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一种处理羊毛的方法

本发明提供一种利用含碱醇溶液、随后用蛋白水解酶水溶液处理羊毛、羊毛纤维或动物毛发的方法。所描述的方法导致改进的耐收缩性,并可导致手感、外观、可湿性的改进,缩绒趋势降低,增加白度,减少起球,改进柔软度,提高抗拉强度,并且改进染色特征如上染率和染料耐洗性。


一种处理羊毛的方法

发明领域本发明涉及一种处理羊毛、羊毛纤维或动物毛发以提供改进的性质如耐收缩性和手感的方法。

提高羊毛耐收缩性的最常用方法是IWS/CSIRO ChlorineHercosett法,该方法包括酸性氯化,其后使用聚合物。该方法使羊毛有高度耐收缩性,但是却不利地影响羊毛的手感,损伤羊毛纤维,并产生危害环境的废物。

旨在使有益作用最大而使损害最小的方法通常试图将降解反应限定于纤维表面,从而避免整个纤维的严重损害。McPhee,织物研究杂志(Text.Research J.)1960,30:358,描述了用高锰酸钾饱和盐溶液处理纤维,在此条件下纤维膨胀降低。有机溶剂中的降解剂也用来在非膨胀条件下改善纤维表面。Leeder等人,第七届国际羊毛织物研究会议会刊,东京,1985,第IV卷,312,描述了在非膨胀条件下用乙醇溶剂中的无水碱处理羊毛的方法。这种处理产生具有改进的耐收缩性和优良的染色性质的羊毛。

曾用多种酶促法处理羊毛。JP-A 51099196描述了一种用碱性蛋白酶处理羊毛织物的方法。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。US 4533359描述了一种除去动物纤维皮垢的方法,其包括用氧化剂表面氧化动物纤维,随后用蛋白水解酶的饱和或近饱和无机盐水溶液处理纤维。US 5,529,928描述了一种获得具有柔软羊毛感和耐收缩性质的羊毛的方法,该方法采用开始处理如化学氧化步骤或用过氧化物酶、过氧化氢酶或脂肪酶处理,随后用蛋白酶和热处理。EP 358386 A2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(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导致与耐收缩性和柔软度有关的进一步改善的新方法。单独使用或者与氧化化学步骤结合使用,处理羊毛的酶促法几乎未获商业成功,这可归因于其相对较高的成本和由于导致重量和强度的损失而易于损害羊毛的倾向。因此,在本领域中需要处理羊毛、羊毛纤维或动物毛发材料的改进方法,它们能改善柔软度、耐收缩性、外观、白度、上染率和起球抗性,而比已知的处理引起更低的纤维损坏。

改进的性质无限制地包括:改进的耐收缩性、改进的手感、改进的外观、改进的可湿性、缩绒趋势的减弱、增加的白度、起球的减少、改进的柔软度、改进的伸展性、改进的抗拉强度、改进的染色特性,如上染率和染料耐洗性。应当理解,上述性质之一的改进是相对于下列任一而确定的:(i)未处理的羊毛;(ii)只用含碱醇溶剂处理的羊毛(即系列组合的第一步);或(iii)只用蛋白水解酶处理的羊毛。此外,与单独的蛋白酶处理相比,本发明的方法可导致纤维损坏减少,表现为织物重量损失的减少,和爆裂强度的提高。

另一方面,本发明提供一种处理角质材料的方法,包括在可产生至少一种上述改进性质的条件下使该材料与一种含碱多元醇溶液接触。合适的多元醇无限制地包括:二元醇,如乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇和二(乙二醇),和高级多元醇,如甘油。相对于使用如易燃的一元醇,这种含碱多元醇处理具有十分安全的优点。此外,相对于含碱一元醇溶液,使用含碱多元醇溶液使处理能在更高温度下安全进行,从而具有如上所述性质的潜在优点。

