一種酶促接枝溶菌酶進行真絲抗菌整理的方法

2023-10-09 13:49:04 3

一種酶促接枝溶菌酶進行真絲抗菌整理的方法
【專利摘要】本發明公開了一種酶促接枝溶菌酶進行真絲抗菌整理的方法，屬於紡織生物【技術領域】。旨在解決傳統化學法真絲織物抗菌處理中焙烘溫度高，絲纖維易受損傷和白度下降的缺陷，實現真絲織物酶促抗菌功能化改性。本發明利用酪氨酸酶對真絲纖維中酪氨酸殘基具有催化氧化作用的特性，將具有伯胺結構的溶菌酶分子接枝到絲纖維表面，提高真絲織物的抗菌功效。工藝流程包括：真絲織物預處理、酪氨酸酶催化溶菌酶接枝處理、水洗和風乾後處理。通過本發明處理的絲織物不僅抗菌性能得到改善，織物的力學機械性能也有提升。與傳統化學方法相比，採用酪氨酸酶催化接枝溶菌酶進行真絲織物抗菌處理，加工過程能耗低、效率高、汙染少，有利於環境保護。
【專利說明】一種酶促接枝溶菌酶進行真絲抗菌整理的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種酶促接枝溶菌酶進行真絲抗菌整理的方法，特別是一種利用酪氨酸酶的催化氧化作用，將具有抗菌效果的溶菌酶分子接枝到真絲纖維表面，賦予真絲織物抗菌性的方法，屬於紡織生物【技術領域】。
【背景技術】
[0002]真絲纖維主要由絲膠和絲素兩部分組成，脫膠處理中水溶性絲膠被去除，絲素大分子得到保留，賦予了真絲織物良好的光澤與手感。真絲纖維製品具有良好的吸溼性，在服用過程中，人體的汗液、皮脂以及其他各種分泌物易沾附到真絲表面，成為各種微生物良好的營養源，在合適的外界條件(如溼度、溫度等)下，微生物迅速生長，繁殖，並通過各種途徑傳播疾病，威脅人類自身的生存和發展。另一方面，真絲纖維屬天然蛋白質類，在適當的溫度、溼度條件下其本身就容易成為細菌、黴菌等微生物的養分，從而使絲織品發生黴變，甚至成為疾病傳播的載體。隨著社會的迅猛發展和人民生活水平的提高，人們對生活質量的要求越來越高，對環境衛生與自我健康日益重視，具有抗菌功能的紡織品越來越受關注。為提高真絲面料的品質與服用性能，需要對真絲織物進行抗菌整理加工。
[0003]目前，絲織物常用的抗菌整理劑包括無機銀離子類、有機季銨鹽類和天然高分子類等，採用的工藝包括浸軋焙烘、高溫粘合或塗層整理等。這些整理劑在賦予絲織物一定抗菌效果的同時，也部分存在著與絲纖維結合不牢固，易從纖維表面釋放遷移至體膚表面，或存在焙烘中纖維強力受損，面料手感變差，整理廢液排放汙染環境等諸多弊端。溶菌酶(Lysozyme)是一種新型的天然抗菌劑,廣泛分布於動物、植物和微生物中，具有抗菌性強，安全無毒，作用範圍廣等特性。溶菌酶的抗菌原理在於其可作用於微生物細胞壁，能有效水解細菌細胞壁的肽聚糖，使細菌細胞壁變得鬆弛，也可與帶負電荷的病毒蛋白直接結合使病毒失活，因此在紡織品抗菌整理中具有潛在的應用價值。
[0004]根據溶菌酶具有優良抑菌、殺菌的特性，若將其接枝於真絲織物表面，則可建立一種新型的真絲織物抗菌整理方法。絲素纖維中含有約10%的酪氨酸殘基，酪氨酸酶(Tyrosinase)作為具有催化氧化活性的多酚氧化酶，能催化氧化絲素中酪氨酸殘基的酚羥基結構，形成具有反應性的醌類結構，引發絲素與含氨基溶菌酶分子接枝，因此藉助於酪氨酸酶催化接枝溶菌酶進行真絲抗菌整理具有可行性。與傳統化學方法相比，該生物整理方法較為安全、高效。

【發明內容】

[0005]本發明的目的旨在提供一種環境友好的真絲織物生物法抗菌整理方法。使用本發明可提高真絲織物的抗菌性，解決傳統化學法抗菌整理中能耗高、纖維損傷大和環境汙染嚴重的技術問題，達到優化處理效果，改善環境，提高真絲產品品質的目的。
