蛋白酶在纺织材料的研究进展

1、LOGO蛋白酶在纺织材料的研究进展蛋白酶在纺织材料的研究进展LOGO主要内容TextTextTextTextText蛋白酶纺织材料应用羊毛防毡缩 化学法物理法酶法蚕丝脱胶棉抗皱整理精练简介LOGO简 介定义定义：又称蛋白水解酶，指能催化蛋白质中肽键水解的酶。分类分类：水解多肽的方式外肽酶：从蛋白质分子的游离氨基或羧基的末端逐个将肽键水解内肽酶：从蛋白质分子内部切断，形成分子量较小的肽和胨活性中心起催化作用的基团属性丝氨酸/苏氨酸蛋白酶巯基蛋白酶金属蛋白酶天冬氨酸蛋白酶最适pH酸性蛋白酶中性蛋白酶碱性蛋白酶 用途：用途：在纺织工业中,使用蛋白酶可以去掉原蚕丝纤维中丝胶僵硬灰暗的胶质层，以获得更好

2、的光泽及柔软度；利用蛋白酶处理能改善羊毛鳞片层表面，防止其缩绒等。LOGO羊毛预处理蛋白酶防毡缩整理羊毛鳞片表层及角质层中含有大量疏水性类脂层，且肽链间胱氨酸二硫键的交联增加了纤维的紧密度，降低了酶分子在纤维表面的吸附，导致蛋白酶分子对羊毛鳞片的实际水解效率较低；而通过预处理，可以破坏羊毛纤维表面类脂层的连续分布状态，切断部分二硫键，增加羊毛纤维表面的亲水性，从而使蛋白酶充分作用，去除表面鳞片。 作用机理：LOGO研究进展氧化-蛋白酶处理氧化-蛋白酶-树 脂整理氧化-蛋白酶-谷氨酰胺转胺酶脂肪酶预处理角质酶预处理角蛋白酶预处理电离辐射低温等离子体物理法化学法酶 法预处理法分类：LOGO等离子体

3、（物理法）预处理+蛋白酶法 早期：氯化法,破坏二硫键及蛋白质肽键。 羊毛纤维泛黄，有机卤化物，环境污染。低温等离子体蛋白酶联合处理 等离子体（物理手段）+蛋白酶（生物制剂），联合处理。LTP-低温等离子体P-酶LOGO氧化（化学法）预处理+蛋白酶法KMnO4 -木瓜蛋白酶（山羊绒防毡缩） KMnO4预处理的山羊绒纤维，再采用木瓜蛋白酶进行防缩处理。纤维毡缩球体积提升 26.47% 。 山羊绒防缩处理-Savinase单独，防缩效果不十分明显。 分子量大，二硫键，结构坚固。LOGO氯化-树脂整理防毡缩问题：产生有机卤化物，污染环境，织物泛黄，色泽暗淡。角蛋白酶/蛋白酶协同作用防毡缩角蛋白酶/蛋白

4、酶防毡缩优点：有效去除羊毛鳞片，毡缩率明显下降，达到机可洗要求。羊毛溴Allworden现象SEM 观察结果结论：角蛋白酶能促进蛋白酶对羊毛鳞片的降解，二者协同作用能有效去除羊毛鳞片。角蛋白酶（酶法）预处理+蛋白酶法LOGO丝的酶法脱胶作用机理：蛋白酶能先与丝胶生成中间物，然后再经水解放出原来的酶，使丝胶中肽键断裂而水解。适当的蛋白酶可促使丝胶迅速水解，不仅可以在较低的温度下进行, 还可具有丝素不易损伤、不起毛丝和蓬松性好的效果。工艺流程分为前处理、预碱处理和浸酶脱胶、后处理三个阶段。预碱处理使丝胶膨化和稍有溶解，再经低温浸酶脱胶，达到内外脱胶均匀。LOGO研究进展肥皂脱胶缺点：处理后纤维强力