另一方面,本发明提供已用本发明的方法处理的角质材料。发明详述本发明提供处理角质材料如羊毛、羊毛纤维和动物毛发以改进该材料的一种或多种性质的方法,这些性质无限制地包括:耐收缩性、手感、外观、可湿性、缩绒趋势、白度、起球抗性、抗拉强度和可染性。本发明的方法导致相对于对照改进的耐收缩性。相对于赋予羊毛耐收缩性的其他已知方法,本发明的方法具有以下优点,包括降低成本、降低环境危害及所处理的羊毛的性质如强度、白度和手感改进中的一项或多项。

这些方法包括顺序用(a)一种含碱醇溶液和(b)一种蛋白酶处理角质材料。任选地,在步骤(a)和(b)之间可用水溶液漂洗该材料。该材料也可在步骤(b)之前、之中或之后与柔软剂接触。令人惊讶地,用溶于醇溶剂的碱处理角质材料似乎部分保护羊毛免于之后蛋白水解处理的不希望的作用(例如强度和重量损失),而保持角质材料对蛋白水解处理有益方面的接受性,如耐收缩性、白度、柔软度和上染率的提高。

另一方面,本发明也包括用一种含碱多元醇溶液处理角质材料,而不需之后的蛋白水解酶处理步骤。

可应用本发明的角质材料包括任何动物毛发产品,无限制地包括:绵羊、骆驼、兔、山羊、美洲驼的毛,和称为美利奴羊毛、设得兰羊毛、克什米尔羊毛、阿尔帕卡毛、马海毛等的毛。羊毛或动物毛发材料可以是陀螺状、纤维、纱线或编织物或针织物的形式。也能对松散束或由羊毛或动物毛发材料制成的衣服施行本发明的方法。

本发明的方法能单独或与其他处理如煮练或染色一起施行,并能在加工的许多不同阶段包括染色前或染色后进行处理。能与酶一起加入多种不同的化学添加剂,如润湿剂和柔软剂。含碱醇处理在施行本发明中,用优选地含有2-12个碳原子的醇制备含碱醇溶液,无限制地包括一元醇,如乙醇、环己醇、1-丙醇、1-丁醇、环己醇和二(乙二醇)乙醚;多元醇,如乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,4-丁二醇、1,2-戊二醇、1,2-己二醇、二(乙二醇)、二(丙二醇)、三(乙二醇)、四(乙二醇)、2-甲基-2,4-戊二醇、2-丁烯-1,4-二醇、环己烷二甲醇,和上述化合物的异构体。多元醇在此定义为含有一个以上羟基的化合物。

在一个优选实施方案中,含碱醇溶液是一种多元醇。多种多元醇有比一元醇特别是比用作溶剂的商品型醇明显更高的沸点和闪点。因此,多元醇能更安全且更实用地用于工业规模。此外,在较高温度下作用的能力可引起角质材料性质的改进。应当理解,多元醇溶液不需要由100%的多元醇组成;也可含有水和一元醇,作为杂质、残余成分或添加剂。在特别优选的实施方案中,多元醇溶液是醇总重量的80%以上是多元醇的溶液。

在实施本发明的过程中,通过向醇溶剂或醇溶剂混合物中加入一种或多种不同化学药品生产含碱醇溶液。含碱醇溶液含有ROH和RO-型化合物,其中RO-是阴离子,R可独立地是氢、烃基或取代烃基。在此使用时,“烃基”是指只含碳和氢原子的线性、分支或环形基团。在此使用时,“取代烃基”是指用一个或多个杂原子取代的烃基。含碱醇溶液一般含有约0.001M至约0.5M RO-,优选地约0.01M至约0.1MRO-。

可直接向醇溶剂如丙醇中加入合适的碱,如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙或氢氧化铵,以生产含碱醇溶液。此外,也能通过向醇溶液中加入碱或碱土金属,例如通过向叔丁醇中加入钾,生产含碱醇溶液。

