專利名稱：羊毛防氈縮的整理方法
技術領域：
本發(fā)明屬于羊毛及羊毛纖維防氈縮的整理方法改進，尤其涉及采用生物酶對羊毛及其紡織物進行防氈縮整理技術。
背景技術：
眾所周知，羊毛織物在服用或洗滌時，會逐漸發(fā)生氈縮及起球現(xiàn)象，即羊毛纖維失去彈性并卷曲，使織物發(fā)生緊縮，影響織物的外觀和服用性能。所以羊毛織物需進行相應的化學干洗，或者進行極小心的輕微洗滌，而不能“機洗”，使羊毛織物洗滌極不方便。對羊毛防氈縮的研究歷時已久，已開發(fā)出有多種防氈縮整理技術，歸納起來主要有兩大類一是化學法，二是化學與生物技術結合法。
化學方法包括以下幾種氯化/高聚物樹脂法、氧化劑/高聚物樹脂法、有機硅一步整理法等。目前，應用最廣的是氯化/高聚物樹脂法。由于此方法在紡織廢水中會產生(可吸收的)有機氯引起污染，對人體有潛在危害，不利于環(huán)境保護；同時經這種方法處理后的羊毛纖維容易泛黃、色澤萎暗，造成織物及服裝外觀差，降低了織物及服裝檔次，所以，這種方法的缺點是顯而易見的。
近年來，隨著生物技術的發(fā)展以及綠色環(huán)保的要求，化學與生物技術結合處理羊毛防氈縮成為研究方向，研究者從羊毛纖維屬于天然蛋白質為切入點，開始采用蛋白酶處理羊毛防氈縮整理。蛋白酶是一種具有高催化效率及作用底物高度專一性的生物催化劑，其催化條件相當溫和(一般為30-60℃)，可反復使用，排放自然界中可自然降解，完全克服了化學處理法所存在的藥品殘留問題。其蛋白酶處理后的羊毛織物具有以下特點和性能可獲得持久柔軟的手感；光澤明顯提高；抗起球性能明顯改善。而采用蛋白酶對羊毛進行處理的效果也有不足，其原因是羊毛纖維表面及角質層中含有類脂物和許多胱氨酸二硫鍵的特殊結構，蛋白酶對其不能降解，而是通過羊毛鱗片與皮質層之間的縫隙進入纖維內部，導致內部的蛋白質發(fā)生嚴重降解，造成纖維強力大幅度下降，而鱗片層損傷很小，所以用這種方法處理防氈縮的效果仍不夠理想。因此，在采用蛋白酶對羊毛纖維處理前，須先對羊毛進行前處理。目前應用較多的前處理方法是氯化處理或過一硫酸鹽處理，其中氯化處理的效果雖好，但存在有機氯污染的問題；而用過一硫酸鹽處理后的羊毛的手感不太理想，損傷嚴重。
在現(xiàn)有技術中，中國專利(申請?zhí)?1127109)“羊毛生物改性處理的方法”中介紹了采用“脂肪酶-氧化-蛋白酶-柔軟”四步處理進行羊毛的生物改性，其采用的脂肪酶和蛋白酶為堿性，在提高羊毛織物防氈縮和抗起球功能上，取得了一定的效果。其缺點是由于羊毛纖維耐酸不耐堿的特點，酶的作用不只是降解鱗片，同時也降解纖維內層，所以該工藝會對羊毛產生較大的損傷，加之用到氧化劑處理更加大了對羊毛纖維的損傷；另外該發(fā)明中脂肪酶和蛋白酶采用分步處理工藝，使得處理過程繁瑣、工藝復雜、且周期較長；該發(fā)明中就處理效果的闡述僅提到“提高羊毛織物防氈縮和抗起球功能，取得了一定的效果”，對能否達到可機洗的要求并未說明。
綜上所述，現(xiàn)有的羊毛改性處理中大多還都需用氯化方法，其氯化物所造成的環(huán)境污染和羊毛中的有機氯化合物殘留對人體所產生的潛在危害，導致其應用受到限制。而單純的蛋白酶羊毛改性處理技術，又達不到理想的防氈縮目的。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種羊毛防氈縮的整理方法，該方法能使羊毛纖維的強力在損傷較小的前提下，有效提高羊毛的防氈縮能力，且不會造成有害物質的殘留和環(huán)境污染。
