多酶协同作用的羊毛制品生物法功能整理关键技术

羊毛毡制品：制作毛绒玩具或装饰品，享受羊毛毡艺术 #生活技巧# #手工艺DIY#

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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