在实施本发明过程中,应当理解,向醇溶剂中加入碱能引起快速平衡。例如,向甲醇中加入氢氧化钠在溶液中产生氢氧化物和甲氧化物阴离子的平衡混合物。在处理过程中,通过从羊毛中释放包括肽和脂类的化合物可影响动态平衡。从羊毛中释放的化合物通常是酸性的,从而中和醇溶液中的某些碱。此外,向醇溶液中加入合适的化合物也许不引起直接溶解,溶解速率可受如温度和浓度等因素影响。

在优选实施方案中,含碱醇溶液含有少于约10%(重量百分比)的水,优选地少于约2%的水。水合角质材料如羊毛也能向用来处理这种材料的任何平衡混合物提供水分子。

通常使角质材料与含碱醇溶液接触约1秒到约90分钟,优选地约1分钟到约60分钟;温度约-15℃至约120℃,优选地约0℃至约110℃,最优选地约20℃至约100℃。使用的特定条件尤其依赖于用作溶剂的特定醇。

任选地,已用含碱醇溶液处理的角质材料可在蛋白酶处理之前用水漂洗。蛋白酶处理在实施本发明中,可以使用在实际加工条件下显示蛋白水解活性的任何蛋白水解酶,包括两种或多种这样的酶的组合。蛋白酶可以是微生物来源的,即,来源于细菌、真菌或酵母;植物来源的,例如,木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、无花果蛋白酶;或动物来源的,例如,胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶。

此外,任何蛋白酶变体都可以在本发明的方法中使用。在此使用时,“变体”是指由表达编码蛋白水解酶的基因的生物产生的酶,所述基因通过天然蛋白水解酶基因的突变获得,这种突变是随机的或定点性质的,包括通过基因改组产生突变基因。

在优选的实施方案中,蛋白水解酶是丝氨酸蛋白酶、金属蛋白酶或天冬氨酸蛋白酶。丝氨酸蛋白酶是在活性位点包含必需丝氨酸残基的酶(White,Handler和Smith,1973“生物化学原理”,第五版,McGraw-Hill图书公司,NY,271-272页)。丝氨酸蛋白酶一般可被二异丙基磷酸氟抑制,但与金属蛋白酶不同,其对乙二胺四乙酸(EDTA)具有抗性(虽然它们由于钙离子而在高温下稳定)。丝氨酸蛋白酶通常在碱性pH范围内显示最大蛋白水解活性,而金属蛋白酶和天冬氨酸蛋白酶通常分别在中性和酸性pH范围内显示最大蛋白水解活性。

优选的蛋白水解酶是枯草杆菌酶(subtilase)——一类根据同源性确定的丝氨酸蛋白酶(Siezen等人,蛋白质工程(Protein Engng.)4(1991)719-737)。已经测定了多种枯草杆菌酶的氨基酸序列,包括来源于芽孢杆菌属菌株的至少6种枯草杆菌酶,即,枯草杆菌蛋白酶168、枯草杆菌蛋白酶BPN′、枯草杆菌蛋白酶Carlsberg、枯草杆菌蛋白酶DY、解淀粉枯草杆菌蛋白酶(amylosacchariticus),和肠系膜肽酶(mesentericopeptidase)——一种来源于放线菌目的枯草杆菌蛋白酶、来源于普通高温放线菌(Thermoactinomyces vulgaris)的高温蛋白酶(thermitase),以及一种真菌枯草杆菌蛋白酶——来源于Tritirachium album的蛋白酶K。一类枯草杆菌酶,枯草杆菌蛋白酶,已经进一步分成两个亚组。一个亚组,I-SI,包括“经典的”枯草杆菌蛋白酶,如枯草杆菌蛋白酶168、枯草杆菌蛋白酶BPN′、枯草杆菌蛋白酶Carlsberg(ALCALASE?,Novo Nordisk A/S),和枯草杆菌蛋白酶DY。另一亚组,I-S2,被描述为强碱性枯草杆菌蛋白酶,包括这样一些酶,如枯草杆菌蛋白酶PB92(MAXACAL?,GenencorInternational,Inc.)、枯草杆菌蛋白酶309(SAVINASE?,Novo NordiskA/S)、枯草杆菌蛋白酶147(ESPERASE?,Novo Nordisk A/S)和碱性弹性蛋白酶YaB。

