[发明专利]一种利用角蛋白酶和壳聚糖对羊毛织物进行整理的方法

说明书

本发明公开了一种利用角蛋白酶和壳聚糖对羊毛织物进行整理的方法，属于毛纺行业中毛织物染整加工的应用技术领域。本发明先将羊毛表面鳞片层中二硫键用角蛋白酶催化降解，生成自由巯基，再与预先用巯基修饰的壳聚糖以二硫键的形式结合，从而将功能性的壳聚糖大分子接枝到羊毛纤维表面，赋予羊毛织物防毡缩和抗菌性。通过本方法处理的羊毛织物不仅防毡缩和抗菌性能得到明显的改善，并且其他的一些性能也得到了一定的提高，特别是羊毛织物的染色性能得到较大提高。本发明比传统化学工艺污染少，并且壳聚糖是以共价键的形式整理到织物上，功能性更持久，这也是本方法与其他工艺的相比突出的优势。

技术领域

本发明涉及一种利用角蛋白酶和壳聚糖对羊毛织物进行整理的方法，尤其是一种利用角蛋白酶/壳聚糖对羊毛织物进行防毡缩和抗菌整理的方法，属于毛纺行业中毛织物染整加工的应用技术领域。

背景技术

羊毛织物在洗衣机洗涤时因具有特殊的鳞片结构而容易产生毡缩现象，使织物的尺寸变小、弹性降低、手感粗糙，严重影响其外观和服用性能。因此，羊毛面料的“机可洗”加工(即防毡缩整理)多年来一直是国内外研究的重点和热点。此外，羊毛是蛋白质纤维，是各种微生物的良好营养物质，在一定的温、湿度条件下，微生物特别是细菌和霉菌等极易繁殖，既影响到羊毛织物本身的使用寿命和品质，又会严重损害消费者健康。为了消除微生物的影响，需要对毛织物进行抗菌整理。但到目前为止，羊毛织物的防毡缩、抗菌等功能主要还是通过非环境友好的化学整理获得的。

羊毛织物防毡缩整理现今应用最广泛的是氯化法，如采用次氯酸盐或二氯异氰脲酸盐(DCCA)进行处理。氯化法处理羊毛时纤维易吸氯泛黄，织物手感粗糙，染色时易不匀，且处理后废水中的有机氯化物(AOX)含量相当高，对环境有不利影响。

酶作为一种天然蛋白质大分子化合物,近年来在纺织工业上得到了广泛的应用。蛋白酶可作用于羊毛等蛋白质纤维，能催化肽键水解，被认为是替代羊毛氯化法防毡缩工艺最具潜力的方法。由于羊毛鳞片层肽链间胱氨酸二硫键的交联增加了纤维表层的紧密度，阻碍了蛋白酶大分子的扩散与酶解反应，因此单独使用蛋白酶对羊毛进行处理效果并不好。为了提高酶分子对毛纤维的作用可及度，增强作用效果，各种氧化预处理被应用于羊毛的酶法防毡缩处理，通过氧化剂(如高锰酸钾、过氧化氢)的氧化作用预先打开部分二硫键，一定程度破坏羊毛表面的鳞片结构，为后续蛋白酶处理创造有利条件。但是此类方法仍旧存在处理步骤复杂、重现性差、纤维损伤大等问题。

角蛋白酶(Keratinolytic enzyme或Keratinase)是一类具有分解角蛋白活性的酶，不仅可以降解角蛋白分子中肽键，对于胱氨酸二硫键也有破坏作用。壳聚糖具有一定的成膜性，可在羊毛鳞片的表面形成一层薄膜，从而阻止相邻纤维间的相互咬合，使定向摩擦效应减弱，更重要的是壳聚糖可填充在鳞片张角内或某些损伤处，使鳞片相互隔离而失去作用，起到一定的防毡缩效果。另外壳聚糖具有抗菌性，它对绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌、酿脓链球菌等有显著的抑菌作用。将壳聚糖接枝到羊毛表面，除了物理吸附法，也有一些研究采用化学接枝法，大多是利用壳聚糖上氨基与羊毛表面羧基进行缩合形成酰胺键，但壳聚糖与羊毛大分子的功能基中均有氨基，存在竞争现象，因此接枝效率不高。

发明内容

针对当前羊毛酶法防毡缩和抗菌整理现状，本发明结合羊毛自身和壳聚糖结构特征，提供了一种基于角蛋白酶和壳聚糖的羊毛织物防毡缩和抗菌整理方法。经本方法处理的羊毛具有不易毡缩、抗菌性好，强力损失小等特性。

本发明的技术方案：先将羊毛表面鳞片层中二硫键用角蛋白酶催化降解，生成自由巯基，再与预先用巯基修饰的壳聚糖以二硫键的形式结合，从而将功能性的壳聚糖大分子接枝到羊毛纤维表面，赋予羊毛织物防毡缩(壳聚糖接枝在羊毛纤维表面，消除了因鳞片而存在的定向摩擦效应)和抗菌性(壳聚糖本身具有较好抗菌性)。

工艺步骤：