一種多功能真絲及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種多功能真絲及其制備方法，屬于紡織品功能化整理【技術領域】。將真絲織物在酪氨酸酶水溶液中進行酪氨酸酶催化氧化處理后，再置于功能性化合物水溶液中進行功能性處理，功能性化合物由抗菌功能性化合物和阻燃功能性化合物組成，得到一種具有抗皺、抗菌、阻燃復合功能的真絲織物。本發明采用生物酶改性真絲方法，綠色低碳；制備的改性真絲不含甲醛等有害化學品，生態環保，可提高真絲產品的檔次和附加值，拓展其應用領域。在真絲織物的阻燃整理中，采用阿倫膦酸鈉等功能性化合物，具有安全、無毒、生態的特點。
【專利說明】一種多功能真絲及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種改性真絲及其處理方法，特別涉及一種利用酪氨酸酶處理真絲織物，再與抗菌、阻燃功能性化合物進行接枝反應，得到具有抗皺、抗菌、阻燃復合功能的真絲織物的方法，屬紡織品后整理【技術領域】。
【背景技術】
[0002]蠶絲是一種天然蛋白質纖維，由于其優越的機械性能和手感等特性應用于紡織領域，并被譽為“纖維皇后”而深受人們喜愛。隨著科技的發展，特別是生命科學的發展，賦予了絲綢新的生命力和更加廣泛的用途。蠶絲中的絲蛋白具有對人體組織優越的生物相容性和優異的氧氣及藥物滲透性，在生物醫學材料領域得到愈來愈多的應用。但蠶絲纖維有許多固有的缺點，如易起皺、泛黃等，在很大程度上限制了蠶絲的應用。為了進一步完善蠶絲性能，增加新的功能，提高絲綢產品的附加值，擴大其應用領域，需要對蠶絲進行改性。
[0003]蠶絲纖維的改性方法主要包括物理改性和化學改性，其中手感和外觀的改善主要通過物理方法來實現，功能性改變則通過化學改性實現(如改善其阻燃和染色性等)。但伴隨著蠶絲性能的改善，化學改性所采用的絕大部分整理劑也帶來了甲醛、有毒和環境污染等問題。在追求生活品質以及重視環保的今天，對蠶絲改性方法提出了更高的要求:即要求采用更加安全無毒、綠色環保和高效的改性方法。而酶作為一種生物催化劑，具有對底物的專一性，催化高效性，反應條件溫和，催化活性可調節控制，無毒、可生物降解等優點，所以生物酶法改性蠶絲完全滿足以上要求。
[0004]多酹氧化酶(Polyphenol Oxidase, PP0)是自然界分布極廣的一種含銅氧化還原酶，主要包括酪氨酸酶和漆酶。采用酪氨酸酶可以將蛋白質分子中的酪氨酸氧化成二酚，此二元酚再由PPO氧化生成鄰苯二醌類物質，這些O-苯醌類物質會進一步與蛋白質的氨基酸支鏈(如氨基、巰基、吲哚基或另一個酪氨酸殘基的酚羥基)發生親核反應，從而引發蛋白質的分子內和分子間交聯。小分子酚類也可作為PPO的底物，被氧化成O-苯醌類化合物后與蛋白的氨基酸支鏈發生交聯反應。
[0005]國內外的報道中，酪氨酸酶在紡織領域的應用并不多，相關文獻主要集中于羊毛纖維及蛋白質膜的改性，魯衛斌等利用馬鈴薯酪氨酸酶對羊毛進行抗菌整理，賦予羊毛抗菌性能。Suzana Jus等利用酪氨酸酶催化酹類抗氧化劑與羊毛發生接枝反應,從而賦予羊毛抗氧化性能。Monti P等采用蛋白酶和酪氨酸酶對絲素膜進行處理后接枝殼聚糖。Anghileri A等采用酪氨酸酶催化絲膠和殼聚糖交聯。

【發明內容】

[0006]本發明的目的在于提供一種綠色環保、安全生態，具有抗皺、抗菌、阻燃復合功能的真絲織物及其制備方法。
[0007]實現本發明目的的技術方案是提供一種多功能真絲的制備方法，包括如下步驟:
