复合蛋白酶可广泛应用在羊毛减量工艺中

日期：2024-08-13 分类：新闻中心

近年来，蛋白酶在羊毛纤维中的应用颇受重视。
　　据《中国纺织报》报道，羊毛防缩、丝光、抗起球、增加服用性等加工一般是用氯化法处理，防缩羊毛经氯化处理后，可吸附卤化物达５－６ｐｐｍ之多，比限值超过１０倍，在排放液中也有此类物质，存在着严重的有机卤化物Ａｏｘ和环境荷尔蒙等问题，因此，在上述各类加工中，羊毛蛋白酶减量加工整理显得日益重要。
　　蛋白酶是一种生物催化剂，能在常温、常压，近乎中性ｐＨ值等温和的反应条件下发挥作用。羊毛是蛋白酶的理想底物，蛋白酶催化效率要比无机催化剂高１０５－１０７倍。催化反应的专一性是酶重要的特性之一，不同的蛋白酶具有不同的专一性，实际上，单一的蛋白酶对不同底物（羊毛）的活性作用也不相同。基于羊毛生态结构非常复杂，有人开发了至少包括三种基本的酶，即蛋白酶、脂肪酶和脂肪－蛋白酶组成的酶制剂。蛋白酶主要在角质层发生作用，脂肪酶主要在类脂物和脂肪区域发生作用，脂肪一蛋白酶主要在酯键区域发生作用。
　　我国科技工作人员筛选以芽孢杆菌酶、黑曲霉菌酶为主，选择ｐＨ稳定或相近，多种功能的蛋白酶制剂进行配制，添加稳定剂、激活剂和ｐＨ值调节剂组成复合蛋白酶，在相同温度条件下同浴处理，充分发挥多种蛋白酶的协同效应。目前，复合蛋白酶已经在许多地区得到推广应用，效果甚好。
　　一般情况下，羊毛经过预处理，蛋白酶才能对羊毛具有较大减量活性，这种减量活性不以酶的浓度提高而提高。复合蛋白酶处理羊毛的预处理通常是指用氯化、双氧水和过硫酸盐前处理，提高酶对羊毛的减量活性，高效催化胱氨酸肽键分解，使羊毛表层结构中一部分蛋白质溶解，鳞片受到一定的破坏，达到减量目的。目前国外采用的是先氯化再酶处理或先氧化再酶处理两种方法。
　　氯酶法是以氯化防缩为基础，对羊毛纤维表面深度氯化，继而用复合蛋白酶进行减量处理，但不同的羊毛品种，减量影响是有差异的。在实际生产中，应根据不同羊毛品种，对工艺参数进行针对性调整。总的来说，一些较粗的毛纱能够变细，具有蚕丝般的光泽和超柔软的手感，不毡缩的特性能达到“可机洗”水平，羊毛抗起毛起球等级可以从３级提高到４－５级，效果十分明显。
　　双氧水预处理使羊毛蛋白中的二硫键（又称胱氨酸键）被打开，从而使蛋白分子更易变形，并有利于复合蛋白酶的酶减量增加，同时有利于羊毛纤维表面的改性，亲水性明显增加，酶减量可达到５％－７％。一般认为羊毛鳞片为羊毛总量的１０％，如果减量达到６．５％－７％，相当于羊毛鳞片的２／３被水解，这是鳞片减量的黄金分割比例，防毡缩性能达到“机可洗”水平。但双氧水浓度不宜过高，否则不但不能增加减率，反而使羊毛纤维氧化损伤。由双氧水预处理后的生态环境良好，可用过氧化氢酶完全分解，因此被称为“双绿色产品”，即绿色工艺及绿色羊毛制品。
　　目前应用的复合蛋白酶主要是多种微生物蛋白酶的复合体，由于蛋白酶有高度的专一性，一种酶只能催化一种或一类结构相似的底物，复合蛋白酶之间存在着协同效应，处理后织物白度增加，兼有抗起球效果、超柔软手感及明显改善羊毛低温染色等多种功能。复合蛋白酶去除了羊毛鳞片表面附着物，使羊毛鳞片更为光洁，完全能达到生物丝光效果。有人对处理后的光泽测定表明，粗绒毛线光泽提高２５％，细绒毛线由于本身光泽较好，但仍可提高１５％。
　　毛织物经氯酶化或生物丝光工艺处理，后都要经过柔软处理，柔软剂的质量和风格会直接影响单毛纤维的手感。目前，使用比较多的平滑柔软剂是以超高分子量、高粘度的氨基硅乳液为主，该液外观乳白色，呈弱阳离子性，不会分层，水溶性极好。羊毛纤维经过不同程度的减量，使鳞片剥蚀或鳞片边缘平蚀，手感粗糙，缺乏弹性，用丝光羊毛平滑剂ＳＷＦ处理，使超高分子量的氨基硅乳液迅速进入羊毛鳞片层，先将凹陷不平处填平，然后在纤维表面铺层成膜，使光集中反射，丝光效果十分明显，手感特别柔软，且有极其爽滑的感觉。
　　复合蛋白酶在羊毛纤维减量工艺中逐渐得到推广应用，主要是在环保、节能、提高产品附加值和开发新型原料方面有着明显优势。微生物酶的应用已和超临界二氧化碳染色、低温等离子处理和数码喷印技术并称为目前纺织工艺应用的四大发展方向，复合蛋白酶完全有可能在毛纺行业中成为得到广泛应用的工艺手段。

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