專利名稱：一種漆酶催化茶多酚用于蠶絲染色的方法
技術領域：
本發明涉及一種氧化還原酶在蠶絲上的染色應用，特別涉及一種漆酶作為茶多酚聚合反應的催化劑使茶多酚的催化聚合和對蠶絲的染色同時進行的染色方法，屬于紡織品染色領域。
背景技術：
在傳統的染色加工中，蠶絲主要采用酸性染料、中性染料和活性染料染色，傳統工藝不可避免地存在染色溫度高、能耗高、耗水量大、化學品用量大的缺點。更有甚者，如果在繩狀染色過程中的工藝參數控制不當，則會因染色溫度高、織物之間的摩擦力大而導致織物產生擦傷，出現“灰傷”病疵。如果采用低溫染色，則可有效避免“灰傷”病疵的產生，同時還能降低能耗。
隨著社會對環境保護的重視和消費者對自身健康的關注，生態紡織品極受青睞。在這一趨勢下，天然植物提取物或者天然產物被應用于蠶絲的染整加工[參見文獻 A. R. Leej J. -U. Hongj Y. A. Yang, E. Yi. Dyeing properties and antimicrobial activity of silk fabric with extract of Unripe Citrus Unshiu fruits. Fibers and Polymers, 2010， 11 (7) : 982-988 ；K. N. Vinodj Τ. Puttaswamyj K. N. Ninge Gowda, R. Sudhakar. Natural colorant from the bark of Macaranga peltata: kinetic and adsorption studies on silk. Coloration Technology, 2010, 126 (1): 48-53.]。同時，由于氧化還原酶，例如過氧化物酶，能作用于各種胺類化合物和酚化合物從而導致顏色的產生，因此氧化還原酶可用于染色體系，從而對材料進行著色[參見文獻H. Hadzhiyska, M. Calafell, J. M. Gibert, J. M. Daga, T. Tzanov. Laccase-assisted dyeing of cotton. Biotechnology Letters, 2006, 28: 755-759 ； S. Kim, D. Moldes, A. Cavaco-Paulo. Laccase for enzymatic coloration of unbleached cotton. Enzyme and Microbial Technology, 2007, 40: 1788-1793.]
一類還原氧化酶是過氧化物酶，另一類還原氧化酶是漆酶，漆酶是含銅多糖氧化酶，能催化許多化合物的氧化反應，底物比較廣泛，包括許多與對二酚結構類似的化合物，如氨基苯酚、鄰對苯二酚、多酚、多胺、木質素、芳基二胺等。
WO 01/44563公開了一種用一種芳香二胺和一種或多種萘酚和氨基萘的混合物對材料(包括絲)的染色方法，所用的酶是過氧化物酶或鹵化物過氧化氫酶、漆酶。
一系列酚類化合物和胺類化合物可以在漆酶作用下發生酶促反應并對蠶絲著色。 但是，在染色時，有的酚類化合物和胺類化合物由于水溶性差，要借助有機溶劑溶解。由于大多數有機溶劑會影響酶的活性，因此，此染色體系所染得的蠶絲織物的染色效果也會受到不良影響。故該領域需要一種改進的蠶絲染色的酶促方法。發明內容
為了克服現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種染色的方法簡單易行，染色條件溫和，具有綠色環保、不易產生“灰傷”病疵的茶多酚用于漆酶對蠶絲的酶促染色方法。
為了達到上述發明目的，本發明采用的技術方案是提供一種漆酶催化茶多酚用于蠶絲染色的方法，將濃度為2飛g/L的茶多酚溶于水中制備染浴，用醋酸鹽緩沖液調節染浴的PH值為3. 5 6. 5 ；染色浴比為10:廣30:1，加入蠶絲織物，加入漆酶溶液，染浴中漆酶的活性濃度為0. 5 6 U/mL, U為酶活單位；以廣2. 5°C /min的速度升溫至4(T80°C，保溫2、 小時，得到暗黃色蠶絲染色織物。
本發明的pH需選擇在使漆酶具有足夠的酶促活性的范圍內，優選約在3. 5至6. 5 之間，更優選約在4. 5到6之間，最優選的為5。
本發明染色的漆酶濃度，優選約在0. 5至6 U/mL之間，更優選約在4到6 U/mL之間，最優選的為4 U/mL。
本發明在以下溫度范圍內染色，優選約在40至80°C之間，更優選約在40到70之間，最優選的為50°C。
本發明染浴的pH值為4. 5飛。
茶多酚在水中的溶解性較好，在水溶液中可以充分溶解并在漆酶的催化氧化作用下發生聚合反應，染液顏色由橙黃色變為深棕色，有顏色的茶多酚聚合物以范德華力等作用力與蠶絲中的蛋白質大分子作用，達到對蠶絲染色的目的。
漆酶催化茶多酚用于蠶絲染色的方法中，漆酶的活性定義為在30°C、pH 6. 5的條件下，用丁香醛聯氮為底物時，3 mL的反應底物在530nm波長下每分鐘變化0. 001個吸光度所需的酶量為一個酶活單位(U)。