(I)按浴比1:20?1: 50，將真絲織物置于pH為6.0?7.0的酪氨酸酶水溶液中，酪氨酸酶相對織物重量百分比濃度為2%?8% (0.w.f.)，在溫度為30?40°C的振蕩水浴條件下進行酪氨酸酶催化氧化處理；
(2)按浴比1:20?1: 50，將經步驟(I)處理后的真絲織物置于pH為7.0?8.0的功能性化合物水溶液中，所述的功能性化合物水溶液中，功能性化合物相對織物重量百分比濃度為15%?25% (0.w.f.),所述的功能性化合物由重量比為1:1的抗菌功能性化合物和阻燃功能性化合物組成；在溫度為30?80°C的振蕩水浴條件下進行功能性處理，得到具有抗皺、抗菌、阻燃復合功能的真絲織物。
[0008]本發明所述的抗菌功能性化合物為聚賴氨酸、溶菌酶和抗菌肽中的任意一種；所述的阻燃功能性化合物為阿倫膦酸鈉、酪蛋白磷酸肽中的任意一種。
[0009]步驟(I)中溶液的pH值采用Britton-Robinson緩沖溶液和一定體積的0.2mol/LNaOH溶液調節。步驟(2)中功能性化合物水溶液的pH值由Britton-Robinson緩沖溶液或PBS緩沖液調節。
[0010]本發明技術方案還包括按上述制備方法得到的具有抗皺、抗菌、阻燃復合功能的真絲織物。
[0011]本發明與常規真絲改性方法相比具有以下顯著的優點:
1、采用的生物酶改性真絲方法，綠色低碳；制備的改性真絲不含甲醛等有害化學品，生態環保，可提高真絲產品的檔次和附加值，可拓展其應用領域。
[0012]2、在真絲織物的阻燃整理方面，現有的研究方向一般采用有機磷阻燃劑，具有一定的毒性，本發明中采用的阿倫膦酸鈉，具有生態、環保的特點，采用的其他功能性化合物也都具有安全、無毒、生態的特點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發明采用的酪氨酸酶催化ε -聚賴氨酸的技術方案對真絲織物的接枝反應原理示意圖；
圖2是本發明實施例提供的酪氨酸酶催化ε -PLL接枝前后真絲纖維表面形態的電鏡照片對比圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖和實施例對本發明技術方案作進一步描述。
[0015]實施例1
本發明以ε -PLL和阿倫膦酸鈉為接枝功能性化合物，制備具有抗皺、抗菌、阻燃復合功能的真絲，具體步驟如下:
(I)將Ig的真絲電力紡織物置于盛有50mL水的三角瓶中，于超聲波水浴中預處理30min，超聲功率為59KHz。
[0016](2)取(I)中得到的超聲波預處理后的真絲電力紡織物，置于濃度為6%(ο.w.f.)的酪氨酸酶的水溶液中，浴比1: 50，于35°C振蕩水浴鍋中，pH 6.5(用Britton-Robinson緩沖溶液和0.2mol/LNa0H溶液調節)，以100r/min處理48h，獲得酶處理后真絲電力紡織物。
[0017](3)取(2)中得到的酶處理后的真絲電力紡織物，置于濃度為20% (0.w.f.)的ε -PLL和阿倫膦酸鈉的水溶液中，ε -PLL和阿倫膦酸鈉的重量比為1:1，于80 °C的振蕩水浴鍋中，以100r/min處理120 min,溶液的pH 7.64 (用Britton-Robinson緩沖溶液和
0.2mol/LNaOH溶液調節)，浴比1: 50，制得具有抗皺、抗菌、阻燃復合功能的真絲。