5、下降较多（主要缺点），肥皂耗费量大，损害生态环境。混合蛋白水解酶在蚕丝脱胶中的应用Alcalase碱性蛋白酶/Savinase蛋白酶混合脱胶优点：高效，处理后蚕丝重量损失较少，强度和伸长率都比较高。不同酶以及肥皂处理随时间增加，蚕丝强度的变化处理前的蚕丝表面处理后的蚕丝表面LOGO作用机理：通过丝氨酸蛋白酶的作用，可降解纤维结构中的酰胺键从而回复部分损失的强力，且不破坏其抗皱性能；且丝氨酸蛋白酶是既便宜又耐用的生物催化剂，并可以实施可控制的生物催化降解。N羟甲基试剂是一种传统的交联剂，广泛用于纺织行业来生产抗皱棉织物，但由于酸性催化解聚和纤维束分子的交联，织物的拉伸强力下降明显。传统碱或酸水解

6、很难控制，不仅会破坏抗皱效果，甚至会破坏织物本身。蛋白酶对耐久压烫整理棉织物力学性能的改善LOGO蛋白酶对耐久压烫整理棉织物力学性能的改善交联棉织物在50下与NaOH反应30分钟并不能提供良好的机械回复，相比酶处理，还能引起两倍的耐久压烫效力的损失。将经酶处理后的织物与没有被水解的织物进行比较，可看到前者K/S值明显提高。LOGO蛋白酶用于棉织物的精练背景实验测定与结果传统的碱法精练存在着污染环境、损伤纤维和作业环境差等缺陷。而蛋白酶对棉织物进行处理，棉织物润湿性能改善，毛效有所提高，且纤维损伤不大材料：蛋白酶 Novo Lan L 纯棉府绸主要工艺：酶液处理 (50，30 min，浴比 20

7、：1)酶失活 (90，l0 min)水洗烘干 润湿性测定：将织物沿经向裁成5 cm 35 cm布条，一端固定，一端竖直浸在蒸馏水中，测量30 min内 水沿经向上升的高度。 用蛋白酶对棉织物进行处理，随着酶用量增大，织物毛效有所提高，但用量超 过2(o后，毛效趋于恒定。LOGO润湿性能测试结果毛效10.2毛效9.8毛效8.3毛效7.0蛋白酶用量5%蛋白酶用量3%蛋白酶用量1%蛋白酶用量0%LOGO展望寻求不同种类的生物酶组合应用；筛选对鳞片层具有高度专一性蛋白酶/改性蛋白酶；适度环保型、反应可控型氧化预处理。提高酶分子量，增大酶分子体积，使酶解作用集中于羊毛纤维表面，从而提高酶的应用性能。LO

8、GO参考文献1杨喜爱.生物酶在纺织工业上的应用J.中国麻业,2003,25(4)：202-204.2杨建民,王强,纪惠军等.羊毛预处理-蛋白酶防毡缩整理机制J.纺织学 报,2009,30(9):71-76.3王平,王强,范雪荣等.羊毛蛋白酶防毡缩加工综述J.印染,2010,36(5):46-49.4王生,张瑞萍.低温等离子体和蛋白酶联合处理对羊毛织物性能的影响J.毛纺科技,2012,40(6):21-25.5郑秋生,李龙等. KMn04一Savinase蛋白酶对山羊绒纤维毡缩性能的影响J.毛纺科技,2012,40(1):31-35.6周雯,纪惠军等.角蛋白酶对羊毛蛋白酶防毡缩整理的促进作用J.纺织学报,2011,32(1):82-87.7纪惠军,周雯等.角蛋白酶与蛋白酶一浴法羊毛防缩研究及机理分析J.印染助剂,2011,28(8):26-30.LOGO8姜利利,王祥荣.天然彩丝的精练方法研究J. 国外丝绸,2008,23(2):10-12:10-12.9Degumming of Silk with Mixed Proteolytic EnzymesJ. Mokhtar Arami, Sharam Rahimi et. Journal of Applied Polymer Science, 2007, 106:267-275.10王华锋.蛋白酶对耐久压烫整理棉织物