一种羊毛织物的抗菌防毡缩整理方法
【技术领域】：
[0001] 本发明涉及一种羊毛织物的抗菌防毡缩整理方法，属于纺织生物技术领域。
【背景技术】：
[0002] 羊毛纤维是深受国内外消费者喜爱的一种天然蛋白质纤维，它光泽柔和，富有弹 性，具有良好的吸湿性、保暖性、抗皱和防污性，它不仅适合做毛衣、外套，而且适合制成衬 衣、针织内衣裤，但由于羊毛自身结构的特殊性，即纤维表面具有鳞片层，能产生定向摩擦 效应，加之羊毛优良的弹性和卷曲性，使得毛织物在水洗过程中会因外力作用而产生毡缩， 影响织物的风格和尺寸稳定性。羊毛纤维分子间存在的二硫键、盐式键和范德华力使毛纤 维对于蛋白水解酶的水解作用有较强的抵抗作用，但在适宜的温度和湿度条件下，毛纤维 会成为细菌和真菌生长的合适媒介，这会导致毛纤维降解。因此羊毛织物应该进行防微生 物处理，以避免微生物的生长和传播以及毛纤维的损坏。
[0003] 目前现有技术中常见的羊毛防毡缩的方法主要有：
[0004] 现在使用较多的是以下的几种整理方法。
[0005] (1)氧化法:氧化法是羊毛防毡缩整理最早使用的方法，此方法是利用氧化剂与羊 毛纤维发生化学反应，将羊毛纤维的外角质层中的部分二硫键、肤键氧化水解，使之断裂生 成-so 3h、-cooh、-nh2等亲水基，亲水基吸水后，纤维鳞片充分膨化变软，顺逆摩擦系数减小， 纤维弹性下降，从而减小羊毛纤维的毡缩率。氧化法一般使用过硫酸及其盐类、过醋酸、 KMn04等氧化剂，此方法处理工艺简单，设备要求低，但防毡缩效果并不理想，氧化剂价格相 对较高，对设备的腐蚀性大。
[0006] (2)氯化法:氯化法也是氧化法的一种，使用的是含氯氧化剂。含氯化合物在处理 过程中产生氯气，氯气与水反应产生次氯酸，次氯酸在pH值为1.5-5.5时释放出活性氯，使 羊毛鳞片层催生微胞囊溶胀及部分溶解，氯化处理方法成本低，工艺成熟，防毡效果好得到 普遍应用，但加工过程中会产生可吸附的、具有致癌性的有机卤化物，且其生物降解性差， 对环境危害大，因此该方法已经不能适应生态纺织的发展要求。
[0007] (3)树脂添加法:树脂法是将树脂均匀地涂抹在羊毛纤维表面，形成一层保护薄 膜，覆盖住羊毛鳞片，从而降低或消除纤维间的滑动摩擦达到防毡缩效果，树脂法不会损伤 羊毛纤维，方法简单，防缩效果好，还能提高织物的耐磨性和抗起球性，但是树脂法处理的 织物手感发硬，影响织物后续的染色加工和服用性能，包覆的树脂还会在后续加工和洗涤 中剥落，不能保持长久的防缩性。（4)生物酶法:采用蛋白酶用于羊毛的防缩处理技术是最 有可能代替氯化防缩的生态防缩技术。
[0008] 羊毛的抗菌性处理，按照抗菌剂份不同分为三类:无机类、有机类和天然生物抗菌 剂。
[0009]其中无机抗菌剂耐热性好，但用于纺织品后整理时难以获得耐久的效果，并且大 部分品种存在重金属毒性问题。无机抗菌剂以新型光催化型和载银的纳米复合型抗菌材料 为主要发展趋势，其中光催化型无机抗菌剂依赖光致激发的强氧化自由基而起杀菌作用； 载银等金属离子型抗菌剂通过与活性基团如巯基键合或置换金属离子辅基等方式使微生 物的生命活性物质失活而起到抗菌作用;有机抗菌剂：以开发专效于生物分子(如微生物代 谢酶、膜受体等）的抗菌剂为其拓展方向，其通过作用于细胞壁和细胞膜系统、生化反应酶、 遗传物质等达到抗菌或杀菌作用。有机抗菌剂效果好、品种多，是目前使用最为广泛的一类 抗菌剂，但存在耐高温稳定性差等问题，难以用于合成纤维纺丝工艺。天然生物抗菌剂:来 源于所有生物体，主要包括多糖、多肽及糖肽聚合物类物质，以及杀菌植物、矿物，是未来抗 菌材料的主要发展方向；他们作用于微生物细胞外层或酶等生物活性物质，影响微生物的 运动、跨膜物质运输或生化反应等。但其应用范围狭窄，多数严重影响织物的色光。