[0006]本發明的技術方案:一種酶促接枝溶菌酶進行真絲抗菌整理的方法，其特徵是通過酪氨酸酶的催化氧化作用，將具有抗菌功能的溶菌酶分子接枝到真絲纖維表面，提高真絲織物的抗菌性。
[0007]具體工藝如下:
[0008](I)真絲預溶脹:根據脫膠後真絲織物結構緊度不同，以乙二胺四乙酸二鈉(EDTA) /尿素水溶液選擇性進行絲織物溶脹預處理，充分淨洗後備用。
[0009]處理工藝處方及條件:EDTA0?1.0g/L,尿素0?1.0g/L,潤溼、滲透劑0?5g/L,溫度20?50°C，處理0?2小時。
[0010](2)酪氨酸酶處理:以酪氨酸酶對溶脹預處理後的真絲織物進行催化氧化處理。
[0011]處理工藝處方及條件:酪氨酸酶I?200U/g織物,潤溼、滲透劑0?5g/L,處理液溫度20?40°C，pH範圍6.0?8.0，處理2?24小時。
[0012](3)溶菌酶接枝:以溶菌酶為抗菌劑，對經酪氨酸酶處理的真絲進行接枝處理。
[0013]處理工藝處方及條件:溶菌酶0.05?5.0g/L,潤溼、滲透劑0?5g/L，處理液溫度20?40°C，pH範圍6.0?8.0，處理2?24小時。
[0014](4)後處理:酶處理後的真絲織物以去離子水充分淨洗，低溫風乾後置於0?4°C的冰箱中貯存備用。
[0015]一種酶促接枝溶菌酶進行真絲抗菌整理的方法，適用處理的絲織物包括各類梭織和針織真絲綢、長絲及短纖綿；酶處理前可根據真絲織物品種結構緊度決定是否採用預溶脹工藝；應用的酪氨酸酶和溶菌酶包括了動物、植物和微生物等不同來源的酶品種；酶處理中可以加入聚氧乙烯型非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑作潤溼、滲透劑，也可以不加入任何潤溼、滲透劑；酶處理中酪氨酸酶和溶菌酶既可同時添加、也可以同浴分步添加，或採用二浴法分別處理。
[0016]本發明的有益後果
[0017]本發明利用酪氨酸酶催化氧化絲素，實現溶菌酶在絲織物表面接枝，達到提高絲織物抗菌效果的目的，與傳統化學法絲織物抗菌整理相比，本發明具有以下優點:
[0018](I)酶催化效率高，利用溶菌酶作為天然抗菌整理劑，以酪氨酸酶作為酶促真絲改性的催化劑，接枝反應中催化效率高，酶製劑用量少，且酶液可實現循環應用。
[0019](2)反應條件緩和，在低溫近中性條件下完成溶菌酶在真絲纖維表面的酶促接枝，避免了化學整理時高溫焙烘易使絲纖維損傷的缺陷，對織物手感影響也較小。
[0020](3)利用酪氨酸酶催化溶菌酶在真絲纖維表面接枝，不但可提高織物的抗菌性，還能促進絲素上酪氨酸殘基與相連肽鏈上氨基共價鍵合，提高了纖維強力。
[0021](4)採用生物酶技術進行真絲織物功能化生態加工，能耗低且處理工藝安全環保。
【具體實施方式】
[0022]採用酪氨酸酶催化氧化絲素，促進溶菌酶在真絲纖維表面接枝，提高絲織物抗菌性能的具體實施例如下:
[0023]實施1:本實施所選織物為重磅真絲電力紡，酪氨酸酶和溶菌酶處理採用同浴分步進行。
[0024](I)酪氨酸酶處理:經脫膠處理後的真絲織物在酪氨酸酶溶液中浸潰處理4小時，其中酪氨酸酶50U/g織物，滲透劑0.5g/L溶液，溫度30°C，pH = 7.0。
[0025](2)溶菌酶接枝:織物經酪氨酸酶處理4小時後加入溶菌酶，在溶菌酶lg/L、溫度30°C、pH = 7條件下繼續處理20小時。
[0026](3)後處理:酶處理後絲織物以去離子水充分淨洗，低溫風乾備用。
[0027]試樣1:經溶菌酶浸潰處理空白樣；
[0028]試樣2:經酪氨酸酶、溶菌酶處理樣；
