專利名稱：一種利用谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶提高羊毛織物天然染料染色性能的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶提高羊毛織物天然染料染色性能的方 法，屬于生物技術(shù)在紡織中的應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
合成染料對(duì)羊毛纖維上染率和染色牢度均較好。天然染料上染紡織纖維存 在上染率低，染色牢度差的問題。目前對(duì)天然染料上染紡織纖維，人們著重研 究采用媒染劑，對(duì)織物進(jìn)行改性處理或采用其他物理方法來提高染料對(duì)纖維的 吸著性能和染色牢度。傳統(tǒng)的媒染劑大多含金屬離子，其中許多傳統(tǒng)的金屬離 子因?qū)θ梭w的毒副作用和對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的污染而被列入生態(tài)紡織品所禁用的名 單。
利用蛋白酶的水解作用可以提高羊毛織物的染色性能，但是會(huì)造成羊毛纖維 的過渡損傷。谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶與蛋白酶的催化機(jī)理正好相反，其可以催化蛋白 質(zhì)分子內(nèi)、分子間發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，目前廣泛應(yīng)用于食品和醫(yī)藥行業(yè)。從羊毛蛋 白的氨基酸組成分析，羊毛可以作為谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶作用的良好底物，酶促交 聯(lián)反應(yīng)可以使羊毛纖維形成了更加緊密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使染料分子能夠更加牢固 得分散在羊毛蛋白內(nèi)部，因此就有可能提高天然染料的染色牢度。因此基于谷 氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶特殊的催化特性，有望建立一種新型的提高羊毛天然染料染色性 能的生物方法。此酶的應(yīng)用為羊毛制品的生物法加工和拓寬改酶的應(yīng)用領(lǐng)域具 有非常重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于利用谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶的催化交聯(lián)作用代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬離 子媒染法，提高天然染料在羊毛織物上的染色性能。
本發(fā)明的技術(shù)方案 一種提高羊毛織物天然染料染色性能的方法，將羊毛 織物預(yù)處理后進(jìn)行染色，染色過程后采用谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶固色，工藝步驟
a.羊毛織物預(yù)處理織物熱水浸漬；用含lg/L滲透劑JFC、質(zhì)量濃度4 X的高錳酸鉀溶液pH4、溫度40。C、時(shí)間30min、浴比1 :20氧化，45。C皂洗 15 min，質(zhì)量濃度2。％純堿中和清洗，清水沖洗，烘干；質(zhì)量濃度6%NaHS03 的lXHAc溶液溫度40。C、時(shí)間30min、浴比1:20脫色，沖洗，晾干；浸入 含有蛋白酶的5Ommol/L的Tris-HCl緩沖溶液恒溫處理pH7-8、浴比1:20、浴 中含質(zhì)量濃度1°/。平平加0和1%蛋白酶、50。C處理45min，高溫滅酶，沖洗， 烘干；
3b. 染色過程織物浸入質(zhì)量濃度3%的天然色素溶液中，浴比1 : 30，
20-30min升溫至90°C，染液以醋酸調(diào)pH3， 9(TC恒溫染lh，皂片溫水洗浮色， 晾干；
c. 谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶的固色過程染色羊毛織物浸入含有一定酶活的谷氨酰 胺轉(zhuǎn)胺酶的50mmol/LTris-HCl緩沖溶液為固色浴中，pH6.5、浴比1:20，浴中 谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶酶活20U/g織物，浴中含平平加0質(zhì)量濃度0.5%， 37。C固色 lh，，高溫滅酶，沖洗，烘干。
所用谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶為任何微生物和組織來源的谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶酶制劑； 天然染料為任何動(dòng)物或植物來源的天然染料。 所述羊毛織物為任何針織及機(jī)織羊毛織物。
本發(fā)明的有益效果本發(fā)明方法與傳統(tǒng)的媒染發(fā)相比，羊毛織物經(jīng)谷氨酰 胺轉(zhuǎn)胺酶處理，天然染料的染色可達(dá)到與傳統(tǒng)媒染法相當(dāng)?shù)脑硐蠢味?，?duì)日曬 牢度的影響很小，但可提高染色織物的亮度和勻染性，并且避免了重金屬離子 的使用。
具體實(shí)施例方式
織物華達(dá)呢毛坯皂洗后晾干待用，谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶市售食品級(jí)，溶菌 酶市售，工業(yè)級(jí)；天然色素姜黃，梔子黃，紫膠紅為食品級(jí)。 實(shí)施例h
a. 羊毛織物預(yù)處理，工藝處方及條件如下織物熱水浸漬、高錳酸鉀溶液 氧化(KMn04， 4%(owf)， JFC (江蘇凌飛化工有限公司產(chǎn)品)lg/L， pH4，溫 度40。C，時(shí)間30min,浴比l : 20)、皂洗(45。C ， 15 min)、中和清洗(純堿2%(owf))、 清水沖洗、5(TC烘干、脫色(NaHS03 6X(owf)， HAc 1%，溫度40°C，時(shí)間30 min， 浴比1 : 20)、沖洗、晾干、浸入含有蛋白酶的50 mmol/L的Tris-HCl緩沖溶液
