[发明专利]一种基于蛋白酶的羊毛织物间歇式功能整理方法及设备

说明书

一种基于蛋白酶的羊毛织物间歇式功能整理方法及设备，整理方法的步骤依次包括羊毛织物润湿、常温加料、升温反应、水洗、酶灭活和再次水洗；整理设备包括槽体、加热保温系统、药剂循环系统和处理液监控系统。通过本发明方法及设备的整理，即可赋予羊毛织物防缩、抗起毛起球、手感良好的性能，处理后织物抗起毛起球可提高1～2级，水洗收缩指标可达到“可机洗”要求，刺痒感可显著降低，解决了目前工业上羊毛织物防缩、抗起毛起球、刺痒感整理需要多种工艺多步处理的问题。

技术领域

本发明涉及羊毛织物整理技术领域，特别是涉及一种基于蛋白酶的羊毛织物间歇式功能整理方法及设备。

背景技术

羊毛纤维是动物蛋白质纤维，羊毛纤维制品具有光泽柔和、手感丰满而富有弹性、悬垂性良好等优良特性，属于高档纺织品，深得国内外消费者的喜爱。但由于羊毛纤维特有的鳞片层结构，使得羊毛织物水洗易收缩、易起毛起球、易产生刺痒感，因此可通过部分剥除鳞片层或对鳞片层进行覆盖改性来提高羊毛织物防缩、抗起毛起球等特性。目前工业上普遍采用氯化工艺对羊毛鳞片进行氧化剥除整理，以提高羊毛织物的防缩性能，氯化法仅可提高防缩性能，而对抗起毛起球性能、刺痒感等改善较小；对于抗起毛起球整理，通常采用覆盖型的助剂对羊毛鳞片进行覆盖，使用覆盖物在羊毛表面铺展成一层连续薄膜，覆盖羊毛鳞片结构，使纤维表面变平整，减小羊毛表面定向摩擦效应，防止了纤维鳞片之间的互相啮合，以提高羊毛织物抗起球等性能、降低刺痒感。但是氯化工艺生产过程产生的可吸附有机卤化物(AOX)却带来严重的环境污染问题，而采用覆盖法整理会使织物手感变粗糙或坚硬，影响产品的服用性能，覆盖法往往不耐水洗。对于刺痒感，通常采用加柔软剂等降低织物刺痒感、提高舒适性，但这种改善方式短暂不持久。且防缩整理、抗起毛起球整理、刺痒感整理需要分多步，采用不同的方法进行，工业上仍未有一种工艺可同时解决以上问题。

众所周知，蛋白酶整理技术以条件温和、废液易降解的绿色环保特性一直是纺织行业绿色染整加工技术的研究热点。羊毛为蛋白质纤维，采用蛋白酶对鳞片组织部分降解，必然会改善羊毛防缩、抗起毛起球等性能。但是羊毛纤维鳞片层是复杂的蛋白质混合物且属于硬角质蛋白，研究表明蛋白酶对羊毛角蛋白的水解速率远低于对普通球蛋白的水解速率，蛋白酶难以水解羊毛的鳞片表层，且目前未发现可高效降解羊毛角蛋白质的特效蛋白酶品种。其主要原因是羊毛鳞片层中含有大量二硫键，二硫键的存在阻碍了大分子蛋白酶与羊毛蛋白质分子链段上肽键的接触及反应，因而羊毛纤维具有极强的抗酶解能力，致使蛋白酶对羊毛纤维作用效率极低，甚至没有作用。

因此，传统的蛋白酶整理技术往往需要结合氧化/还原预处理，才能在一定程度上水解羊毛鳞片层，即使如此，处理时间仍需数十小时，效率极低，无法工业化，此外，长时间酶处理过程中，蛋白酶沿鳞片根部扩散进入纤维内部，优先水解纤维内部二硫键含量较低的细胞膜复合结构，使处理后纤维机械性能变差。如专利公开号CN109972390A的一种利用蛋白酶K对羊毛织物进行防毡缩整理的方法，先用热水浸渍处理0.5～1小时，然后用过氧化脲预处理1～4小时，再利用壳寡糖处理0.5～1小时封闭CMC，再用蛋白酶K处理羊毛织物2～24h，处理后织物达到了较好的处理效果。但是这种处理工艺复杂，处理时间长，且织物强力损失较大，未能产业化应用。

还有如专利申请号CN201510078177.8的无氯羊毛条及羊毛制品防缩处理的连续加工工艺，以及专利申请号CN201610086083.X的用于羊毛原料及制品的无氯防缩处理的工艺和设备，公布了一种连续式的羊毛生物酶法防缩处理工艺，这种方法反应效率高、处理速度快，处理时间仅为1～2分钟，但用此方法处理织物时候，由于组成织物的纤维结构紧密，因此极易处理不均匀，白坯织物处理后染色极易染花，色织物处理后极易产生条花、斑花，此外由于织物结构较为紧密，易出现处理不透现象，即表层纤维与内层纤维处理程度不一致现象，表层纤维处理良好，而内层纤维处理程度较差，从而造成织物整体处理效果较差，难以达到防缩、抗起毛起球等要求。无法满足工业生产对均匀性和稳定性要求，因此，连续式快速酶处理不能应用于羊毛织物的工业化整理。此外连续式处理为带张力处理，不适用于羊毛针织产品。

发明内容