一種生物酶法真絲織物拒水整理的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種生物酶法真絲織物拒水整理的方法，借助于辣根過氧化物酶/雙氧水/乙酰丙酮體系，催化真絲織物的絲素中酪氨酸殘基生成酚氧自由基，與含氟丙烯酸酯單體發(fā)生接枝共聚，提高真絲織物的拒水性，實(shí)現(xiàn)生物酶法真絲織物拒水整理。具體步驟如下：(1)含氟丙烯酸酯乳液的準(zhǔn)備；(2)辣根過氧化物酶處理真絲織物；(3)真絲與含氟丙烯酸酯接枝共聚；(4)真絲織物后處理。與采用高溫浸軋焙烘法、紫外光或微波輻照傳統(tǒng)接枝共聚方法相比，本發(fā)明接枝共聚效率較高，酶處理?xiàng)l件緩和，不僅織物的拒水整理效果較好，且避免了織物強(qiáng)力下降和表面泛黃的問題。
【專利說明】
一種生物酶法真絲織物拒水整理的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種生物酶法真絲織物拒水整理的方法，特別是一種借助于辣根過氧化物酶/雙氧水/乙酰丙酮體系，催化絲素產(chǎn)生活性酚氧自由基，與含氟丙烯酸酯單體發(fā)生接枝共聚，提高真絲織物的拒水性，實(shí)現(xiàn)生物酶法真絲織物拒水整理，屬于紡織生物技術(shù)領(lǐng)域。【背景技術(shù)】
[0002]蠶絲由絲膠和絲素兩部分組成，在脫膠處理中絲膠被堿劑溶解或蛋白酶水解，而化學(xué)穩(wěn)定性較高的絲素得到有效保留。真絲織物手感柔軟，光澤雅致，吸收優(yōu)良，具有很好的服用舒適性;但另一方面，真絲織物也存在部分缺點(diǎn)，包括如抗皺性能差、抗氧化性低，易產(chǎn)生泛黃等現(xiàn)象，因此需要對(duì)真絲進(jìn)行必要的后整理加工。近年來，隨著消費(fèi)者對(duì)真絲類面料新穎化、功能化的要求，真絲織物已不局限于傳統(tǒng)季節(jié)界限，不僅用作輕薄的夏裝服裝面料，也用于秋冬季套裝、披肩、尚檔風(fēng)衣和室內(nèi)裝飾品等。因此，在提尚真絲面料功能性和廣品附加值方面，多種功能化整理工藝得到研究與開發(fā)，包括阻燃、抗菌、防輻射及拒水拒油整理等。其中，拒水整理能提高真絲織物的應(yīng)用范疇，賦予成衣良好的防水與透濕功效。傳統(tǒng)的拒水整理工藝多采用含氟整理劑，以乳烘方式進(jìn)行，但應(yīng)用于真絲織物拒水整理時(shí)存在一定的問題，一方面，會(huì)影響真絲織物手感或透氣性，另一方面，高溫焙烘(150?180°C) 極易使真絲織物泛黃，使布面色光改變，織物強(qiáng)力下降。因此，如何在較為溫和的工藝條件下進(jìn)行真絲織物拒水整理是亟待解決的技術(shù)問題。
[0003]含氟丙烯酸酯單體中含有乙烯基和碳氟鏈結(jié)構(gòu)，其中，乙烯基結(jié)構(gòu)在加熱、微波或紫外輻照條件下，能通過引發(fā)劑(如過硫酸鹽，2-羥基-4-(2-羥乙氧基)-2-甲基苯丙酮等) 促使單體間發(fā)生聚合，形成具有低表面張力的有機(jī)氟拒水樹脂。與此同時(shí)，若纖維大分子表面含有反應(yīng)性基團(tuán)，且該基團(tuán)能被引發(fā)劑作用產(chǎn)生活性自由基，則可實(shí)現(xiàn)含氟丙烯酸酯單體在纖維表面的接枝和共聚，賦予纖維制品耐洗性的拒水整理效果。真絲織物的絲素大分子中含約30%左右的極性氨基酸殘基，其中含酚羥基的酪氨酸殘基約占10%，該酚羥基能一定條件下被催化生成具有反應(yīng)活性的酚氧自由基，能與乙烯基單體發(fā)生接枝共聚，從而為基于接枝共聚方法的真絲織物功能化整理提供了可能。