I-S2组的这些枯草杆菌蛋白酶及其变体构成在本发明的方法中有用的蛋白酶的一个优选类别。一个有用的枯草杆菌蛋白酶变体的例子是枯草杆菌蛋白酶309(SAVINASE?)的变体,其中,在195位,甘氨酸由苯丙氨酸取代(G195F或195Gly替换为195Phe)。

方便地,常规发酵用商业蛋白酶是有用的。这样的商业蛋白酶的例子是Alcalase?(地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)菌株深层发酵产生)、Esperase?(由芽孢杆菌属的嗜碱物种的深层发酵产生)、Rennilase?(由米黑毛霉(Mucor meihei)的非致病性菌株的深层发酵产生)、Savinase?(由芽孢杆菌属的遗传修饰的菌株的深层发酵产生),例如,在文献号为WO 92/19729的国际专利申请中所公开的变体,以及Durazym?(Savinase?的一种蛋白质工程变体)。所提及的所有商业蛋白酶均由Novo Nordisk A/S,DK-2880 Bagsvaerd,丹麦生产和出售。其他优选的丝氨酸蛋白酶是来源于以下微生物的蛋白酶:拟诺卡氏菌属(Nocardiopsis)、曲霉属(Aspergillus)、根霉属(Rhizopus)、嗜碱芽孢杆菌(Bacillus alcalophilus)、蜡状芽孢杆菌(B.cereus)、纳豆芽孢杆菌(B.natto)、普通芽孢杆菌(B.vulgatus)、蕈状芽孢杆菌(B.mycoide),和来源于芽孢杆菌属的枯草杆菌蛋白酶,尤其是来源于物种拟诺卡氏菌属的种和达松维尔拟诺卡氏菌(Nocardiopsisdassonvillei)的蛋白酶,如在国际专利申请WO 88/03947中所公开的,尤其是来源于物种拟诺卡氏菌属NRRL 18262种和达松维尔拟诺卡氏菌NRRL 18133的蛋白酶。其它优选的蛋白酶是在国际专利申请PCT/DK89/00002和PCT/DK97/00500及国际专利申请WO 91/00345中公开的来自芽孢杆菌属枯草杆菌蛋白酶突变体的丝氨酸蛋白酶,和在EP 415 296 A2中公开的蛋白酶。

另一个优选的蛋白酶类别是微生物来源的金属蛋白酶。方便地,常规发酵用商业蛋白酶是有用的。这种商业蛋白酶的一个例子是Neutrase?(Zn)(由枯草芽孢杆菌菌株的深层发酵产生),由NovoNordisk A/S,DK-2880 Bagsvaerd,丹麦生产和销售。

其它有用的商业蛋白酶酶制剂包括由Sandoz AG,Basle,瑞士提供的BactosolTMWO和BactosolTMSI;由Toyo Boseki Co.Ltd,日本提供的ToyozymeTM;和由Kao Corporation Ltd,日本提供的蛋白酶KTM(由芽孢杆菌属的KSM-K16种菌株的深层发酵产生)。

所用的蛋白水解酶的量优选地为每千克角质材料约0.001克到约20克酶蛋白质,优选地为约0.01克到约10克,更优选地约0.05克到约5克。

一般在约15℃至约90℃,优选地35℃至75℃下,使该材料与含酶溶液接触约1分钟至约150分钟。水溶液可含有一种缓冲液(酸性、中性或碱性pH),以及一种或多种表面活性剂和/或柔软剂。应当理解,pH可在反应过程中改变。还应当理解,特定条件如酶浓度、pH、缓冲液组成、时间和温度可依角质材料的来源、酶和含碱醇处理步骤的性质而不同。这些及其他变量的优化能用常规实验实现。

