纺机网技术中心

 您所在的位置:  纺机网 >  技术中心 >  纺织技术中心 >

生物酶在羊毛改性及毛纺织品后整理中的应用

来源:印染在线 发布时间:2015年01月23日

 

5生物酶在羊毛改性及毛纺织品后整理中的应用

毛纺织品后整理中使用主要是蛋白酶。蛋白酶是水解肽键的一类酶,大量研究表明,中性蛋白酶和碱性蛋白酶对羊毛表面鳞片的催化作用大于酸性蛋白酶,尤以碱性蛋白酶为最好。蛋白酶对羊毛减量有两个模式:酶减量剥离模式和酶减量的水解模式。酶减量剥离模式是指羊毛在蛋白酶的作用下,通过蛋白酶对羊毛CMC球状蛋白的水解,使羊毛细胞(包括鳞片细胞和皮质细胞)剥离纤维主体的减量形式(物理减量),由于羊毛的CMC对羊毛的机械性能至关重要,因而剥离模式对羊毛的机械性能损伤很大;酶减量的水解模式是指蛋白酶对羊毛的减量是通过化学水解达到(化学减量),水解模式要求蛋白酶对通常化学惰性结构——鳞片表层蛋白或细胞膜蛋白能够以较快的速度水解,研究表明:水解模式将蛋白酶的作用集中在羊毛表面,因而对羊毛的机械性能损伤小。

蛋白酶对羊毛的减量作用已经得到肯定,并对羊毛的防毡缩,低温染色,抗起毛起球,柔软整理和生物抛光等方面起着良好的作用[8]

5.2.1防毡缩改性处理

通过酶处理部分或全部剥蚀羊毛表面的鳞片层,减小或降低羊毛的定向摩擦效应。

目前用蛋白酶对羊毛进行防毡缩处理主要可归纳为有二步法和三步法。二步法防毡缩处理主要是氧化(或还原)—酶处理方法,用氧化剂或还原剂对毛织物进行预处理,再经蛋白酶处理,毛织物可获得较好的防毡缩性。Cornell等人研究了氧化一酶处理一聚合物三步防毡缩工艺,该工艺防缩效果非常好,但成本相对较高。

5.2.2低温染色的改性处理

通过蛋白酶对鳞片层的水解(水解模式),或通过蛋白酶优先催化水解纤维细胞间的粘合物(剥离模式),达到缩短染料扩散通道和减少染料扩散阻力的效果,即使在低温条件下,染色速率也很快。Dr V A Shenai采用蛋白酶Novlan(Novo)对毛织物进行改性处理后,织物对染料的吸收作用增加,可显著提高上染速率。

5.2.3土种绵羊底绒仿山羊绒及羊毛细化改性处理

采用预处理蛋白酶法对土种绵羊底绒进行剥鳞片处理,对其进行仿山羊绒改性处理,纤维细度可降低2um,这恰好使其品质支数提高1个等级,粗支羊毛细度降低可提高其可纺性,改变以往粗羊毛只用来生产地毯等产品的状况。采用NaCl饱和溶液预处理,枯草杆菌蛋白酶ASl398脱鳞片,使纤维变细,取得了较好的仿山羊绒织物的效果。采用生物丝光一聚氨酯处理一柔软处理三步法对羊毛衫进行仿山羊绒处理,也取得了很好的效果。但该方法存在处理不匀、对纤维损伤大、成本较高的缺点,因此,至今还没有成熟的工业化应用。

但也有人认为:无论从羊毛的结构还是从蛋白酶对羊毛的作用机理来看,减量对羊毛直径的变小是非常有限的,除非有新的羊毛增强技术。

5.2.4羊毛的丝光改性处理

采用蛋白酶对羊毛进行丝光处理,可使羊毛表面光滑平整,对光线呈有规则的反射,从而显现较好的光泽。采用琉基乙酸铵预处理,复合酶处理的工艺,使毛织物的光泽得到明显提高,粗绒毛光泽提高了25%,细绒毛由于光泽本身较好,只提高了15%。

5.2.5抗起毛起球处理

用蛋白酶对羊毛进行处理,角质层硬的部分被水解,所以纤维间的摩擦起球被抑制,显示了抗起球的特点;羊毛的鳞片被部分被剥除,其机械性能受到一定的损伤,因而受到摩擦作用时毛茸容易脱落,可提高毛织物的抗起毛起球等级。

5.2.6柔软改性处理

用蛋白酶MaxacalL处理毛织物,羊毛采用预处理蛋白酶联合处理,毛纤维的刚度降低,可使织物的柔软度增加,并具有良好的悬垂性。在柔软剂配合下,羊毛织物可以获得超柔软效果,解释原因与纤维素酶柔软机理相似,即蛋白酶处理在羊毛纤维表面形成微孔,使柔软剂易于吸附。

另外,将蛋白酶用于毛织物的染前预处理,结果手感柔软、质地洁白,染后得色鲜艳;将印花后毛织物或色织物在室温条件下用蛋白酶处理,结果白地白度增加、花纹色泽鲜艳,手感柔软;用蛋白酶对纯羊毛毛毯进行风格整理,使鳞片大部分去除,由此产生光泽和坚挺的触感,在使用中不产生缠结,效果基本上与传统的氯碱法相当,且具有环保无腐蚀的特点。

目前,蛋白酶整理研究中存在的一个主要问题是如何保证酶整理的均匀性,控制羊毛纤维的损伤,这样才能使蛋白酶对羊毛整理具有工业化应用的实际意义。这方面最近的研究进展表现在以下几方面:

首先,要从本质上改善微生物蛋白酶对羊毛的水解性能,要通过生物工程手段,寻找和培养可对羊毛鳞片表层蛋白进行水解的菌种,获得以水解模式进行减量的微生物蛋白酶,这样才能有效地改变羊毛的某些性质、而并不过度地损伤它的结构。2002年日本报道一种水解角蛋白的酶种,在防毡缩处理过程中纤维损伤较小。也有通过蛋白酶的固定化和改性,阻止酶对纤维内部的侵蚀的研究报道,Artur Cavaco[9]报道通过聚乙二醇对蛋白酶的改性,防止和减少了蛋白酶对纤维内部的损伤。

[1][2]下一页>>
 相关信息 
  • 分享
  • 分享至腾讯微博
  • 分享至开心网
  • 分享至人人网
  • 分享至新浪微博
  • 分享至网易微博
  • 分享至豆瓣网
  • 分享至MSN
  • 分享至飞信空间
  • 打印该网页
  • 打印
 推荐企业
 推荐企业
浙江锦峰纺织机械有限公司
 推荐企业
丝普兰喷气织机 润源经编
关于纺机网 | 网络推广 | 栏目导航 | 客户案例 | 影视服务 | 纺机E周刊 | 广告之窗 | 网站地图 | 友情链接 | 本站声明 |