[发明专利]一种利用修饰蛋白酶对羊毛织物进行防毡缩整理的方法

说明书

本发明公开了一种利用修饰蛋白酶对羊毛织物进行防毡缩整理的方法，属于毛纺行业中毛织物染整加工技术领域。本发明先将HS‑PEG(巯基‑聚乙二醇)含有的巯基保护，然后用该PEG修饰蛋白酶，之后再脱去巯基保护基，以此来作用羊毛织物，即可一步实现破坏羊毛鳞片且限制反应只发生在纤维表面，从而达到防毡缩效果。

技术领域

本发明涉及一种利用修饰蛋白酶对羊毛织物进行防毡缩整理的方法，尤其是一种利用还原PEG修饰的蛋白酶对羊毛织物进行防毡缩整理的方法，属于毛纺行业中毛织物染整加工技术领域。

背景技术

羊毛纤维具有很多优良品质，是一种比较高档的纺织材料。但是，羊毛纤维表面特殊的鳞片结构，导致了纤维的顺向和逆向摩擦系数差异较大，纤维移动时会产生定向摩擦效应，这使得毛织物在洗涤过程中，发生毡缩现象。此外，羊毛良好的弹性和卷曲性，也促进了毡缩现象的产生。

为满足“机可洗”的需求，科研工作者已经开发出多种羊毛防毡缩整理技术，概括起来可分为三类：减法、加法以及加-减联合法。目前，工业上应用最成功的防毡缩技术是氯化-Hercosett联合处理，但是该整理工艺的废液中含有大量不易降解、对环境和人体具有潜在危害的可吸附有机卤化物，且经过该方法处理后的羊毛纤维容易泛黄、色泽不鲜艳，造成服装档次降低。

羊毛的酶法防毡缩是最有希望代替氯化防毡缩的一种绿色整理技术，蛋白酶防毡缩整理主要是利用酶分子对羊毛的水解作用，破坏鳞片层，达到防毡缩目的。蛋白酶的使用条件温和，废液易降解，非常符合环保要求。经蛋白酶处理后的羊毛织物手感柔软，更有光泽，抗起球性明显改善。但是，酶法防毡缩整理也存在很多问题，如成本高，处理不均匀等，其中酶法整理过程中伴随着严重的纤维强力损失问题亟待解决。通常可用于防毡缩整理的蛋白酶分子量相对较小，同时由于羊毛表面鳞片的化学惰性，酶分子倾向于从鳞片间隙扩散进入羊毛主体，水解主体细胞，造成纤维重量和强力的严重损失，极大影响其穿着使用性。为解决这个问题，近年来，采用化学法对蛋白酶进行修饰改造，增大蛋白酶的分子量和体积，从而限制蛋白酶分子作用范围的研究越来越受到关注。用蛋白酶对羊毛进行防毡缩整理时，首先需要对羊毛表面进行氧化或氯化预处理，以去除表面类脂的长碳链，增加纤维表面的亲水性，然后再用蛋白酶进行处理，去除羊毛表面鳞片，但化学预处理往往容易造成纤维损伤，且处理的均匀度也不够理想。更重要的是，由于酶的专一性特性，蛋白酶只能专一催化水解肽键，其对羊毛鳞片中大量的胱氨酸残基形成的二硫键交联难以作用，使得对羊毛鳞片的降解破坏作用受到很大限制，防毡缩效果也因此受到影响。

发明内容

为了解决现有蛋白酶对羊毛强力损伤较大、预处理不够均匀、对鳞片二硫键无降解作用等问题，本发明提供了一种新型的蛋白酶修饰方法，即采用含有还原性基团的HS-PEG-COOH(巯基-聚乙二醇-羧基)对蛋白酶进行修饰，一方面将高聚物PEG通过化学反应引入蛋白酶大分子结构中提高其分子量，使得蛋白酶不易通过鳞片间隙处的细胞间质CMC扩散进入羊毛主体、水解主体细胞，而是将作用位点聚焦在鳞片层上，另一方面修饰后的蛋白酶含有可破坏羊毛鳞片中二硫键的还原基团(巯基)，可实现蛋白酶既作用在鳞片上又能通过有效催化断裂二硫键而破坏、去除鳞片的目的，从而获得理想的防毡缩效果。

本发明的技术方案：先将HS-PEG(巯基-聚乙二醇)含有的巯基保护，然后用该PEG修饰蛋白酶，之后再脱去巯基保护基，以此来作用羊毛织物，即可一步实现破坏羊毛鳞片且限制反应只发生在纤维表面，从而达到防毡缩效果。

具体，可采用以下步骤：

(1)HS-PEG-COOH(巯基-聚乙二醇-羧基)中巯基的保护过程：取1-5μmol的HS-PEG-COOH，加入100-350μmol的甲氧甲基异氰酸酯，溶于DMF(二甲基甲酰胺)中，在室温下搅拌，5-10min后用乙酸进行凝胶过滤，分离产物和缓冲液；