此外,因为羊毛和其他动物毛发材料是生物来源的,它们可因动物的生活条件和健康而在化学组成和形态结构方面大大不同。因此,对羊毛或其他动物毛发产品施行本发明的方法的效果可因原材料的性质而不同。柔软剂可在酶处理期间或之后使用柔软剂。可以使用任何常规柔软剂,无限制地包括:阳离子柔软剂,有机阳离子柔软剂或硅氧烷基产品;阴离子柔软剂;和非离子柔软剂。有用的柔软剂的非限制性例子包括聚乙烯柔软剂;硅氧烷柔软剂,如,二甲基聚硅氧烷(硅油)、H-聚硅氧烷、硅氧烷弹性体、氨基功能基二甲基聚硅氧烷、氨基功能基硅氧烷弹性体和环氧功能基二甲基聚硅氧烷;以及有机阳离子柔软剂,例如,烷基季铵衍生物。改进的性质本发明的方法导致羊毛及其他角质材料的一种或多种性质的改进,无限制地包括:耐收缩性、手感、外观、可湿性、白度、起球抗性、抗拉强度和可染性。特别是,本发明的方法导致相对于未处理的羊毛而言改进的耐收缩性。包括一系列处理步骤的方法也提供相对于接受少于处理步骤总数的羊毛而言改进的耐收缩性。

相对于未处理的羊毛,用含碱醇溶液处理羊毛、羊毛纤维或动物毛发导致耐收缩性和起球抗性的改进。相对于未处理的羊毛,用含碱多元醇溶液处理羊毛导致耐收缩性和起球抗性的改进,与用含碱一元醇溶液处理羊毛相比,具有相关的安全性优点。

在最初用含碱醇溶液处理之后再用蛋白水解酶处理羊毛(之后任选地还可有漂洗步骤),在增白、软化和耐收缩性方面引起显著的好处(相对于只用含碱醇溶液处理的羊毛,即无蛋白水解酶步骤)。相对于只进行第二步处理的羊毛(即蛋白酶步骤,无含碱醇步骤),接受系列组合处理的羊毛产生优良的耐收缩性,优选地具有降低的损害,表现为重量损失和强度损失的减少。

令人吃惊地,用溶于醇溶剂的碱预处理能有效地保护羊毛免受蛋白水解处理的不希望的作用,如强度和重量损失,而保持羊毛对蛋白水解处理的有益方面的接受性,如耐收缩性、白度、软化和上染率。不希望被理论所限制,可以认为,最初经受含碱醇溶液处理的羊毛似乎具有有助于保护纤维在蛋白水解处理期间免受内部损害的形态和/或化学改变。

能调节许多不同的变量,来达到不同的物理性质结果。例如,可降低蛋白水解酶的量,以减少重量损失,但这也可导致耐收缩性的降低。

在蛋白水解处理过程中使用的缓冲液系统是一个非常重要的变量。改变pH、缓冲盐或缓冲盐浓度能显著影响如重量损失和耐收缩性的性质。应当理解,这些因素可为特定目的优化。例如,根据本发明的方法,并与其他所有因素相同,相对于在相同pH和离子强度下用硼酸盐缓冲液中的蛋白水解酶处理的羊毛,用二乙醇胺缓冲液中的蛋白水解酶处理羊毛通常提供重量损失减少但耐收缩性也降低的羊毛。预期可优化缓冲液系统,使得在给定范围内,精选的缓冲液能引起相比另一种缓冲液系统而言改进的耐收缩性和减少的重量损失。

通过测定纤维的缩绒皱缩测定耐收缩性,缩绒皱缩是由在水溶液中洗涤引起的羊毛纤维累进缠结导致的不可逆皱缩。缩绒皱缩被定义为由洗涤引起的长度和/或宽度和/或面积的减少,考虑到最初的松驰回缩。皱缩能用任何常规方法测定,无限制地包括IWS TM 31或下列方法(在下列实施例中使用)。羊毛样品(24cm×24cm)沿边缘缝合,并以矩形(18cm×18cm)作记号。处理样品,空气干燥,然后与外部对照物如毛巾和布料一起进行5个循环的机洗和干燥(温洗,高温热燥)。在5个循环后测量矩形的尺寸,皱缩被定义为矩形尺寸的改变。对于此处使用的织物,松弛回缩解释了面积由324cm2减少为264cm2的原因。其他所有面积减少,称为“皱缩:归因于缩绒皱缩。耐收缩性的提高表示缩绒的减少,因此提供改进的耐收缩性的所有方法也提供“抗缩绒”性质。