本發明所述的漆酶催化茶多酚用于蠶絲染色的方法，可以含有紡織品染色過程中常規使用的助劑，例如陰離子和非離子表面活性劑，促染鹽氯化鈉或元明粉，以上單種助劑或幾種助劑的混合物。當然，本領域技術人員應對這種或這些任選補充的化合物做出謹慎的選擇，以使本發明漆酶催化茶多酚用于蠶絲染色時，染色效果不受或基本上不受上述加料的不良影響。
通過染色，對被染色織物的顏色和色牢度進行評價，其顏色參數L*、a*和b*值(L* 值表示染色織物的顏色明暗程度，a*值為紅綠指數，b*值為黃藍指數，特定的染色織物有特定的a*和b*值，處于顏色色相環中的特定位置)和色牢度顯示，采用本發明漆酶催化茶多酚對蠶絲染色的技術方案，染色效果好。
將茶多酚應用于蠶絲的漆酶酶促染色，所染蠶絲織物耐光色牢度根據ISO 105-B02標準在Atlas XenoTest Alpha日曬牢度儀試驗機上測定，與藍色羊毛標樣進行對比，顯示茶多酚在漆酶存在下生成的有色物質在棉上的耐曬牢度為3級；耐水洗色牢度根據ISO 105-C01標準在Washtec-P水洗牢度機上測定，用標準灰色樣卡評價等級，顯示對多纖維標準貼襯織物的沾色牢度為5級，變色牢度為3級；耐摩擦色牢度根據ISO 105-X12標準在耐摩擦色牢度儀上測定，用標準灰色樣卡評價等級，顯示耐干摩擦牢度為5級，耐濕摩擦牢度為5級。
與現有技術相比，本發明具有的優點是1、在本發明方法中采用的染料前體是茶多酚，茶多酚及其漆酶氧化產物均具有良好的抗菌、抗氧化等生物活性，在對蠶絲染色的同時，也能賦予蠶絲織物抗菌、抗氧化等功能性。
2、本發明應用的一種漆酶催化茶多酚用于蠶絲染色的方法，簡單易行，染色條件溫和，具有綠色環保、不易產生“灰傷”病疵的優點。
具體實施方法下列非限制性實施例進一步說明本發明。
實施例1(1)漆酶活性的測定采用在有氧條件下氧化丁香醛聯氮的方法測定漆酶活性，用紫外可見光分光光度法在530nm處測量生成的丁香醛聯氮氧化產物的顏色(紫羅藍色)。分析條件是在30°C和醋酸鹽緩沖液(pH 6. 5)條件下，使用丁香醛聯氮為底物時，3mL的反應底物在530nm波長下每分鐘變化0. 001個吸光度所需的酶量。酶活單位為U。
(2)漆酶催化茶多酚對蠶絲的染色茶多酚3 g/L，pH用醋酸鹽緩沖液分別調節至 3. 5,4. 0,4. 5,5. 0,5. 5,6. 0和6. 5，染色浴比為20:1，加入蠶絲雙縐，加入濃度為2. 5 U/mL 從Rhus vernicifera獲得的漆酶(購自SIGMA公司)，以2V /min速度升溫50°C，保溫2小時，得到暗黃色染色蠶絲織物。
同時，每個pH下都設置蠶絲雙縐的染色對照樣，對照樣染色時不加漆酶，其余條件相同。本實施例提供的PH在3. 5,4. 0,4. 5,5. 0,5. 5,6. 0和6. 5時得到的蠶絲雙縐染色織物與對照樣在360nm處的色差值分別為0. 79,2. 33,3. 41,6. 29,6. 14,4. 87,1. 30。所述結果表明，在加入Mms vernicifera漆酶的條件下，茶多酚對蠶絲雙縐的染色顏色變深；在 PH 5.0時，漆酶的加入能最大程度的提高茶多酚染色織物的顏色。
實施例2茶多酚3 g/L，pH用醋酸鹽緩沖液調節至5. 0，染色浴比為20 1，加入蠶絲雙縐，加入濃度為2. 5 U/mL從Rhus vernicifera獲得的漆酶(購自SIGMA公司)，以2V /min速度升溫 40、50、60、70和80°C，保溫2小時，得到暗黃色染色蠶絲織物。
表1提供了本實施例不同溫度下酶催化茶多酚對蠶絲雙縐染色織物的顏色參數。
表 權利要求
1.一種漆酶催化茶多酚用于蠶絲染色的方法，其特征在于將濃度為2飛g/L的茶多酚溶于水中制備染浴，用醋酸鹽緩沖液調節染浴的PH值為3. 5 6. 5 ；染色浴比為 10:廣30:1，加入蠶絲織物，加入漆酶溶液，染浴中漆酶的活性濃度為0. 5飛U/mL, U為酶活單位；以Γ2. 5°C /min的速度升溫至4(T80°C，保溫2、小時，得到暗黃色蠶絲染色織物。
2.根據權利要求1所述的漆酶催化茶多酚用于蠶絲染色的方法，其特征在于所述的漆酶溶液為固體漆酶溶于PH值為5. 0的醋酸鹽緩沖溶液中。
3.根據權利要求1所述的漆酶催化茶多酚用于蠶絲染色的方法，其特征在于染浴的 PH值為4. 5 6。
全文摘要
本發明公開了一種漆酶催化茶多酚用于蠶絲染色的方法，屬于紡織品染色領域。采用茶多酚、漆酶及pH緩沖劑作為染液，具體方法是將茶多酚溶于水中，用醋酸鹽緩沖劑調節染浴pH至弱酸性，加入漆酶，在漆酶的催化作用下茶多酚發生聚合反應，同時完成對蠶絲織物的染色。本發明提供的漆酶酶促茶多酚蠶絲染色的方法，簡單易行，染色條件溫和，具有綠色環保、不易產生“灰傷”病疵的優點。
文檔編號D06P1/00GK102561053SQ201210039429
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月21日 優先權日2012年2月21日
發明者唐人成, 孫莎莎 申請人:蘇州大學