本發(fā)明提出的羊毛防氈縮的整理方法，包括有前處理、酶降解處理和柔軟處理的步驟，其特點在于，所述的前處理是采用殼聚糖水溶液浸泡10～30分鐘，再用水清洗羊毛纖維；其中殼聚糖水溶液的濃度為1～4g/L，溫度40～60℃，溶液與羊毛的浴比為12～8∶1。所述的酶降解處理是采用中性蛋白酶和中性脂肪酶在pH6～8、溫度40～60℃條件下酶解處理30～90分鐘；其中中性蛋白酶在酶處理液中的用量為100～600u/ml，中性脂肪酶在酶處理液中的用量為3～9u/ml，處理液與羊毛浴比為12～8∶1。在所述的酶降解處理與柔軟處理之間，需用80～90℃水將羊毛洗滌10～20分鐘，以達到滅活和洗滌的目的。
本發(fā)明中，酶降解的酶用量多時，降解的時間就短些，用量少時降解的時間就長些；溫度高時，處理時間相對短些；溫度低時，處理時間相對長些。酶解時合適的浴比為10∶1。本發(fā)明酶降解處理中對PH6-8的要求，僅是為了說明本發(fā)明所采用的酶是在中性條件下作用，在實際操作中只需要使用普通水即可，無需刻意地檢測和調整PH值。本發(fā)明中所述的羊毛纖維包括羊毛紗線和羊毛織物，以及與其它纖維的混紡物，而不局限于羊毛單纖維。所述的浴比是溶液與羊毛干重的重量比。
由上述可以看出，本發(fā)明的方法與已有技術相比具有以下優(yōu)點。
本發(fā)明中，①前處理采用殼聚糖作為保護劑，目的在于利用殼聚糖的粘性，且容易擴散到羊毛鱗片與皮質層之間，將鱗片與皮質層粘結起來填補它們之間的縫隙，從而降低蛋白酶向羊毛纖維內部的擴散，使蛋白酶的降解作用只發(fā)生在羊毛鱗片層，起到保護羊毛內部結構，降低纖維損傷的作用。另外殼聚糖屬天然產物，不會造成有害物殘留，亦不會影響羊毛自身的品質。②在酶降解處理中根據(jù)羊毛“耐酸不耐堿”的特點，有針對性地選擇了中性蛋白酶和中性脂肪酶，既減小了反應體系酸堿環(huán)境對羊毛的損傷，又無化學藥品的使用；脂肪酶與蛋白酶協(xié)同作用，脂肪酶先分解羊毛纖維表面類脂物質而不損傷纖維其它結構，對羊毛纖維鱗片層外表面的類脂物質進行分解，從而為蛋白酶降解鱗片層排除了屏蔽層，以利于蛋白酶降解鱗片層，降低羊毛纖維表面的順逆摩擦效應，消除羊毛纖維發(fā)生氈縮的基礎，從而達到羊毛纖維防氈縮的目的。③采用脂肪酶和蛋白酶一浴法處理，是利用脂肪酶和蛋白酶的相容性，二者適宜的條件基本相同，同時二者共存不會產生負面效應，而且脂肪酶的降解為蛋白酶發(fā)揮作用打下了基礎。另外該發(fā)明簡化了處理過程，縮短了工藝流程，且周期較短，提高了工業(yè)化操作的可行性；且本發(fā)明沒有有害物質的殘留，也不會造成環(huán)境污染，從而使本發(fā)明為羊毛防氈縮的生物整理成為可能。
按照本發(fā)明方法處理的羊毛纖維，經檢測其羊毛防氈縮率小于3％，強力損傷在5％之內，提高羊毛纖維抗起球性2～3級，白度也明顯提高，可完全滿足機洗的要求。
具體實施例方式
以下實例中所用試劑說明殼聚糖商品名為殼聚糖，脫乙酰度85％，分子量為56萬，浙江澳興生物科技公司。
中性蛋白酶商品名為中性蛋白酶，規(guī)格10萬u/g，無錫酶制劑廠。
中性脂肪酶商品名為脂肪酶，規(guī)格3000u/g，上海麗珠東風生物技術公司。
柔軟劑商品名為柔軟劑N100，天津達一琦精細化工有限公司產品。
實例1全羊毛毛紗規(guī)格66s澳毛，紡成52支/2股紗。