(pH7-8;浴比1:20，平平加O: 1%，蛋白酶用量1% (owf))、恒溫處理(50°C， 45min)、高溫滅酶、沖洗、烘干。
b. 染色過程織物浸入色素溶液(天然色素用量3%，浴比1 : 30)、20-30min 升溫至90'C、染液以醋酸調(diào)pH為3左右恒溫染lh、皂片溫水洗浮色、晾干。
c. 谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶的固色過程染色羊毛織物浸入含有谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶的 50 mmol/L Tris-HCl緩沖溶液(谷氯酰胺轉(zhuǎn)胺酶用量20 U/g織物，平平加O: o.w.f =0.5%， 37°C， lh,浴比1:20， pH6.5)、高溫滅酶、沖洗、烘干。
在相同的染色條件下，未經(jīng)預(yù)處理和谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶固色的羊毛染色織物 的K/S值分別為姜黃6.8，梔子黃6.3，紫膠紅20,水洗牢度均為l-2級(jí)。經(jīng)過預(yù)處 理及20U/g織物的谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶固色處理lh的羊毛染色織物的K/S值分別為姜 黃12，梔子黃ll，紫膠紅27，水洗牢度均為4-5級(jí)。染色織物的亮度和染色均勻 性得到改善。
4對(duì)比實(shí)施例
織物分別媒染劑溶液(硫酸亞鐵，o.w.f=10%;浴比1:50，室溫，3h)、 取出烘干(6(TC)、平衡24h。
染色過程織物浸入色素溶液(天然色素用量o.w.f二3。/。，浴比1: 30)、 20-30 min升溫至90。C、染液以醋酸調(diào)pH3-4恒溫染1 h、皂片溫水洗浮色、晾干。
染色羊毛織物經(jīng)酶染后染色強(qiáng)度K/S分別為姜黃19，梔子黃M，紫膠紅32， 水洗牢度均為5級(jí)。但是染料的顏色明顯變深變暗。
權(quán)利要求
1、一種提高羊毛織物天然染料染色性能的方法，其特征是將羊毛織物預(yù)處理后進(jìn)行染色，染色過程后采用谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶固色，工藝步驟a.羊毛織物預(yù)處理織物熱水浸漬；用含1g/L滲透劑JFC、質(zhì)量濃度4％的高錳酸鉀溶液pH4、溫度40℃、時(shí)間30min、浴比1∶20氧化，45℃皂洗15min，質(zhì)量濃度2％純堿中和清洗，清水沖洗，烘干；質(zhì)量濃度6％NaHSO3的1％HAc溶液溫度40℃、時(shí)間30min、浴比1∶20脫色，沖洗，晾干；浸入含有蛋白酶的50mmol/L的Tris-HCl緩沖溶液恒溫處理pH7-8、浴比1∶20、浴中含質(zhì)量濃度1％平平加O和1％蛋白酶、50℃處理45min，高溫滅酶，沖洗，烘干；b.染色過程織物浸入質(zhì)量濃度3％的天然色素溶液中，浴比1∶30，20-30min升溫至90℃，染液以醋酸調(diào)pH3，90℃恒溫染1h，皂片溫水洗浮色，晾干；c.谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶的固色過程染色羊毛織物浸入含有一定酶活的谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶的50mmol/L Tris-HCl緩沖溶液為固色浴中，pH6.5、浴比1∶20，浴中谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶酶活20U/g織物，浴中含平平加O質(zhì)量濃度0.5％，37℃固色1h，，高溫滅酶，沖洗，烘干。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高羊毛織物天然染料染色性能的方法，其特征 在于所用谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶為任何微生物和組織來源的谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶酶制劑； 天然染料為任何動(dòng)物或植物來源的天然染料。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高羊毛織物天然染料染色性能的方法，其特征 在于所述羊毛織物為任何針織及機(jī)織羊毛織物。
全文摘要
一種利用谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶提高羊毛織物天然染料染色性能的方法，屬于生物技術(shù)在紡織中的應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的工藝步驟a.織物的預(yù)處理；b.染色過程；和c.用谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶的固色過程。本發(fā)明通過谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶的催化作用，提高羊毛織物天然染料染色性能，避免了傳統(tǒng)媒染劑的使用。羊毛織物經(jīng)谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶處理，天然染料的染色可達(dá)到與傳統(tǒng)媒染法相當(dāng)?shù)脑硐蠢味?，?duì)日曬牢度的影響很小，可提高染色織物的亮度和勻染性，并且避免了重金屬離子的使用。
文檔編號(hào)D06M16/00GK101565900SQ200910031550
公開日2009年10月28日 申請(qǐng)日期2009年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月22日
發(fā)明者莉 崔, 平 王, 強(qiáng) 王, 范雪榮 申請(qǐng)人:江南大學(xué)