一種利用穀氨醯胺轉胺酶提高羊毛織物天然染料染色性能的方法
2023-05-15 21:39:51 1
專利名稱：一種利用穀氨醯胺轉胺酶提高羊毛織物天然染料染色性能的方法
技術領域：
本發明涉及一種利用穀氨醯胺轉胺酶提高羊毛織物天然染料染色性能的方 法，屬於生物技術在紡織中的應用技術領域。
背景技術：
合成染料對羊毛纖維上染率和染色牢度均較好。天然染料上染紡織纖維存 在上染率低，染色牢度差的問題。目前對天然染料上染紡織纖維，人們著重研 究採用媒染劑，對織物進行改性處理或採用其他物理方法來提高染料對纖維的 吸著性能和染色牢度。傳統的媒染劑大多含金屬離子，其中許多傳統的金屬離 子因對人體的毒副作用和對環境產生的汙染而被列入生態紡織品所禁用的名 單。
利用蛋白酶的水解作用可以提高羊毛織物的染色性能，但是會造成羊毛纖維 的過渡損傷。穀氨醯胺轉胺酶與蛋白酶的催化機理正好相反，其可以催化蛋白 質分子內、分子間發生交聯反應，目前廣泛應用於食品和醫藥行業。從羊毛蛋 白的胺基酸組成分析，羊毛可以作為穀氨醯胺轉胺酶作用的良好底物，酶促交 聯反應可以使羊毛纖維形成了更加緊密的網絡結構，使染料分子能夠更加牢固 得分散在羊毛蛋白內部，因此就有可能提高天然染料的染色牢度。因此基於谷 氨醯胺轉胺酶特殊的催化特性，有望建立一種新型的提高羊毛天然染料染色性 能的生物方法。此酶的應用為羊毛製品的生物法加工和拓寬改酶的應用領域具 有非常重要的意義。
發明內容
本發明的目的在於利用穀氨醯胺轉胺酶的催化交聯作用代替傳統的金屬離 子媒染法，提高天然染料在羊毛織物上的染色性能。
本發明的技術方案 一種提高羊毛織物天然染料染色性能的方法，將羊毛 織物預處理後進行染色，染色過程後採用穀氨醯胺轉胺酶固色，工藝步驟
a.羊毛織物預處理織物熱水浸漬；用含lg/L滲透劑JFC、質量濃度4 X的高錳酸鉀溶液pH4、溫度40。C、時間30min、浴比1 :20氧化，45。C皂洗 15 min，質量濃度2。％純鹼中和清洗，清水衝洗，烘乾；質量濃度6%NaHS03 的lXHAc溶液溫度40。C、時間30min、浴比1:20脫色，衝洗，晾乾；浸入 含有蛋白酶的5Ommol/L的Tris-HCl緩衝溶液恆溫處理pH7-8、浴比1:20、浴 中含質量濃度1°/。平平加0和1%蛋白酶、50。C處理45min，高溫滅酶，衝洗， 烘乾；
3b. 染色過程織物浸入質量濃度3%的天然色素溶液中，浴比1 : 30，
20-30min升溫至90°C，染液以醋酸調pH3， 9(TC恆溫染lh，皂片溫水洗浮色， 晾乾；
c. 穀氨醯胺轉胺酶的固色過程染色羊毛織物浸入含有一定酶活的穀氨醯 胺轉胺酶的50mmol/LTris-HCl緩衝溶液為固色浴中，pH6.5、浴比1:20，浴中 穀氨醯胺轉胺酶酶活20U/g織物，浴中含平平加0質量濃度0.5%， 37。C固色 lh，，高溫滅酶，衝洗，烘乾。
所用穀氨醯胺轉胺酶為任何微生物和組織來源的穀氨醯胺轉胺酶酶製劑； 天然染料為任何動物或植物來源的天然染料。 所述羊毛織物為任何針織及機織羊毛織物。
本發明的有益效果本發明方法與傳統的媒染髮相比，羊毛織物經穀氨醯 胺轉胺酶處理，天然染料的染色可達到與傳統媒染法相當的皂洗牢度，對日曬 牢度的影響很小，但可提高染色織物的亮度和勻染性，並且避免了重金屬離子 的使用。
具體實施例方式
織物華達呢毛坯皂洗後晾乾待用，穀氨醯胺轉胺酶市售食品級，溶菌 酶市售，工業級；天然色素薑黃，梔子黃，紫膠紅為食品級。 實施例h
a. 羊毛織物預處理，工藝處方及條件如下織物熱水浸漬、高錳酸鉀溶液 氧化(KMn04， 4%(owf)， JFC (江蘇凌飛化工有限公司產品)lg/L， pH4，溫 度40。C，時間30min,浴比l : 20)、皂洗(45。C ， 15 min)、中和清洗(純鹼2%(owf))、 清水衝洗、5(TC烘乾、脫色(NaHS03 6X(owf)， HAc 1%，溫度40°C，時間30 min， 浴比1 : 20)、衝洗、晾乾、浸入含有蛋白酶的50 mmol/L的Tris-HCl緩衝溶液