將20kg預洗滌的上述毛紗置于洗衣機中，內有殼聚糖水溶液240升(含殼聚糖0.96kg)，在60℃條件下浸泡15分鐘后，取出毛紗用清水沖洗，再將毛紗置于洗衣機的酶液中進行酶解處理50分鐘，酶液中含有1.2kg中性蛋白酶和0.6kg中性脂肪酶，溫度為55℃，浴比11∶1，間歇攪拌；處理結束后取出毛紗，用90℃熱水沖洗15min；最后用0.5kg柔軟劑進行柔軟處理，脫水后織造，檢測結果見表1。
表1 實例2全羊毛毛紗規(guī)格60s國毛毛條，紡成26支/2股紗。
將20kg預洗滌的上述毛紗置于洗衣機中，內有殼聚糖水溶液200升(含有0.6kg殼聚糖)，在50℃條件下間歇攪拌浸潤20min后；取出洗滌一次；再將毛紗置入洗衣機的酶液中酶解60min，酶液中含有1.0kg中性蛋白酶和0.5kg中性脂肪酶，溫度為45℃，浴比10∶1，間歇攪拌；酶解后的毛紗用85℃熱水機洗15min，浴比8∶1；最后用0.4kg柔軟劑進行柔軟處理，脫水后織造。檢測結果見表2。
表2 實例3毛腈混紡紗規(guī)格毛/腈比例為7/3，紡成36支/2股紗。
將20kg預洗滌的上述毛紗置于洗衣機中，內有殼聚糖水溶液160升(含有0.4kg殼聚糖)，在42℃條件下間歇攪拌浸潤20min后；取出洗滌一次；再將毛紗置入洗衣機的酶液中酶解40min，酶液中含有0.6kg中性蛋白酶和0.4kg中性脂肪酶，溫度為50℃，浴比10∶1，間歇攪拌；酶解后的毛紗用80℃熱水機洗20min，浴比9∶1；最后用0.3kg柔軟劑進行柔軟處理，脫水后織造。檢測結果見表3。
表3
權利要求
1.一種羊毛防氈縮的整理方法，包括有前處理、，酶降解處理和柔軟處理的步驟，其特征在于所述的前處理是采用殼聚糖水溶液浸泡10～30分鐘，再用水清洗羊毛纖維；其中殼聚糖水溶液的濃度為1～4g/L，溫度40～60℃，溶液與羊毛的浴比為12～8∶1。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于所述的酶降解處理是采用中性蛋白酶和中性脂肪酶在pH6～8、溫度40～60℃條件下酶解處理30～90分鐘；其中中性蛋白酶在酶處理液中的用量為100～600u/ml，中性脂肪酶在酶處理液中的用量為3～9u/ml，處理液與羊毛的浴比為12～8∶1。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于在所述的酶降解處理與柔軟處理之間，需用80～90℃水將羊毛纖維洗滌10～20分鐘。
4.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于在酶降解處理中酶液與羊毛的浴比為10∶1。
全文摘要
一種羊毛防氈縮的整理方法，本發(fā)明的特點是前處理采用殼聚糖水溶液浸泡，并采用中性蛋白酶和中性脂肪進行酶降解處理，從而使得所處理的羊毛織物防氈縮率小于3％，強力損傷在5％之內，提高羊毛纖維抗起球性2～3級，白度也明顯提高，可完全滿足機洗的要求。本發(fā)明簡化了處理過程，縮短了工藝流程，且周期較短，提高了工業(yè)化操作的可行性，且沒有有害物質的殘留，也不會造成環(huán)境污染。
文檔編號D06M16/00GK1693575SQ20051004267
公開日2005年11月9日 申請日期2005年5月18日 優(yōu)先權日2005年5月18日
發(fā)明者徐升運, 趙文娟, 馬齊, 邢建偉 申請人:陜西省科學院酶工程研究所