[0004]辣根過氧化物酶(HRP)有很強(qiáng)的催化活性，在雙氧水(H202) /乙酰丙酮(ACAC)體系中，能引發(fā)丙烯酸或丙烯酸酯(包括含氟丙烯酸酯)單體共聚。研究表明，HRP除用于乙烯基類單體的聚合外，還能引發(fā)酚類、苯胺類聚合，包括催化絲素中酪氨酸殘基產(chǎn)生具有活性的酚氧自由基，實(shí)現(xiàn)與丙烯酸或丙烯酸酯接枝共聚，賦予真絲織物所需的功能要求。在真絲織物拒水整理加工中，根據(jù)HRP的這一特點(diǎn)，采用如下思路進(jìn)行真絲織物拒水整理:
[0005]第一步:以HRP/H202/ACAC體系，催化真絲中酪氨酸殘基生成活性酚氧自由基；
[0006]第二步:在體系中添加乳化后的含氟丙烯酸酯單體，通過催化絲素上酚氧自由基與含氟丙烯酸酯單體接枝共聚，提高真絲織物的拒水性。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種生物酶法真絲織物拒水整理的方法，旨在實(shí)現(xiàn)緩和低溫反應(yīng)條件下進(jìn)行真絲織物整理，在提高拒水性的同時(shí)，避免整理中真絲織物發(fā)生泛黃和強(qiáng)力損傷。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案:以辣根過氧化物酶/雙氧水/乙酰丙酮體系，催化真絲織物的絲素中酪氨酸殘基生成酚氧自由基，加入含氟丙烯酸酯單體的乳液后，通過絲素上酚氧自由基與含氟丙烯酸酯單體接枝共聚，提高真絲織物的拒水性，具體工藝和步驟如下:
[0009](1)含氟丙烯酸酯乳液的準(zhǔn)備:以乳化劑進(jìn)行含氟丙烯酸酯單體乳化，制備乳液體系；
[0010]處理工藝處方及條件:乳化劑0.25?2.5%，含氟丙烯酸酯單體1?6%，在20?30 °(:攪拌乳化0.5?2小時(shí)，制得含氟丙烯酸酯乳液；
[0011](2)辣根過氧化物酶處理真絲織物:將真絲織物浸漬在辣根過氧化物酶和乙酰丙酮溶液中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下向溶液中逐滴加入雙氧水；
[0012]處理工藝處方及條件:辣根過氧化物酶2?20U/mL，乙酰丙酮5?10g/L，雙氧水5? 208/1，處理溫度30?60°(:4115?9，時(shí)間0.25?1小時(shí)；
[0013](3)真絲與含氟丙烯酸酯接枝共聚:在步驟(2)溶液中添加步驟(1)中制備的含氟丙烯酸酯乳液，催化其在真絲表面接枝和共聚；[〇〇14] 處理工藝處方及條件:含氟丙烯酸酯單體0.5?3%，處理溫度30?60°C，pH 5?9， 時(shí)間2?12小時(shí)；[〇〇15](4)真絲織物后處理:經(jīng)步驟(3)處理后的真絲織物在30?50°C條件下烘干，以丙酮或丁酮萃取處理2?12小時(shí)，然后再在30?50°C條件下烘干。
[0016]一種生物酶法真絲織物拒水整理的方法，所述乳化劑包括聚氧乙烯類非離子表面活性劑，多元醇類非離子表面活性劑，或非離子氟碳表面活性劑;所述含氟丙烯酸酯包括丙烯酸三氟乙酯，甲基丙烯酸三氟乙酯，丙烯酸六氟丁酯，甲基丙烯酸六氟丁酯，丙烯酸八氟戊酯，甲基丙烯酸八氟戊酯，丙烯酸十二氟庚酯，甲基丙烯酸十二氟庚酯，或甲基丙烯酸十三氟辛酯;所述辣根過氧化物酶來源于動(dòng)物、植物或微生物。
[0017]本發(fā)明借助于辣根過氧化物酶/雙氧水/乙酰丙酮體系，通過催化真絲的絲素中酪氨酸殘基產(chǎn)生酚氧自由基，實(shí)現(xiàn)酚氧自由基與含氟丙烯酸酯單體接枝共聚，制備具有拒水性的真絲織物。與采用高溫浸乳焙烘法、紫外光或微波輻照傳統(tǒng)丙烯酸酯接枝共聚方法相比，本發(fā)明采用的生物酶法拒水整理有以下優(yōu)點(diǎn):
[0018](1)接枝共聚效率較高，辣根過氧化物酶/雙氧水/乙酰丙酮體系可催化絲素中酪氨酸殘基生成酚氧自由基，并通過與含氟丙烯酸酯單體進(jìn)行接枝共聚，賦予真絲織物拒水性，獲得了較好的整理效果；