(pH7-8;浴比1:20，平平加O: 1%，蛋白酶用量1% (owf))、恆溫處理(50°C， 45min)、高溫滅酶、衝洗、烘乾。
b. 染色過程織物浸入色素溶液(天然色素用量3%，浴比1 : 30)、20-30min 升溫至90'C、染液以醋酸調pH為3左右恆溫染lh、皂片溫水洗浮色、晾乾。
c. 穀氨醯胺轉胺酶的固色過程染色羊毛織物浸入含有穀氨醯胺轉胺酶的 50 mmol/L Tris-HCl緩衝溶液(谷氯醯胺轉胺酶用量20 U/g織物，平平加O: o.w.f =0.5%， 37°C， lh,浴比1:20， pH6.5)、高溫滅酶、衝洗、烘乾。
在相同的染色條件下，未經預處理和穀氨醯胺轉胺酶固色的羊毛染色織物 的K/S值分別為薑黃6.8，梔子黃6.3，紫膠紅20,水洗牢度均為l-2級。經過預處 理及20U/g織物的穀氨醯胺轉胺酶固色處理lh的羊毛染色織物的K/S值分別為姜 黃12，梔子黃ll，紫膠紅27，水洗牢度均為4-5級。染色織物的亮度和染色均勻 性得到改善。
4對比實施例
織物分別媒染劑溶液(硫酸亞鐵，o.w.f=10%;浴比1:50，室溫，3h)、 取出烘乾(6(TC)、平衡24h。
染色過程織物浸入色素溶液(天然色素用量o.w.f二3。/。，浴比1: 30)、 20-30 min升溫至90。C、染液以醋酸調pH3-4恆溫染1 h、皂片溫水洗浮色、晾乾。
染色羊毛織物經酶染後染色強度K/S分別為薑黃19，梔子黃M，紫膠紅32， 水洗牢度均為5級。但是染料的顏色明顯變深變暗。
權利要求
1、一種提高羊毛織物天然染料染色性能的方法，其特徵是將羊毛織物預處理後進行染色，染色過程後採用穀氨醯胺轉胺酶固色，工藝步驟a.羊毛織物預處理織物熱水浸漬；用含1g/L滲透劑JFC、質量濃度4％的高錳酸鉀溶液pH4、溫度40℃、時間30min、浴比1∶20氧化，45℃皂洗15min，質量濃度2％純鹼中和清洗，清水衝洗，烘乾；質量濃度6％NaHSO3的1％HAc溶液溫度40℃、時間30min、浴比1∶20脫色，衝洗，晾乾；浸入含有蛋白酶的50mmol/L的Tris-HCl緩衝溶液恆溫處理pH7-8、浴比1∶20、浴中含質量濃度1％平平加O和1％蛋白酶、50℃處理45min，高溫滅酶，衝洗，烘乾；b.染色過程織物浸入質量濃度3％的天然色素溶液中，浴比1∶30，20-30min升溫至90℃，染液以醋酸調pH3，90℃恆溫染1h，皂片溫水洗浮色，晾乾；c.穀氨醯胺轉胺酶的固色過程染色羊毛織物浸入含有一定酶活的穀氨醯胺轉胺酶的50mmol/L Tris-HCl緩衝溶液為固色浴中，pH6.5、浴比1∶20，浴中穀氨醯胺轉胺酶酶活20U/g織物，浴中含平平加O質量濃度0.5％，37℃固色1h，，高溫滅酶，衝洗，烘乾。
2. 根據權利要求1所述的提高羊毛織物天然染料染色性能的方法，其特徵 在於所用穀氨醯胺轉胺酶為任何微生物和組織來源的穀氨醯胺轉胺酶酶製劑； 天然染料為任何動物或植物來源的天然染料。
3. 根據權利要求1所述的提高羊毛織物天然染料染色性能的方法，其特徵 在於所述羊毛織物為任何針織及機織羊毛織物。
全文摘要
一種利用穀氨醯胺轉胺酶提高羊毛織物天然染料染色性能的方法，屬於生物技術在紡織中的應用技術領域。本發明的工藝步驟a.織物的預處理；b.染色過程；和c.用穀氨醯胺轉胺酶的固色過程。本發明通過穀氨醯胺轉胺酶的催化作用，提高羊毛織物天然染料染色性能，避免了傳統媒染劑的使用。羊毛織物經穀氨醯胺轉胺酶處理，天然染料的染色可達到與傳統媒染法相當的皂洗牢度，對日曬牢度的影響很小，可提高染色織物的亮度和勻染性，並且避免了重金屬離子的使用。
文檔編號D06M16/00GK101565900SQ200910031550
公開日2009年10月28日 申請日期2009年4月22日 優先權日2009年4月22日
發明者莉 崔, 平 王, 強 王, 範雪榮 申請人:江南大學