[发明专利]一种羊毛细化处理液及处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及天然羊毛细化技术，具体说是一种羊毛细化处理液及处理方法。该处理方法利用活化生物酶减量技术，将普通细羊毛加工成更细羊毛或超细羊毛。

背景技术

羊毛是一种重要的纺织原料，具有弹性好、吸湿性强、保暖性好、不易沾污、光泽柔和等特性,其织物也具有独特的风格和使用功能。尤其是细支羊毛(直径18～21μm) 和超细支羊毛(直径15～8μm) 所加工成的高档轻薄精纺面料是当今高档毛纺织品的主流产品。但这种动物纤维目前只能依靠自然界提供，由于自然条件制约，细支和超细支羊毛量少价高，远不能满足实际需要。因此，国际上对羊毛细化技术进行了大量研究。

羊毛细化技术有两种方法：一种是机械拉伸方法；另一种是减量方法。减量方法又包括化学减量和生物化学减量两类方法。其羊毛减量细化加工的实质就是采用常规化学或生物化学的方法,破坏羊毛纤维中角朊的二硫键( —S —S —) 结构,将羊毛表层剥蚀，以改善羊毛的表面加工性能及服用性能,包括毡缩性、手感、光泽抗起球及染色等。由于纤维表面受到剥蚀,客观上就会使得羊毛纤维变细。在保持足够强力的前提下，如何使羊毛获得合理的减量率，使羊毛产品获得需要的改性效果是减量细化处理的关键。

蛋白酶减量处理是一种常用的羊毛生物化学细化处理方法。但是，在一般情况下，羊毛需要经过预处理或前处理后，蛋白酶才能对羊毛具有较大的减量活性，否则，蛋白酶对羊毛的减量很小。换言之，单纯使用蛋白酶处理羊毛，不足以获得明显的细化效果。蛋白酶处理羊毛的预处理通常是指用氧化剂或还原剂对羊毛进行处理。常用的氧化剂有：双氧水、含氯氧化剂、过一硫酸和过醋酸等，其中由于双氧水处理的良好生态型特别受到人们的关注。常用于羊毛还原处理的还原剂有亚硫酸钠、焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、连二亚硫酸钠等。氧化预处理能够打开羊毛蛋白中的交联，从而使蛋白分子更易变形，并向有利于酶催化的位置取向，促进酶减量的增加。

根据现有理论，羊毛减量的主要模式分为两种，一种是水解模式；另一种为剥离模式。剥离模式是蛋白质对羊毛水解的一种主要模式。在这种模式中，化学减量只是其中很小的一部分，物理减量是主要的，它的表现形式是处理液中含有大量从羊毛上脱落的细胞，其原因是蛋白酶难以水解羊毛的鳞片表层，而对于羊毛细胞间质CMC中球状蛋白的水解却相对容易进行，因此在减量处理时造成整个细胞的脱落。这种模式中由于细胞间质CMC受到了破坏，因此对于羊毛纤维的机械性能影响极大，宏观上表现为强力降低明显。水解模式要求蛋白酶对于鳞片表层蛋白能够以较快的速度水解，从目前研究结果看，部分植物蛋白酶存在水解模式的减量潜力。但是这种方式同样需要氧化预处理，以去除羊毛表面的长碳链类脂，使蛋白酶可以直接作用于鳞片表层蛋白。

传统的减量方法是羊毛毛条的氯化减量法工艺（张福坤等.羊毛丝光细化技术〔J〕.上海纺织科技,2002,30(2):12- 14），主要是利用氧化剂(NaClO、Cl₂、DCCA 等) 氧化氯化作用对羊毛鳞片外层中的- S-S-键进行氧化水解反应；与此同时,主链-肽链也被氧化断裂,主链的断裂和交联的破坏使羊毛鳞片外层蛋白质分解为多肽乃至氨基酸水解,从而将鳞片层大部分或全部剥蚀去除。氯化减量法工艺与深度柔软处理相结合，可达到降低羊毛细度，获得高光泽羊毛纤维的目的。羊毛毛条氯化减量法工艺（丝光工艺）的整个流程是:

毛条→氯化处理→脱氯→中和→清洗→酸处理→柔软整理→干燥→成球→两道针梳。

传统氯化羊毛加工方法的优点是成本低,生产的织物防毡缩效果好,光泽柔和明亮,有丝质感,而且由于鳞片的去除,可减少或消除贴身穿着羊毛服装的刺痒感, 对开发夏秋时装具有特别重要的意义。但该方法存有致命弱点: (1) 需要预处理工艺，通过氯化预处理、破坏羊毛纤维表面的鳞片层和纤维间的相互作用性,使羊毛后续纺织加工极易受到损伤；(2) 后续染整加工需低温处理，价格较昂贵,且易使织物泛黄和手感粗糙；(3)在处理过程中及随后的树脂整理中,会产生可以吸附的有机氯化物(AOX)等有害物质,对环境和人体有不可逆的侵害；（4）加工方法的出发点是羊毛的丝光工艺，而非针对减量细化羊毛，羊毛细度变化不明显。

蛋白酶处理是另外一种羊毛减量改性方法，但是由于生物酶作用于羊毛的局限性,加工过程中同样需要先进行氧化或氯化氧化预处理后,再用蛋白酶处理的方法进行羊毛减量加工。预处理可以使鳞片层软化,纤维表面亲水化,有利于蛋白酶从亲水部位进入纤维内部进行多相反应,常用的有H₂O_2，、预处理法、KMnO₄ 法、氯化氧化法等。该加工方法的工艺流程是: