用的蛋白酶，絕大多 數(shù)是借用其它用途的酶種，所以對羊毛的作用效果較差。羊毛經(jīng)蛋白酶處理后， 特別是經(jīng)氧化前處理配合酶處理后，在實際操作中難以控制，纖維強力受到較 大的損失。雖然相關(guān)的文獻報導(dǎo)很多，但至今并未實現(xiàn)蛋白酶在工業(yè)上的廣泛 應(yīng)用。谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶的交聯(lián)作用與蛋白酶的水解作用正好相反，而羊毛蛋白 的氨基酸組成(谷氨酸含量14%,賴氨酸含量3.2%)使其理論上可以作為谷氨酰 胺轉(zhuǎn)胺酶的作用底物。此酶的應(yīng)用為羊毛制品的生物加工提供了新的研究思路， 同時為拓寬谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶的應(yīng)用領(lǐng)域具有非常重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種利用谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶催化外源蛋白整理羊毛織 物，使織物具有良好的防氈縮性，并使強力損失較小。本發(fā)明使得羊毛的生物 法改性成為可能，改善了生態(tài)環(huán)境，提高了織物產(chǎn)品質(zhì)量。
本發(fā)明的技術(shù)方案 一種利用谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶催化外源蛋白整理羊毛織物 的方法，對羊毛織物首先進行氧化預(yù)處理或蛋白酶預(yù)處理，再以谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺 酶為反應(yīng)的催化劑，將外源的蛋白明膠或酪蛋白接枝包覆于羊毛纖維的表面; 羊毛織物經(jīng)氧化預(yù)處理或蛋白酶預(yù)處理后，充分水洗晾干，浸入含有蛋白用量為l-3g/L，谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶用量為10-20U/g羊毛的溶液，浴比1 : 20，反應(yīng)溫 度為30-40'C， pH6-8，反應(yīng)時間為l-3小時；反應(yīng)結(jié)束后，織物充分水洗，50 。C烘干，從而降低了羊毛織物的氈縮性，并一定程度上修復(fù)了損失的機械強力。 所使用的谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶是任何微生物或組織來源的谷氨酰轉(zhuǎn)胺胺酶，外 源蛋白是任何一種可以被谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶交聯(lián)的蛋白，選擇工業(yè)級、食品級或 醫(yī)藥級蛋白。
羊毛織物必須要經(jīng)過氧化預(yù)處理或蛋白酶預(yù)處理，氧化預(yù)處理氧化劑選
用雙氧水、高錳酸鉀、過硫酸鹽或其他氧化劑，氧化預(yù)處理工藝為氧化劑用
量為羊毛織物質(zhì)量的4% (o.w.f)， JFC (江蘇凌飛化工有限公司產(chǎn)品)lg/L， pH=3-5， T=40°C， t=30min，浴比1 : 20，然后充分水洗晾干；
或蛋白酶預(yù)處理蛋白酶選用中性、堿性或酸性蛋白酶，蛋白酶預(yù)處理工
藝為蛋白酶lg/L， JFClg/L， pH=8， T=50°C， t=45min，浴比1 : 20，然后充
分水洗晾干。
適用于處理的羊毛織物包括任何機織羊毛織物和針織羊毛織物。 本發(fā)明的有益效果本發(fā)明方法與傳統(tǒng)的化學(xué)樹脂整理法相比，雖然強力 不及樹脂法，但是氈縮率達到了較好的效果，COD值有所降低。
本發(fā)明將羊毛進行適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)或蛋白酶預(yù)處理，利用谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶的催 化作用，將外源蛋白明膠或酪蛋白接枝包覆于羊毛纖維表面，賦予羊毛織物一 定的防氈縮性，并在一定程度上改善了羊毛織物的物理機械性能。本發(fā)明與傳 統(tǒng)的羊毛防氈縮整理方法相比，以生物酶和生物大分子代替了傳統(tǒng)的化學(xué)整理 劑，比單純的蛋白酶處理造成的纖維強力損失小且易于控制，使得羊毛的生物 法改性成為可能，大大降低了對環(huán)境的污染，減少了排放水的COD,改善了生 態(tài)環(huán)境，同時作用條件溫和，避免高溫烘培，節(jié)省了能源，且提高了織物產(chǎn)品 質(zhì)量。
具體實施例方式
織物華達呢毛坯(410 ends/10 cmx250 picks/10 cm)皂洗后晾干待用，氈縮
率為9.5%;谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶市售，食品級；明膠，酪蛋白均為化學(xué)純試劑。 實施例1
毛織物經(jīng)高錳酸鉀氧化處理(KMn04: 4% (o.w.f)， JFC lg/L， pH=3-5， T=40 °C， t=30min，浴比1 : 20)后，充分水洗晾干，然后浸入含有蛋白3g/L，酶用 量為10-20U/g羊毛的溶液，浴比1:20，反應(yīng)溫度為35'C， pH 6.5，反應(yīng)時間 為1小時。反應(yīng)結(jié)束后，織物充分水洗，5(TC烘干。
