一种蛋白质纤维生物法抗菌整理的方法技术

本发明专利技术公开了一种蛋白质纤维生物法抗菌整理的方法，属于纺织材料功能化改性技术领域。所述方法是通过胺基氧化酶的氧化脱氨反应将带有氨基的抗菌剂接枝到蛋白质纤维表面，赋予蛋白质纤维良好的抗菌效果。本发明专利技术利用血浆胺氧化酶催化羊毛蛋白中的伯胺基团发生氧化脱氨反应形成高反应活性醛基，生成的醛基可与天然抗菌剂壳聚糖氨基形成席夫碱、与另一分子醛基发生羟醛缩合或与羟基发生缩醛反应等一系列氧化脱氨反应，使二者之间发生交联，则可在一定程度上提高壳聚糖对羊毛抗菌整理的耐久性，并且具有一定的防毡缩性，对织物的强力影响很小。影响很小。

【技术实现步骤摘要】
一种蛋白质纤维生物法抗菌整理的方法


[0001]本专利技术涉及一种蛋白质纤维生物法抗菌整理的方法，属于纺织材料功能化改性


技术介绍

[0002]羊毛作为一种天然的蛋白质纤维，具有良好的吸湿性、保暖性、抗皱、防污性等优良性能。由于羊毛纤维具有蛋白质的特性，在穿着过程中受温度与湿度等环境因素的影响，容易寄生和传播细菌和真菌，不利于人体的健康。经过抗菌整理后的羊毛织物可以有效地阻断一些细菌或真菌的传播途径。壳聚糖是一种天然抗菌剂，具有来源广泛、可生物降解等优点。目前，利用壳聚糖及其衍生物对羊毛的抗菌整理主要通过吸附法、高温焙烘和化学交联法，这些整理方法存在可洗性低耐久性差、羊毛强力损伤较严重以及因化学交联剂的使用而易造成环境污染及残留化学试剂引起的毒副作用等问题。为了获得持久性的抗菌性能，需要寻找一种反应过程条件温和且环境友好的羊毛抗菌改性方法。

