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多酶协同作用的羊毛制品生物法功能整理关键技术
成果信息
立项支持
  • 公布年份:
    2013
  • 中图分类:
    TS195.643
  • 关键词:
  • 成果简介:
    羊毛的蛋白质属性及表面的鳞片层使得羊毛制品易毡缩、不能“机洗”、易滋生微生物。目前羊毛的防毡缩、抗菌和防霉等都是采用化学方法,存在纤维损伤大、化学整理剂对消费者具有潜在危害、整理方法环境污染严重等问题。开发羊毛制品生态的防毡缩、抗菌和防霉整理技术已成为国内外毛纺织行业迫切需要解决的难题。在国家“863计划”和国家自然科学基金等项目资助下,本项目突破了羊毛生物法整理的障碍,建立了基于多酶协同作用的羊毛制品生物法防毡缩、抗菌和防霉等功能整理关键技术:(1)针对羊毛纤维鳞片表层存在疏水性类脂结构,在国际上首次提出并建立了羊毛织物角质酶预处理关键技术:通过角质酶去除羊毛鳞片表层疏水性类脂物,改善纤维表面润湿性,为羊毛后续酶法功能整理奠定了基础;(2)针对羊毛鳞片层由外到内分别为疏水性类脂、二硫键高度交联的角蛋白和球形蛋白这一分层演变的结构特征,构建了基于角质酶、角蛋白酶和蛋白酶多酶协同作用的生物法羊毛防毡缩整理关键技术,突破了目前单一蛋白酶处理鳞片减量效率低、达不到“机可洗”要求这一行业的国际性难题;(3)针对目前用于羊毛防毡缩整理的蛋白酶分子量相对偏小、易于扩散进入纤维内部进行水解而造成羊毛严重损伤的缺陷,构建了基于定域催化的修饰蛋白酶羊毛防毡缩整理关键技术:通过化学修饰将壳聚糖等高聚物引入蛋白酶分子中,通过增大酶分子量与体积,使酶促水解集中于羊毛表面,从而降低对纤维主体的损伤;(4)利用谷氨酰胺转胺酶(MTG酶)可催化蛋白质中谷氨酰胺残基上γ-羧酰胺基和伯胺基之间的酰基转移反应这一特性,在对羊毛进行角质酶预处理的基础上,将溶菌酶、ε-聚赖氨酸等含伯胺基的抗菌、防霉整理剂共价接枝到羊毛大分子链上,建立了基于MTG酶酰基转移反应的羊毛生物法抗菌、防霉等功能化整理技术。本项目已授权发明专利6项,公开发明专利10项;发表学术论文55篇,其中SCI论文20篇、CSCD论文26篇、核心期刊论文9篇。主要技术经济指标:(1)毡缩率:未处理全毛女衣呢面积收缩率17.9%,外观平整度1级;多酶协同处理全毛女衣呢面积收缩率4.6%-5.4%,外观平整度3-4级;(2)强力损失:多酶协同处理全毛女衣呢强力损失9.39%;(3)抗菌效果:未整理全毛华达呢抑菌率0,MTG酶接枝聚赖氨酸后抑菌率96%,洗涤20次后抑菌率73%;(4)防霉效果:未整理全毛华达呢黑曲霉菌大量生长,MTG酶接枝聚赖氨酸后黑曲霉菌不生长。生物法防毡缩、抗菌、防霉整理羊毛制品的主要技术指标均达到国内外相关纺织品标准。本项目2010年起已在无锡协新毛纺织有限公司、江苏鹿港科技、南通雪绒花等企业实现了产业化,已累计生产防缩毛织物79万米,抗菌毛织物11万米,抗菌羊绒衫2.05万件,新增产值10980万元,新增利润3762.45万元、税收1709.21万元。我国是世界上最大的羊毛制品生产国、出口国和消费国,年加工量占全球的三分之一以上,毛纺织也是我省的传统优势产业。功能性羊毛制品是高档、高附加值产品,技术含量高,市场需求大,因此本项目具有广阔的市场前景。
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