[0010]中国发明专利CN201210098345.6公开了一种丝织物的生物酶法抗菌防皱整理方 法，旨在解决传统化学法真丝抗菌防皱处理中焙烘温度高，丝纤维易受损伤和白度下降的 缺陷，实现真丝织物酶促抗菌与防皱功能化改性。该发明利用酪氨酸酶的催化氧化作用，将 具有伯胺结构的壳聚糖天然整理剂接枝到丝纤维表面，提高丝织物的抗菌与防皱功效。通 过该发明处理的丝织物不仅抗菌性能得到改善，折皱回复性有所增加，织物的力学机械性 能和染色性能也有提升，与传统化学方法相比，采用酪氨酸酶法催化真丝抗菌防皱处理工 艺能耗低、效率高、污染少，有利于环境保护。
[0011]苏州大学2009届郭卫霞在高等学校教师硕士学位论文《蛋白酶在羊毛防毡缩中的 研究与应用》中对蛋白酶在羊毛防毡缩处理进行了研究，研究表明：蛋白酶单独对羊毛防毡 缩处理效果非常微弱，必须先经预氧化处理，双氧水+蛋白酶二步法效果好;单种蛋白酶对 羊毛防毡缩处理的效果不如多种蛋白酶复配处理效果好，多种蛋白酶复配优化处理的羊毛 织物在强力损失率6.93%下，毡缩率低至2.36%;经酶处理过的羊毛织物低温时上染速率 快，色深而且偏暗，色泽方面不如未处理布样鲜艳，经蛋白酶防毡缩处理的织物比较适合低 温酸性染料染色。
[0012] 2014年江南大学黄庞慧公开了《多酶协同处理的羊毛防毡缩整理研究》采用角质 酶和角蛋白酶的羊毛二浴法防毡缩工艺为：角质酶处理(pH=8.0,6U/g织物，50°C处理4h) -角蛋白酶处理（pH = 8.0,400U/g织物，50°C处理24h)。处理后羊毛织物的毡缩率为 5.86%，断裂强力为583N，强力下降百分率为7.46%。角质酶和角蛋白酶的羊毛一浴法防毡 缩工艺为：角质酶的用量为6 . OU/g织物，角蛋白酶用量为400U/g织物，pH = 8.0，50°C处理 18h。处理后羊毛织物的毡缩率为5.52%，断裂强力为590N，强力下降百分率为6.65%角蛋 白酶和蛋白酶两种酶配合整理后织物的各项性能均略好于两种酶单一处理的。角质酶和角 蛋白酶一浴法和二浴法处理后，织物的润湿性能提升较多。经角蛋白酶和蛋白酶二浴法处 理后，织物的染色性能提高较多，定向摩擦效应大幅降低，但碱溶解度超过10%，其对织物 的损伤较大，是本发明的最接近现有技术，该技术对鳞片的降解不够均匀，特别是蛋白酶的 整理，不及传统氯化处理的作用效果好，同时该发明采用较少酶添加量增长酶解时间以得 到较满意的酶解效果，同时通过多种酶的复配整理降低反应时间，但是总体的耗时仍然比 较大，不利于工业化推广。
【发明内容】
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[0013] 本发明所解决的技术问题：
[0014] 本发明针对现有技术的不足，提供一种生物酶解配合化学处理的方法，对于增加 羊毛防毡缩及抗菌能力效果显著，同时反应时间短、后续处理简易，处理后的羊毛织物的断 裂强力及白度影响较小，染色性能得到较大提高，同时定向摩擦效应大幅降低，具有较高的 经济效益，利于工业化推广。
[0015] 本发明提供如下技术方案：
[0016] 一种羊毛织物的抗菌防毡缩整理方法，对羊毛织物预处理后先通过生物酶处理再 通过化学整理，包括以下步骤：
[0017] 第一步:羊毛织物双氧水预处理：
[0018] 处理工艺：
[0019] 双氧水浓度为20-22 %，氢氧化钠添加量为0.1-0.2g/L，pH值为7.5-8.0，处理温度 为30-35°C，处理时间为20-30分钟，浴比为1:20;
[0020] 处理后搅拌加热至50°C;
[0021] 第二步:生物酶处理：
[0022] 处理工艺：
[0023]角蛋白酶处理：角蛋白酶添加量50-60U/g羊毛织物，pH值为8.0，处理温度为50°C， 处理时间为