技术实现思路

[0003]为了解决上述问题，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种环境友好、生态安全的生物法抗菌羊毛的制备方法。本专利技术利用血浆胺氧化酶(plasma amine oxidase,PAO)催化羊毛蛋白中的伯胺基团发生氧化脱氨反应形成高反应活性醛基，生成的醛基可与天然抗菌剂壳聚糖氨基形成席夫碱、与另一分子醛基发生羟醛缩合或与羟基发生缩醛反应等一系列氧化脱氨反应，使二者之间发生交联，则可在一定程度上提高壳聚糖对羊毛抗菌整理的耐久性，并且具有一定的防毡缩性，对织物的强力影响很小。本专利技术方法制备的羊毛材料不含对环境和人体有害物质，具有良好耐久性的抗菌性能。
[0004]本专利技术的第一个目的是提供一种蛋白质纤维抗菌整理的方法，所述方法是通过胺基氧化酶的氧化脱氨反应将带有氨基的抗菌剂接枝到蛋白质纤维表面，赋予蛋白质纤维良好的抗菌效果。
[0005]在本专利技术的一种实施方式中，所述胺基氧化酶包括血浆胺氧化酶(PAO)或赖氨酰氧化酶。
[0006]在本专利技术的一种实施方式中，所述氧化脱氨反应条件为：胺基氧化酶的添加量为500
‑
5000U/g蛋白质纤维，pH为4.0
‑
7.0，温度为30
‑
60℃。
[0007]在本专利技术的一种实施方式中，所述带有氨基的抗菌剂包括壳聚糖、壳寡糖、乳铁蛋白、聚赖氨酸或溶菌酶。
[0008]在本专利技术的一种实施方式中，所述蛋白质纤维包括天然蛋白质纤维和再生蛋白质纤维。
[0009]在本专利技术的一种实施方式中，所述蛋白质纤维包括羊毛、蚕丝、含牛奶蛋白纤维、大豆蛋白纤维、酪素纤维或玉米蛋白纤维。
[0010]在本专利技术的一种实施方式中，所述羊毛需先经过预处理以为后续酶处理提供更多
的反应位点，所述预处理包括物理法、化学法和/或生物法。
[0011]在本专利技术的一种实施方式中，所述方法包括以下步骤：
[0012](1)羊毛的预处理
[0013]处理工艺处方及条件：将羊毛浸入含浓度为0.5～0.8％v/v过氧化氢及浓度为0.1～0.5％v/v焦磷酸钠的混合溶液，浴比为1:(50
‑
100)，于80
‑
90℃条件反应30
‑
60分钟，取出后经水洗涤烘干得到预处理羊毛；其中，浴比指的是羊毛与含过氧化氢和焦磷酸钠混合溶液的质量体积比g/mL；
[0014](2)羊毛的抗菌整理
[0015]处理工艺处方及条件：将步骤(1)经预处理的羊毛，与80
‑
100U/mL PAO和0.2
‑
0.5g/mL壳聚糖同时放入pH为5的醋酸缓冲溶液(浴比为1:25)，在40℃条件下反应3
‑
6h，反应完成后取出羊毛样品，用去离子水冲洗干净，烘干即可。
[0016]本专利技术的第二个目的是提供一种应用上述方法整理得到的蛋白质纤维。
[0017]本专利技术的第三个目的是提供一种含有上述蛋白质纤维的纺织品。
[0018]在本专利技术的一种实施方式中，所述纺织品为：纤维、纱线、毯、机织物、针织物、保暖絮料、填充料、非织造布、医疗卫生用品或特殊工作服中的任意一种。
[0019]本专利技术的有益效果：
[0020]本专利技术述及的一种利用酶促氧化反应，将具有抗菌功能的壳聚糖交联到羊毛纤维上，对羊毛进行耐久性抗菌整理的方法。与未经酶促反应的整理方法相比，抗菌率提高了41.2％，且毡缩率下降20％，织物强力几乎没有变化。整理过程条件温和、无毒、易控制，且没有因化学试剂的使用导致的化学残留和环境污染问题，具有很强的实用性。
具体实施方式
[0021]以下对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解实施例是为了更好地解释本专利技术，不用于限制本专利技术。
[0022]1、生物材料
[0023]血浆胺氧化酶(PAO)购于阿拉丁公司，型号为9001
‑
66
‑
5，酶活为78U/g。
[0024]2、抑菌率的测试方法
[0025]参照GB/T20944.3
‑
2008标准，采用振荡烧瓶法测试样品对E.coli(ATCC2)的抑菌率。
[0026]抑菌率计算公式：
[0027][0028]式中：
[0029]Y
‑‑‑‑‑‑
试样的相对抑菌率；
[0030]W
t
‑‑‑‑‑‑
3个未抗菌织物18h振荡后琼脂板上活菌数目的平均值；
[0031]Q
t
‑‑‑‑‑‑
3个抗菌织物试样18h振荡后琼脂板上活菌数目的平均值.
[0032]3、抑菌耐久性测试方法
[0033]以浴比1∶30的皂液(2g/L)，温度(40
±
2)℃，振荡洗涤5min，参照GB/T3921—2008测试洗涤后抑菌率的变化。
[0034]实施例1：一种羊毛抗菌整理方法
[0035](1)羊毛的预处理
[0036]将羊毛浸入含浓度为0.5％v/v过氧化氢及浓度为0.4％v/v焦磷酸钠的混合溶液，浴比为1:50，于80℃条件反应30分钟，取出后经水洗涤烘干得到预处理羊毛；
[0037](2)羊毛的抗菌整理
[0038]将步骤(1)经预处理的羊毛，浸入80U/mL PAO和0.2g/mL壳聚糖同时放入pH为5的醋酸缓冲溶液(浴比为1:25)，在40℃条件下反应3h，反应完成后取出羊毛样品，用去离子水冲洗干净，烘干，测羊毛的抑菌率为65.3％。经一次洗涤后，羊毛抑菌率为53.2％。
[0039]实施例2：一种羊毛抗菌整理方法
[0040](1)羊毛的预处理
[0041]处理工艺处方及条件：将羊毛浸入含浓度为0.5％v/v过氧化氢及浓度为0.4％v/v焦磷酸钠的混合溶液，浴比为1:50，于80℃条件反应30分钟，取出后经水洗涤烘干得到预处理羊毛；
[0042](2)羊毛的抗菌整理
[0043]将步骤(1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蛋白质纤维的抗菌整理方法，其特征在于，所述方法是通过胺基氧化酶的氧化脱氨反应将带有氨基的抗菌剂接枝到蛋白质纤维表面，赋予羊毛良好的抗菌效果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述胺基氧化酶包括血浆胺氧化酶或赖氨酰氧化酶。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述氧化脱氨反应条件为：胺基氧化酶的添加量为500
‑
5000U/g蛋白质纤维，pH为4.0
‑
7.0，温度为30
‑
60℃。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的方法，其特征在于，所述带有氨基的抗菌剂包括壳聚糖、壳寡糖、乳铁蛋白、聚赖氨酸或溶菌酶。5.根据权利要求1
‑
4任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔莉，王平，袁久刚，余圆圆，王强，范雪荣，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：