[0018]參見附圖1，它是本實施例提供的酪氨酸酶催化ε -聚賴氨酸對真絲織物的接枝反應原理示意圖，酪氨酸酶可以將真絲蛋白大分子中的酪氨酸氧化成二酚，此二元酚再由酪氨酸酶氧化生成鄰苯二醌類物質，生成的O-苯醌類物質會進一步與ε -PLL上的氨基發生反應，使ε-PLL接枝到真絲大分子上。在本發明中，真絲與阿倫膦酸鈉(帶有羥基)的接枝原理與此相同。
[0019]參見附圖2，它是本實施例提供的酪氨酸酶催化ε -PLL接枝前后真絲纖維表面形態的電鏡照片，其中圖2(a)為未處理真絲的電鏡照片，圖2(b)為功能性處理后真絲的電鏡照片；由圖2可知，未處理的真絲纖維表面光滑，而酪氨酸酶催化接枝ε -PLL和阿侖膦酸鈉后的絲纖維表面覆蓋有不完全連續薄層，說明ε -PLL和阿侖膦酸鈉接枝到了蠶絲纖維上。
[0020]表1是按本實施例制備的多功能真絲電力紡(酪氨酸酶催化ε -PLL和阿侖膦酸鈉接枝真絲織物)及未處理真絲的性能對比結果。由表1的折皺回復性的變化情況可以看出，接枝整理后的真絲織物干態折皺回復角增幅為4.2%，而濕態折皺回復角增幅可達34.4%，濕態折皺回復角性能得到很大的改善。這是由于無論織物采用何種工藝整理，在不同濕度下織物的防皺性能是不同的，織物的濕度與交聯時的濕度一致時，防皺性能最佳，而本實施例采用的是濕態交聯，故接枝后真絲織物濕態折皺回復性能得到明顯改善。這說明蠶絲纖維發生了分子內交聯以及通過與ε -PLL的氨基、阿侖膦酸鈉的氨基和羥基的而形成的蠶絲蛋白分子間交聯，這些共價交聯的的產生，使得蠶絲纖維在形變的過程中，因氫鍵拆散而導致的蠕變和永久形變減少，即蠶絲纖維從形變中的恢復能力獲得提高。
[0021]由表1中列出的按本實施例制備的多功能真絲織物與未整理真絲織物的抗菌效果對比結果可以看出，接枝后真絲織物對金黃色葡萄球菌的抑菌率為88.82%，具有一定的抑菌性能且具有很好的耐洗性。同`時，本實施例處理后的真絲，極限氧指數LOI值為27.6，且水洗50次后，LOI值仍在27以上，說明制備的真絲具有一定的阻燃性能。
[0022]表
【權利要求】
1.一種多功能真絲的制備方法，其特征在于包括如下步驟: (1)按浴比1:20?1: 50，將真絲織物置于pH為6.0?7.0的酪氨酸酶水溶液中，酪氨酸酶相對織物重量百分比濃度為2%?8% (0.w.f.)，在溫度為30?40°C的振蕩水浴條件下進行酪氨酸酶催化氧化處理； (2)按浴比1:20?1: 50，將經步驟(I)處理后的真絲織物置于pH為7.0?8.0的功能性化合物水溶液中，所述的功能性化合物水溶液中，功能性化合物相對織物重量百分比濃度為15%?25% (0.w.f.),所述的功能性化合物由重量比為1:1的抗菌功能性化合物和阻燃功能性化合物組成；在溫度為30?80°C的振蕩水浴條件下進行功能性處理，得到具有抗皺、抗菌、阻燃復合功能的真絲織物。
2.根據權利要求1所述的一種多功能真絲的制備方法，其特征在于:所述的抗菌功能性化合物為聚賴氨酸、溶菌酶和抗菌肽中的任意一種。
3.根據權利要求1所述的一種多功能真絲的制備方法，其特征在于:所述的阻燃功能性化合物為阿倫膦酸鈉、酪蛋白磷酸肽中的任意一種。
4.一種按權利要求1制備方法得到的具有抗皺、抗菌、阻燃復合功能的真絲織物。
【文檔編號】D06M101/10GK103556476SQ201310568650
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月15日 優先權日:2013年11月15日
【發明者】楊慕瑩, 邢鐵玲, 陳國強, 郭豐羽, 曹亞 申請人:蘇州大學