酶促处理羊毛的方法技术

一种利用蛋白酶和转谷酰胺酶处理羊毛、羊毛纤维或动物毛发的方法。所描述的方法导致改进抗缩性，手感，外观，可湿性，降低缩绒趋势，增加白度，减少起球，改进柔软度，保持抗拉强度，改进伸展性，改进爆裂强度，并且改进染色特征（如染料摄取率和染料抗洗性）。此外，相对于单独用蛋白酶（不用转谷酰胺酶）处理而言，所描述的方法导致降低重量损失，降低纤维损坏，和改进强度。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用转谷酰胺酶和蛋白酶处理羊毛、羊毛纤维或动物毛发的方法。生产抗缩性羊毛的方法是已知的。最普遍使用的方法是IWS/CSIROChlorine Hercosett法，该方法包括羊毛的酸氯化，其后使用聚合物。这一过程赋予羊毛高度的抗缩性，但是反过来影响羊毛的手感，并且产生损害环境的废物。已经提出了减少羊毛收缩并不产生对环境有破坏性的物质的方法，包括酶促法以及良性化学法，如低温等离子体处理。等离子体处理是一种干燥法，包括用电气体放电(所谓的等离子体)处理羊毛纤维材料。现在对于等离子体处理法的大规模的商业化而言存在障碍(成本，容量，相容性)。各种酶促法曾用于处理羊毛。JP-A-51099196描述了一种用碱性蛋白酶处理羊毛的方法。JP-A-3213574描述了一种用转谷酰胺酶(从绵羊卵泡中天然发现的一种酶)或含转谷酰胺酶的溶液处理羊毛的方法。WO98/27264描述了一种减少羊毛收缩的方法，包括在适于酶与羊毛反应的条件下使羊毛与氧化酶或过氧化物酶溶液接触。US5,529,928描述了一种获得具有柔软毛感和抗缩性质的羊毛的方法，该方法采用起始化学氧化步骤或酶处理(例如过氧化物酶、过氧化氢酶或脂肪酶)，再用蛋白酶处理，接着用热处理。EP358386A2描述了一种处理羊毛的方法，该方法包括蛋白水解处理以及氧化处理(例如NaOCl)和聚合物处理两种处理之一或者两者。EP134267描述了一种用氧化剂处理，接着在含盐的组合物中用蛋白水解酶处理动物纤维的方法。与当前羊毛处理的工业方法有关的环境和性能缺陷确实需要给出与抗缩性和柔软性有关的进一步改善的新方法。单独使用或者与氧化的化学步骤结合使用的处理羊毛的酶促法几乎没有商业价值，这是因为它们相对较高的成本和易于损害羊毛(导致重量和长度的损失)。需要处理羊毛、羊毛纤维或动物毛发材料的改进的酶促方法，它们能改善柔软度、抗缩性、外观、白度、染料摄取率和起球抗性，但是比已知的酶促处理较少损坏纤维。本专利技术涉及一种处理羊毛、羊毛纤维或动物毛发的方法，该方法包括使羊毛、羊毛纤维或毛发在水溶液中与蛋白酶，并且随后或事先、最好同时与转谷酰胺酶接触。羊毛的梯状结构很大程度上决定了其性质，不论是好的还是坏的，并且主要决定羊毛的缩水倾向。一种获得抗缩性的方法是从羊毛表面除去浮毛。这一方法由于多种原因没有在工业上实施，特别是其出现的末端长度和重量损失。一种赋予抗缩性的典型的商业方法需要改变纤维表面的物理结构，而不明显使纤维变弱。不幸的是，许多改变梯状结构的方法(包括常规蛋白酶处理)提供破坏性手段达到此目的。在分子水平上，化学键断裂，造成蛋白质分子量降低。这一分子量降低导致肉眼可见羊毛纤维或动物毛发纺织品的强度和重量的减少。本专利技术描述了这样一种方法，它利用两种互补酶实质上修饰纤维的表面结构，也最大限度地减少降解。尽管是一些不同的方法，但蛋白酶切开酰胺键，而转谷酰胺酶形成酰胺键。在本专利技术的上下文中，蛋白酶主要对断裂表面结构起作用，而转谷酰胺酶在这一过程中起辅助作用，也阻止与蛋白酶处理相关的过度分子量断裂。因此，与常规的蛋白酶处理相比，本专利技术所描述的处理方法提供了较高的抗缩性，而减少了纤维损坏。不论是与未处理的羊毛还是与用蛋白酶处理的羊毛或用转谷酰胺酶被处理的羊毛相比，都获得了其它益处。按照本专利技术，依据被处理的羊毛的特有特征，这一处理所获得的益处可以是改进抗缩性，改进手感，改进外观，改进可湿性，减弱缩绒趋势，增加白度，减少起球，改进柔软度，保持抗拉强度，改进伸展性，改进爆裂强度，并且改进染色特性，如染料摄取率和染料抗洗性。