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羊毛防氈縮的整理方法

文檔序號:1779769閱讀:587來源:國知局
專利名稱:羊毛防氈縮的整理方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于羊毛及羊毛纖維防氈縮的整理方法改進(jìn),尤其涉及采用生物酶對羊毛及其紡織物進(jìn)行防氈縮整理技術(shù)。
背景技術(shù)
眾所周知,羊毛織物在服用或洗滌時(shí),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(jìn)行相應(yīng)的化學(xué)干洗,或者進(jìn)行極小心的輕微洗滌,而不能“機(jī)洗”,使羊毛織物洗滌極不方便。對羊毛防氈縮的研究歷時(shí)已久,已開發(fā)出有多種防氈縮整理技術(shù),歸納起來主要有兩大類一是化學(xué)法,二是化學(xué)與生物技術(shù)結(jié)合法。
化學(xué)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(jī)硅一步整理法等。目前,應(yīng)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(chǎn)生(可吸收的)有機(jī)氯引起污染,對人體有潛在危害,不利于環(huán)境保護(hù);同時(shí)經(jīng)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(diǎn)是顯而易見的。
近年來,隨著生物技術(shù)的發(fā)展以及綠色環(huán)保的要求,化學(xué)與生物技術(shù)結(jié)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(zhì)為切入點(diǎn),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(dāng)溫和(一般為30-60℃),可反復(fù)使用,排放自然界中可自然降解,完全克服了化學(xué)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(diǎn)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(jìn)行處理的效果也有不足,其原因是羊毛纖維表面及角質(zhì)層中含有類脂物和許多胱氨酸二硫鍵的特殊結(jié)構(gòu),蛋白酶對其不能降解,而是通過羊毛鱗片與皮質(zhì)層之間的縫隙進(jìn)入纖維內(nèi)部,導(dǎo)致內(nèi)部的蛋白質(zhì)發(fā)生嚴(yán)重降解,造成纖維強(qiáng)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(jìn)行前處理。目前應(yīng)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(jī)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(yán)重。
在現(xiàn)有技術(shù)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(jìn)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(diǎn)是由于羊毛纖維耐酸不耐堿的特點(diǎn),酶的作用不只是降解鱗片,同時(shí)也降解纖維內(nèi)層,所以該工藝會對羊毛產(chǎn)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(fù)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(dá)到可機(jī)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(jī)氯化合物殘留對人體所產(chǎn)生的潛在危害,導(dǎo)致其應(yīng)用受到限制。而單純的蛋白酶羊毛改性處理技術(shù),又達(dá)不到理想的防氈縮目的。

發(fā)明內(nèi)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(qiáng)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(zhì)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(diǎn)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(dá)到滅活和洗滌的目的。
本發(fā)明中,酶降解的酶用量多時(shí),降解的時(shí)間就短些,用量少時(shí)降解的時(shí)間就長些;溫度高時(shí),處理時(shí)間相對短些;溫度低時(shí),處理時(shí)間相對長些。酶解時(shí)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(shí)際操作中只需要使用普通水即可,無需刻意地檢測和調(diào)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(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明中,①前處理采用殼聚糖作為保護(hù)劑,目的在于利用殼聚糖的粘性,且容易擴(kuò)散到羊毛鱗片與皮質(zhì)層之間,將鱗片與皮質(zhì)層粘結(jié)起來填補(bǔ)它們之間的縫隙,從而降低蛋白酶向羊毛纖維內(nèi)部的擴(kuò)散,使蛋白酶的降解作用只發(fā)生在羊毛鱗片層,起到保護(hù)羊毛內(nèi)部結(jié)構(gòu),降低纖維損傷的作用。另外殼聚糖屬天然產(chǎn)物,不會造成有害物殘留,亦不會影響羊毛自身的品質(zhì)。②在酶降解處理中根據(jù)羊毛“耐酸不耐堿”的特點(diǎn),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(yīng)體系酸堿環(huán)境對羊毛的損傷,又無化學(xué)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(zhì)而不損傷纖維其它結(jié)構(gòu),對羊毛纖維鱗片層外表面的類脂物質(zhì)進(jìn)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(yīng),消除羊毛纖維發(fā)生氈縮的基礎(chǔ),從而達(dá)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(shí)二者共存不會產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng),而且脂肪酶的降解為蛋白酶發(fā)揮作用打下了基礎(chǔ)。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(zhì)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(jīng)檢測其羊毛防氈縮率小于3%,強(qiáng)力損傷在5%之內(nèi),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(jī)洗的要求。
具體實(shí)施例方式
以下實(shí)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(fēng)生物技術(shù)公司。
柔軟劑商品名為柔軟劑N100,天津達(dá)一琦精細(xì)化工有限公司產(chǎn)品。
實(shí)例1全羊毛毛紗規(guī)格66s澳毛,紡成52支/2股紗。
將20kg預(yù)洗滌的上述毛紗置于洗衣機(jī)中,內(nèi)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(jī)的酶液中進(jìn)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(jié)束后取出毛紗,用90℃熱水沖洗15min;最后用0.5kg柔軟劑進(jìn)行柔軟處理,脫水后織造,檢測結(jié)果見表1。
表1 實(shí)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(yù)洗滌的上述毛紗置于洗衣機(jī)中,內(nèi)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(jī)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(jī)洗15min,浴比8∶1;最后用0.4kg柔軟劑進(jìn)行柔軟處理,脫水后織造。檢測結(jié)果見表2。
表2 實(shí)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(yù)洗滌的上述毛紗置于洗衣機(jī)中,內(nèi)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(jī)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(jī)洗20min,浴比9∶1;最后用0.3kg柔軟劑進(jìn)行柔軟處理,脫水后織造。檢測結(jié)果見表3。
表3
權(quán)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(quán)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(quán)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(quán)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(diǎn)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(jìn)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(qiáng)力損傷在5%之內(nèi),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(jī)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(zhì)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(quán)日2005年5月18日
發(fā)明者徐升運(yùn), 趙文娟, 馬齊, 邢建偉 申請人:陜西省科學(xué)院酶工程研究所
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