[0019](2)酶處理?xiàng)l件緩和，在低溫和近中性條件下，借助于辣根過氧化物酶進(jìn)行真絲織物中絲素與含氟丙烯酸酯單體接枝共聚，具有能耗低、處理工藝安全的優(yōu)點(diǎn)；
[0020](3)真絲織物拒水整理后，不僅機(jī)械強(qiáng)度改善，也避免了高溫浸乳焙烘、紫外光和微波輻照法接枝共聚易產(chǎn)生織物泛黃的問題。【具體實(shí)施方式】
[0021]采用辣根過氧化物酶/雙氧水/乙酰丙酮體系催化真絲織物與含氟丙烯酸酯單體接枝共聚，實(shí)現(xiàn)真絲織物拒水整理，測(cè)定織物表面潤(rùn)濕接觸角、織物表面抗?jié)裥?沾水等級(jí)1 ?5級(jí)，其中5級(jí)最高)、織物斷裂強(qiáng)力和白度值，具體實(shí)施例如下:[〇〇22] 實(shí)施例1[〇〇23]采用脫膠后的真絲織物(70g/m2)，以本發(fā)明述及的方法進(jìn)行拒水整理，工藝步驟如下:[〇〇24](1)丙烯酸六氟丁酯乳液的準(zhǔn)備:以0.25%Tween 80(聚氧乙烯類非離子表面活性劑)和0.25 %非離子氟碳表面活性劑為乳化劑，在25 °C進(jìn)行丙烯酸六氟丁酯高速攪拌，乳化 0.5小時(shí)后得到濃度為5 %的丙烯酸六氟丁酯乳液；[〇〇25](2)辣根過氧化物酶處理真絲織物:將真絲織物浸漬在辣根過氧化物酶和乙酰丙酮溶液中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下向溶液中逐滴加入雙氧水;其中辣根過氧化物酶5U/mL，乙酰丙酮 5g/L，雙氧水8g/L，處理溫度50°C，pH 7,時(shí)間0.25小時(shí)；
[0026](3)真絲與含氟丙烯酸酯接枝共聚:在步驟(2)溶液中添加步驟(1)中制備的乳液，反應(yīng)體系中丙烯酸六氟丁酯3%，溫度50°C，pH 7，時(shí)間6小時(shí)；[〇〇27](4)真絲織物后處理:經(jīng)步驟(3)處理后的真絲織物在45°C條件下烘干，以丙酮萃取處理10小時(shí)，然后再在45°C條件下烘干。[〇〇28] 試樣1:未經(jīng)整理的真絲織物[〇〇29] 試樣2:經(jīng)步驟(1)、(2)、(3)和(4)處理的真絲織物；[〇〇3〇] 經(jīng)上述工藝處理后，分別測(cè)定試樣1?2的表面潤(rùn)濕接觸角、織物表面抗?jié)裥?沾水等級(jí))、織物斷裂強(qiáng)力和織物白度值;其中試樣1的表面接觸角為〇°，抗?jié)裥詾?級(jí)，斷裂強(qiáng)度為440N，白度值80 % ;試樣2的表面接觸角為134°，抗?jié)裥詾?級(jí)，斷裂強(qiáng)度為452N，白度值 79% 〇[〇〇31] 實(shí)施例2[〇〇32]采用脫膠后的真絲織物(63g/m2)，以本發(fā)明述及的方法進(jìn)行拒水整理，工藝步驟如下:[〇〇33](1)甲基丙烯酸六氟丁酯乳液的準(zhǔn)備:以0.5 %Tween 80(聚氧乙烯類非離子表面活性劑)和0.5%非離子氟碳表面活性劑為乳化劑，在25°C進(jìn)行甲基丙烯酸六氟丁酯高速攪拌，乳化1小時(shí)后得到濃度為4.5%的甲基丙烯酸六氟丁酯乳液；[〇〇34](2)辣根過氧化物酶處理真絲織物:將真絲織物浸漬在辣根過氧化物酶和乙酰丙酮溶液中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下向溶液中逐滴加入雙氧水;其中辣根過氧化物酶10U/mL，乙酰丙酮 5g/L，雙氧水9g/L，處理溫度50 °C，pH 7，時(shí)間0 ? 5小時(shí)；