此外，与单独用蛋白酶处理相比，这一结合降低纤维损坏，如织物重量损失和爆裂强度降低所表明的。在其它实施方案中，羊毛、羊毛纤维或动物毛发在以上所描述的任何酶促处理之前进行氧化预处理。氧化预处理的例子包括酸性氯化、DCCA、氢氯酸钠、caroat和高锰酸盐，以及利用氧化还原酶(如过氧化物酶或卤过氧化物酶)的酶促处理。专利技术详述在描述本专利技术的方法之前，应当明确，本专利技术不限于所描述的特定的方法。本文所采用的术语，其目的仅在于描述特定实施方案，无意于用来限制，由于本专利技术的范围仅由附加要求限制。如本说明书和权利要求书中所使用的，单数形式的“一”、“一种”、“这种”包括了其复数形式，除非在文中明确指出不是此种情况。由此，例如，“蛋白酶”或“蛋白酶制剂”包括这样的蛋白酶的混合物，“方法”包括一种或多种方法，和/或本文所描述的典型步骤，和/或本领域技术人员在阅读本说明书后会明白的那些方法等。除非有特别说明，本文所使用的所有技术和科学术语具有与本领域普通技术人员所理解的相同的含义。虽然任何类似或等同于本文所描述的那些方法与材料均可以用于实施或试验本专利技术，但本文描述了优选的方法和材料。为了公开和描述
技术实现思路
的目的，本文提及的所有出版物一并参考。定义术语“皱缩”指纤维的缩绒皱缩(如IWS TM 31中定义的)，即，缩绒皱缩是由在水溶液中洗涤引起的羊毛纤维累进缠结导致的不可逆皱缩，并且被定义为由洗涤引起的长度和/或宽度的减少。皱缩可以依据IWS TM31进行测定，或者其可以采用以下改进的方法测定。羊毛样品(24cm×24cm)沿着边沿缝合，并且以矩形(18cm×18cm)作记号。处理样品，空气干燥，然后进行机器洗涤五个循环，并且与外部的对照物(如毛巾和布料)一起干燥(温水洗涤，高热干燥)。在五个循环后测量矩形尺寸，皱缩被定义为在扣除初始松弛皱缩之后的矩形尺寸的变化。皱缩降低意味着缩绒降低，这样所有所提供的方法都改进，也给出“抗缩绒”性质。术语“手感”是一个主观性术语，指接触或触摸纺织品的感觉。术语“柔软”也是一个主观性术语，指纺织品的触摸感，是手感的一部分。术语“起球”指纤维纠结成球，其在织物的表面是可见的。小球具有形成遮光点的足够密度。可以按照IWS试验方法196测定起球抗性，或者可以通过肉眼观测。起球是织物外观(与其它性质，如白度一起)的一个主要问题。减少起球给出更好的外观，本文意指改进的抗起球性，此时使用“较好的外观”。术语“伸展”指当应用固定负载时纤维状材料长度的增加。一般来说，相对于较低值来说，较高的伸展值是较好的。在本文中，术语“伸长”指在使用和撤除固定负载后，纤维状材料长度的永久性增加(非可重获的延伸)。一般来说，相对于较高值来说，较低的伸长值是较好的。依据IWSTM 179的下列改进的方法已经测定了伸展和伸长。将织物小片(100毫米×55毫米矩形，具有织物方向上较大的尺寸)放置在合适的抗拉强度机(如Instron564)的颌中。颌之间的距离设定在60毫米，同时负载增加至10N(以100毫米/min的伸长速率)。一旦所需的负载达到，立即翻转运动方向，皱缩速率相等于伸长速率。完成五个循环。在第一个循环后的延伸被定义为织物“伸展”，“伸长”被定义为第五个循环后的伸展与第一个循环后的伸展的比值，即，E=S5/S1。术语“白度”意指羊毛颜色程度的光学测定值。白度可以在合适的分光光度计(如Macbeth Color-Eye7000)上以Stensby单位(W=L+3a-3b)测量。术语“爆裂强度”指使环状样品扩张断裂时施加在其上的压力。可以按照IWS TM 29测定(利用合适的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理羊毛、羊毛纤维或动物毛发的方法，该方法包括使羊毛、羊毛纤维或毛发在水溶液中与有效量的（ｉ）蛋白酶和（ｉｉ）转谷酰胺酶接触。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：JP麦克得维缇，J温克勒尔，
申请(专利权)人：诺沃奇梅兹北美公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]