[发明专利]酶促处理羊毛的方法

说明书

发明所属技术领域

本发明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。

发明背景

与羊毛有关的两个主要问题是触觉不舒服(瘙痒)和收缩倾向。可以通过添加各种化学试剂(如硅氧烷软化剂)或通过添加蛋白酶达到改善羊毛柔软度和手感的目的。这些改善的成本可能大于获得的适当益处。羊毛一种性质的变化可以影响其它性质，有时是相反的。例如，蛋白酶处理通常对羊毛材料的强度和重量有负面影响。

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。

发明概要

本发明的目的是提供一种基于酶的处理羊毛、羊毛纤维或动物毛发的方法，特别是一种能够提供有关改善的抗缩性、和/或最终用户所需的改善的柔软度和手感的优点，而降低与现存的羊毛和其它动物毛发材料降解处理有关的纤维损害的方法。

本发明涉及一种处理羊毛、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。

本发明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。在本发明的上下文中，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，本发明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。

按照本发明，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。