“改进的耐收缩性”被定义为当用IWS TM 31或上述另一种方法测量时耐收缩性的积极改变。优选地,这种改变是统计学显著的。应当理解,这种改变的程度取决于许多变量,包括角质材料的性质。例如,当对此处使用的织物(来自TestFabrics,Inc.,TF532样式的运动衫编织羊毛)实施时,本发明的方法将引起耐收缩性的统计学显著的积极改变。

手感是指纺织品的触觉或感觉,包括柔软度。通过评审检验用1-3(最坏到最好)评价织物手感。

外观的一个方面是白度,反映羊毛色的程度。白度能用任何常规方法测定,包括使用合适的分光光度计如Macbeth Color-Eye?7000的CIE Ganz 82法。

通过测量起球确定起球抗性,起球是纤维缠绕为具有形成阴影的足够密度、从而在织物表面可见的球(球粒)。起球能用任何常规方法测定,例如使用IWS Test法196,或美国检测与材料方案ASTM D4970-89,使用Martindale磨损和起球测试仪(James H.Heal&Co,UK)。在后一种方法中,以1-5的等级目测起球,其中1表示严重起球,5表示没有起球。起球(与其他性质如白度一起)是织物外观的主要部分。

织物强度可用任何常规方法测定,例如,根据IWS TM 29或ASTM方案D 3786-87,使用Mullen Burst测试仪(C型,B.F.Perkins,Chicopee MA)。爆裂强度是指对环状样品扩张断裂时施加在其上的压力。能对湿的或干燥织物测定爆裂强度。

可染性特征包括上染率和对接触湿碱的染料颜色牢固性(如IWSTM 174中所定义的)。上染率是浸于染料溶液中的羊毛或动物毛发材料吸收可供利用的染料的能力的量度。这种性质能通过下列试验测定。在合适的反应容器中,将羊毛或动物毛发材料置于酸黑172缓冲溶液(300ml 0.05M NaOAc缓冲液,pH4.5,加7.5ml 1.0%w/w酸黑172水溶液)中。容器在50℃振荡水浴中轻轻搅拌温育15分钟。从溶液中除去该材料后,使其空气干燥,然后用合适的分光光度计测量以确定CIELAB值。上染率根据L*读数确定,上染率的改变通过测量相对于未处理的材料的dL*确定。

下列实施例旨在非限制性地说明本发明。方法:下列实施例对运动衫编织羊毛(来自TestFabrics,TH532样式)样品(24cm×24cm,每块以18×18cm2矩形作记号,每块约9克)进行。样品在测试物理性质之前常规进行5个洗涤/干燥循环。样品按照下列条件机洗:水量        少量加载加载重量    约1.4kg

去污剂       0.5%AATCC标准去污剂温度         热/冷洗涤速度     常规(快/慢)洗涤时间     6分钟漂洗         第二次漂洗总时间       45分钟干燥循环     中度(编织)样品利用中度(编织)循环按照下列条件机器滚筒式干洗:温度         低于60℃时间         60分钟冷却时间     10分钟总时间       70分钟在以下实施例中提供的数据表中,使用下列简短的纵栏标题,全都是指在5个机洗/干燥循环后检测的性质:面积5W/D是指在5个机洗/干燥循环后羊毛上标记的正方形的面积。皱缩是指相对于预定的264cm2“零缩绒皱缩”面积的正方形面积。重量损失是指在处理和5个洗涤/干燥循环后平衡织物重量相对于织物初始重量的改变。正数的重量损失表示重量减少,而负数表示重量表观增加(通常归因于较高的水分摄取)。黄度是指按照ASTM标准方法E313测量的织物的黄色程度。白度按照CIE Ganz 82法测量。上染率是指在如详述部分所述检测上染率后的织物颜色。较大的dL*数字对应于较低的上染率。爆裂强度是指织物的湿爆裂强度,是至少5次测量的平均值。n/a数据项表示未获得测量值。