[0029]經上述工藝處理後，試樣I對金黃色葡萄球菌的抑制率為41%，相對於處理前試樣經向強力保留率為100%，緯向強力保留率為98%;試樣2對金黃色葡萄球菌的抑制率為76%，經向強力保留率為103%，諱向強力保留率102%。
[0030]實施2:本實施所選織物為真絲斜紋綢，酪氨酸酶和溶菌酶處理採用二浴法分別進行。
[0031](I)真絲預溶脹:以EDTA和尿素溶液對真絲織物進行預溶脹，其中EDTA 0.2g/L，尿素0.2g/L，滲透劑0.5g/L，溫度40°C，處理時間2小時，處理絲織物充分淨洗。
[0032](2)酪氨酸酶處理:經預溶脹處理的真絲織物在酪氨酸酶溶液中浸潰處理6小時，其中酪氨酸酶100U/g織物，滲透劑0.5g/L溶液，溫度30°C，pH = 7.0。
[0033](3)溶菌酶接枝:將酪氨酸酶處理後的真絲織物取出，在溶菌酶溶液中處理12小時，其中溶菌酶2g/L、溫度30°C、pH = 6.5。
[0034](4)後處理:酶處理後絲織物以去離子水充分淨洗，低溫風乾備用。
[0035]試樣3:經預溶脹和溶菌酶浸潰處理空白樣；
[0036]試樣4:經預溶脹、酪氨酸酶和溶菌酶組合處理樣；
[0037]經上述工藝處理後，試樣3對金黃色葡萄球菌的抑制率為43%，相對於處理前試樣經向強力保留率為98%，緯向強力保留率為95% ;試樣4對金黃色葡萄球菌的抑制率為89%，經向強力保留率為105*%，諱向強力保留率102*%。
【權利要求】
1.一種酶促接枝溶菌酶進行真絲抗菌整理的方法，其特徵是利用酪氨酸酶催化溶菌酶分子與絲纖維上酪氨酸殘基接枝，提高真絲織物的抗菌性能。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於具體步驟如下: (1)脫膠後真絲織物以乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)/尿素水溶液進行絲織物選擇性溶脹預處理，工藝處方及條件=EDTAO?1.0g/L，尿素0?1.0g/L，潤溼、滲透劑0?5g/L，溫度20?50°C，時間0?2小時；預處理後充分淨洗； (2)步驟(I)處理的樣本以酪氨酸酶浸潰處理，處理工藝處方及條件:酪氨酸酶I?200U/g織物，潤溼、滲透劑0?5g/L溶液，溫度20?40°C，pH範圍6.0?8.0，時間2?24小時； (3)步驟(2)處理的樣本以溶菌酶浸潰處理，處理工藝處方及條件:溶菌酶0.05?5.0g/L,潤溼、滲透劑0?5g/L溶液，溫度20?40°C，pH範圍6.0?8.0，時間2?24小時； (4)酶處理後真絲織物以去離子水充分淨洗，低溫風乾後置於0?4°C的冰箱中貯存備用。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述絲織物包括各類真絲綢、長絲或短纖綿。
4.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於所述酪氨酸酶、溶菌酶可來源於動物、植物和微生物等不同來源的酶品種。
5.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於其中步驟(2)、(3)處理中酪氨酸酶和溶菌酶既可同時添加，也可以同浴分步添加，或採用二浴法分別處理。
【文檔編號】D06M101/10GK103526554SQ201210318956
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2012年8月29日 優先權日:2012年8月29日
【發明者】王平, 崔莉, 袁久剛, 王強, 範雪榮 申請人:江南大學