[0035](3)真絲與含氟丙烯酸酯接枝共聚:在步驟(2)溶液中添加步驟(1)中制備的乳液，反應(yīng)體系中甲基丙烯酸六氟丁酯2.5 %，溫度50°C，pH 7，時(shí)間6小時(shí)；[〇〇36](4)真絲織物后處理:經(jīng)步驟(3)處理后的真絲織物在50°C條件下烘干，以丁酮萃取處理8小時(shí)，然后再在50°C條件下烘干。[〇〇37] 試樣3:未經(jīng)整理的真絲織物[〇〇38] 試樣4:經(jīng)步驟(1)、(2)、(3)和(4)處理的真絲織物；
[0039]經(jīng)上述工藝處理后，分別測(cè)定試樣3?4的表面潤(rùn)濕接觸角、織物表面抗?jié)裥?沾水等級(jí))、織物斷裂強(qiáng)力和織物白度值;其中試樣3的表面接觸角為0°，抗?jié)裥詾?級(jí)，斷裂強(qiáng)度為432N，白度值82 % ;試樣4的表面接觸角為153°，抗?jié)裥詾?級(jí)，斷裂強(qiáng)度為449N，白度值 80% 〇
[0040]雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開如上，但其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技術(shù)的人，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可做各種的改動(dòng)與修飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種生物酶法真絲織物拒水整理的方法，特別是一種借助于辣根過氧化物酶/雙氧 水/乙酰丙酮體系，催化真絲織物的絲素中酪氨酸殘基生成酚氧自由基，與含氟丙烯酸酯單 體發(fā)生接枝共聚，提高真絲織物的拒水性，實(shí)現(xiàn)生物酶法真絲織物拒水整理，具體工藝與步 驟如下:(1)含氟丙烯酸酯乳液的準(zhǔn)備:以乳化劑進(jìn)行含氟丙烯酸酯單體乳化，其中乳化劑〇.25 ?2.5 %，含氟丙烯酸酯單體1?6 %，在20?30°C攪拌乳化0.5?2小時(shí)，制得含氟丙烯酸酯 乳液；(2)辣根過氧化物酶處理真絲織物:將真絲織物浸漬在辣根過氧化物酶和乙酰丙酮溶 液中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下向溶液中逐滴加入雙氧水，其中辣根過氧化物酶2?20U/mL，乙酰丙酮5 ?10g/L，雙氧水5?20g/L，處理溫度30?60°C，pH 5?9,時(shí)間0.25?1小時(shí)；(3)真絲與含氟丙烯酸酯接枝共聚:在步驟(2)溶液中添加步驟(1)中制備的含氟丙烯 酸酯乳液，催化其在真絲表面接枝和共聚，其中含氟丙烯酸酯單體〇.5?3 %，處理溫度30? 60°C，pH 5?9,時(shí)間2?12小時(shí)；(4)真絲織物后處理:經(jīng)步驟(3)處理后的真絲織物在30?50°C條件下烘干，以丙酮或 丁酮萃取處理2?12小時(shí)，然后再在30?50 °C條件下烘干。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述乳化劑包括聚氧乙烯類非離子表面活 性劑，多元醇類非離子表面活性劑，或非離子氟碳表面活性劑;所述含氟丙烯酸酯包括丙烯 酸三氟乙酯，甲基丙烯酸三氟乙酯，丙烯酸六氟丁酯，甲基丙烯酸六氟丁酯，丙烯酸八氟戊 酯，甲基丙烯酸八氟戊酯，丙烯酸十二氟庚酯，甲基丙烯酸十二氟庚酯，或甲基丙烯酸十三 氟辛酯;所述辣根過氧化物酶來源于動(dòng)物、植物或微生物。
【文檔編號(hào)】C08F220/22GK105951434SQ201610316380
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年5月13日
【發(fā)明人】王平, 鄧超, 余圓圓, 王強(qiáng), 范雪榮
【申請(qǐng)人】江南大學(xué)