将每组2块样品加入盛有500mL缓冲液(硼酸钠H2SO4缓冲液,0.01M,pH8.2)的瓶式去污力测试仪容器中。然后向容器中加入蛋白酶溶液——0.2mL ESPERASE?8.0L(具有8.0 KNPU(E)/g Kilo Novo蛋白酶单位活性的商品制剂,其中用Novo Nordisk公开文本AF-220所述的自动动力学试验测定相对于酶标准的蛋白水解活性)或0.2mLSAVINASE?16.0L(16.0 KNPU(S)/g)(对照样品置于500mL水中,其中不加蛋白酶溶液)。样品在44℃下在瓶式去污力测试仪中搅拌40分钟,之后在10分钟内将温度升至80℃,然后在80℃下保持10分钟,以灭活酶。从溶液中除去样品,漂洗,在恒定温度与湿度的空气中干燥,称重并测量,然后进行5个循环的机洗和干燥。

结果:评价样品的重量、皱缩、黄度和白度。结果显示在以下的表1中。表1

结果证明,当单独的含碱醇溶液处理引起耐收缩性相对于对照样品明显改进,而蛋白酶处理(在最初的碱水洗后)也导致相对于对照样品明显的耐收缩性和增白时(尽管以重量损失和可能的强度损失为代价),本发明的方法,即含碱醇处理随后蛋白水解处理,在白度和耐收缩性方面提供相对于未处理的羊毛或仅用初始含碱醇处理的羊毛而言更大的益处,并导致耐收缩性和强度/重量损失相对于连续用水碱和蛋白水解酶处理的羊毛的改进。最重要的是,含碱醇溶液处理保护羊毛免于由蛋白水解酶处理引起的过度的、有害的重量损失(比较样品9-12与样品3-6的重量损失),但允许蛋白水解处理的希望的方面,如减轻瘙痒,降低黄度,减少羊毛的皱缩。

将每组2块样品加入盛有500mL缓冲液(硼酸钠/H2SO4缓冲液,0.01M,pH8.2;或二乙醇胺/H2SO4缓冲液,0.01M,pH8.6)的瓶式去污力测试仪容器中。然后向容器中加入蛋白酶溶液(0.2mL ESPERASE?8.0)。样品在44℃下在瓶式去污力测试仪中搅拌40分钟,之后在10分钟内将温度升至80℃,然后在80℃下保持10分钟,以灭活酶。从溶液中除去样品,漂洗,在恒定温度与湿度的空气中干燥,称重并测量,然后进行5个循环的机洗和干燥。

结果:评价样品的重量、皱缩、黄度、白度和上染率。结果显示在以下的表2中。表2

这些结果证明,相比在最初用氢氧化钠醇溶液处理后进行类似的蛋白酶处理,在氢氧化钠水溶液处理后进行蛋白水解处理(样品1-4)引起羊毛织物的更严重的损坏。这种损坏表现为较大的重量损失。样品1-4比样品5-24有更严重的损坏,但不显示相应的耐收缩性改进(但白度明显增加)。

这些数据也表明,在蛋白酶处理期间正确选择缓冲液能防止重量损失与耐收缩性相关联。用二乙醇胺缓冲液处理的样品显示比用硼酸缓冲液处理的样品大大降低的重量损失,及类似水平的耐收缩性。具有乙醇胺功能性的其他缓冲液,包括生物缓冲液如Tris,也具有这种保护能力。然而,其他非乙醇胺型的缓冲液,包括基于硼酸的缓冲液,通常具有更有效的蛋白水解酶用途。