經(jīng)上述處理后的織物氈縮率為1.87%，強力435N。處理液COD值為 31000mg/L。與原織物氈縮率為9.5%相比，降低了氈縮率。
實施例2毛織物經(jīng)蛋白酶Savinasel6L處理(酶lg/L， JFC lg/L， pH=8， T=50°C， t=45min，浴比1 : 20)后，充分水洗晾干，然后浸入含有蛋白lg/L，酶用量為 10-20U/g羊毛的溶液，浴比1 : 20，反應(yīng)溫度為35°C， pH 7.5，反應(yīng)時間為3 小時。反應(yīng)結(jié)束后，織物充分水洗，5(TC烘干。
經(jīng)上述處理后的織物氈縮率為3.27%，強力456N。處理液COD值為 27000mg/L。與原織物氈縮率為9.5%相比，降低了氈縮率。
對比實施例
羊毛織物浸軋化學(xué)防縮液2次(整理劑ELAFIX PV4聚氨酯水溶液，90g/L， pH=8)，軋余率80%，軋車壓力176kPa， 6(TC烘干，18(TC培烘40s。
經(jīng)上述處理后的織物氈縮率為2.32%，強力490N。處理液COD值為 47000mg/L。
權(quán)利要求
1.一種利用谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶催化外源蛋白整理羊毛織物的方法，其特征是對羊毛織物首先進行氧化預(yù)處理或蛋白酶預(yù)處理，再以谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶為反應(yīng)的催化劑，將外源的蛋白明膠或酪蛋白接枝包覆于羊毛纖維的表面；羊毛織物經(jīng)氧化預(yù)處理或蛋白酶預(yù)處理后，充分水洗晾干，浸入含有蛋白用量為1-3g/L，谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶用量為10-20U/g羊毛的溶液，浴比1∶20，反應(yīng)溫度為30-40℃，pH 6-8，反應(yīng)時間為1-3小時；反應(yīng)結(jié)束后，織物充分水洗，50℃烘干，從而降低了羊毛織物的氈縮性，并在一定程度上修復(fù)了損失的機械強力。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所使用的谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶是任何 微生物或組織來源的谷氨酰轉(zhuǎn)胺胺酶，外源蛋白是任何一種可以被谷氨酰胺轉(zhuǎn) 胺酶交聯(lián)的蛋白，選擇工業(yè)級、食品級或醫(yī)藥級蛋白。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是羊毛織物必須要經(jīng)過氧化預(yù)處理 或蛋白酶預(yù)處理，氧化預(yù)處理氧化劑選用雙氧水、高錳酸鉀、過硫酸鹽或其 他氧化劑，氧化預(yù)處理工藝為氧化劑用量為羊毛織物質(zhì)量的4%， JFClg/L， pH=3-5， T=40。C， t=30min，浴比1 : 20，然后充分水洗晾干；或蛋白酶預(yù)處理蛋白酶選用中性、堿性或酸性蛋白酶，蛋白酶預(yù)處理工 藝為蛋白酶lg/L， JFClg/L， pH=8， T=50°C， t=45min，浴比1 :20,然后充 分水洗晾干。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是適用于處理的羊毛織物包括任何 機織羊毛織物和針織羊毛織物。
全文摘要
一種利用谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶催化外源蛋白整理羊毛織物的方法，屬于生物技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。本發(fā)明將羊毛進行適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)或蛋白酶預(yù)處理，利用谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶的催化作用，將外源蛋白明膠或酪蛋白接枝包覆于羊毛纖維表面，賦予羊毛織物一定的防氈縮性，并在一定程度上改善了羊毛織物的物理機械性能。本發(fā)明與傳統(tǒng)的羊毛防氈縮整理方法相比，以生物酶和生物大分子代替了傳統(tǒng)的化學(xué)整理劑，比單純的蛋白酶處理造成的纖維強力損失小且易于控制，使得羊毛的生物法改性成為可能，大大降低了對環(huán)境的污染，減少了排放水的COD，改善了生態(tài)環(huán)境，同時作用條件溫和，避免高溫烘培，節(jié)省了能源，且提高了織物產(chǎn)品質(zhì)量。
文檔編號D06M11/00GK101302714SQ20081012242
公開日2008年11月12日 申請日期2008年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月28日
發(fā)明者宦慶松, 莉 崔, 平 王, 強 王, 范雪榮 申請人:江南大學(xué)