最后,这些数据表明,溶剂的选择也是重要的。含碱甲醇处理比高级醇处理在保护羊毛不受蛋白水解损害方面效果更差(比较样品5-8与样品9-24)。

将每组2块样品加入盛有500mL水溶液(硼酸钠/H2SO4缓冲液,0.01M,pH8.2;二乙醇胺/H2SO4缓冲液,0.01M,pH8.6;或2mM氢氧化钠)的瓶式去污力测试仪容器中。然后向容器中加入不同量的ESPERASE?8.0L溶液——每个容器0.2mL、0.1mL、0.02mL或0mL(空白)。样品在44℃下在瓶式去污力测试仪中搅拌40分钟,之后在10分钟内将温度升至80℃,然后在80℃下保持10分钟,以灭活酶。从溶液中除去样品,漂洗,在恒定温度与湿度的空气中干燥,称重并测量,然后进行5个循环的机洗和干燥。

结果:评价样品的重量、皱缩、黄度和白度。结果显示在以下的表3中。表3

这些数据表明,在不加入碱时,丁醇处理与含碱丁醇处理在赋予羊毛耐收缩性方面的有效性绝不相同。

将每组2块样品加入盛有500mL水溶液(硼酸钠/H2SO4缓冲液,0.01M,pH8.2;二乙醇胺/H2SO4缓冲液,0.01M,pH8.6;或水空白)的瓶式去污力测试仪容器中。然后向容器中加入不同量的ESPERASE?8.0L溶液——每个容器0.2mL、0.1mL、0.04mL或0mL(空白)。样品在44℃下在瓶式去污力测试仪中搅拌40分钟,之后在10分钟内将温度升至80℃,然后在80℃下保持10分钟,以灭活酶。从溶液中除去样品,漂洗,在恒定温度与湿度的空气中干燥,称重并测量,然后进行5个循环的机洗和干燥。

结果:评价样品的重量、皱缩、黄度和白度。结果显示在以下的表4中。表4

这些数据表明,丙二醇/NaOH组合预处理随后蛋白酶处理提供良好的耐收缩性和低重量损失。

方法:将每组2块羊毛样品置入瓶式去污力测试仪烧杯中,烧杯中盛有500mL 1-丁醇和0.5克氢氧化钠,或400mL 1-丁醇、100mL水和0.5克氢氧化钠,或不含氢氧化钠的缓冲液(硼酸钠/H2SO4缓冲液,0.01M,pH8.2)空白。轻轻搅拌,在瓶式去污力测试仪中25℃处理样品30分钟。从容器中取出样品并漂洗,在恒定温度与湿度的空气中干燥,称重并测量,然后进行5个循环的机洗和干燥。

结果:评价样品的重量、皱缩和抗拉强度。结果显示在以下的表5中。表5

这些结果表明了在溶剂处理步骤中避免太多水的必要性。

将每组2块样品加入盛有500mL水溶液(硼酸钠/H2SO4缓冲液,0.01M,pH8.2)的瓶式去污力测试仪容器中。一半样品用ESPERASE?8.0L溶液(0.15mL)处理,而另一半不接受蛋白水解酶处理。样品在44℃下在瓶式去污力测试仪中搅拌40分钟,之后在10分钟内将温度升至80℃,然后在80℃下保持10分钟,以灭活酶。从溶液中除去样品,漂洗,在恒定温度与湿度的空气中干燥,称重并测量,然后进行5个循环的机洗和干燥。

结果:评价样品的重量、皱缩和抗拉强度。结果显示在以下的表6中。表6

这些结果表明了用含碱多元醇溶液处理羊毛引起的益处。当经历实验条件时,未处理的羊毛收缩约25%(多次实验的平均所确定的),而用氢氧化钾二醇溶液处理的羊毛在5个机洗/干燥循环后具有低于10%的皱缩。在最初用含碱多元醇溶液处理羊毛后,进一步用蛋白水解酶处理(见实施例1和2)导致耐收缩性和其他性质如白度、柔软度和可染性的改进。

此处涉及的所有专利、专利申请和参考文献均在此引用作为参考。

根据以上详述,本领域技术人员应知道本发明的多种变化。这些明显的变化在附加权利要求书的范围内。