[發(fā)明專利]一種生物法制備易去污棉制品的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710238732.8
• 申請日: 2017-04-13
• 公開（公告）號: CN106758263B
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 崔莉;余圓圓;王平;范雪榮;王強(qiáng);紀(jì)敏
• 申請（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號: D06M16/00
• 分類號: D06M16/00;C12N11/12;D06M101/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種生物法易去污棉制品的制備方法，屬于紡織生物技術(shù)領(lǐng)域。旨在利用漆酶對棉織物的氧化反應(yīng)，先制備醛基化棉織物，后利用縮醛酶催化棉織物上的醛基與脂肪酶中的羥基發(fā)生羥醛縮合反應(yīng)，將脂肪酶在棉織物上固定化，利用脂肪酶水解作用，賦予棉織物易去污的功能性質(zhì)。本發(fā)明操作條件溫和，不存在傳統(tǒng)的化學(xué)法改性造成的化學(xué)試劑殘留問題和對環(huán)境的污染問題，制備得到的易去污產(chǎn)品具有更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種生物法易去污棉制品的制備方法，是一種利用漆酶對棉織物醛基化改性，后利用縮醛酶對脂肪酶在棉織物上固定化，基于脂肪酶水解作用，賦予紡織品易去污性能的方法，屬于紡織生物技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前，紡織材料的易去污整理主要集中在以易去污整理劑改變織物表面性質(zhì)改變,從而達(dá)到油不易在織物上潤濕,不易沾污和沾污物質(zhì)更容易去除的目的。其中,效果最好的是含氟整理劑。如3M公司推出的Scotchguard FC-218,huntsman公司推出的Capstone易去污整理劑OLEOPHOBOL等。2001年前后,美國環(huán)境保護(hù)局(EPA)提供的數(shù)據(jù)指出,全氟辛基磺酰化合物在環(huán)境中具有高持久性,在環(huán)境中聚集和人體與動物組織中積累,對人體健康和環(huán)境產(chǎn)生潛在的危險。基于環(huán)境管理和人體健康，當(dāng)時美國3M公司的Scotchguard FC系列曾停產(chǎn)。目前的含氟防水、拒油、易去污整理劑的生產(chǎn)工藝由于是采用全氟辛烷(C₈)基，因此在使用上受到了一定的限制。

利用生物技術(shù)對紡織材料進(jìn)行功能化改性具有高效、專一、作用條件溫和及環(huán)境友好的優(yōu)點(diǎn)，日益成為材料學(xué)科領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。脂肪酶是水解油脂的酶類，脂肪酶的水解底物一般是天然油脂，其水解部位是油脂中的脂肪酸和甘油相連的酯鍵；脂肪酶的另一個重要特點(diǎn)是其催化的反應(yīng)體系為異相系統(tǒng)，即在油-水界面上作用。在實(shí)際應(yīng)用過程中，脂肪酶穩(wěn)定性較差，在溫度、pH和無機(jī)離子等外界條件影響下，容易變性失活；酶與底物反應(yīng)結(jié)束后，即使酶仍有較高的活力，也難以回收利用。如將脂肪酶固定于棉織物，即可賦予該材料一定的去除油污能力，同時也可提高脂肪酶在實(shí)際應(yīng)用過程中的穩(wěn)定性，這為采用生物技術(shù)對紡織材料進(jìn)行功能化整理提供一個新的研究思路，具有深遠(yuǎn)的潛在應(yīng)用價值和現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種環(huán)境友好、生態(tài)安全的生物酶法易去污紡織材料的制備方法。以本方法制備的紡織材料不含對環(huán)境和人體有害物質(zhì)，具有良好的去油污性能。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明利用脂肪酶對油污的水解作用，通過漆酶對棉織物進(jìn)行醛基化改性得到活性棉織物，再利用縮醛酶催化棉織物上的醛基與脂肪酶中的伯羥基發(fā)生羥醛縮合反應(yīng)，將脂肪酶接枝到棉織物表面，賦予棉織物良好的去油污性能。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

本發(fā)明的技術(shù)方案經(jīng)兩步進(jìn)行：

(1)紡織材料的酶促氧化預(yù)處理：以漆酶對紡織材料進(jìn)行氧化處理，得到醛基化氧化棉織物。

處理工藝處方及條件：稱取一定經(jīng)前處理后的棉織物，與0.8-1.2mg/mL漆酶和1-1.4mg/mLTEMPO同時放入40mL的冰乙酸—醋酸鈉緩沖溶液中(pH4.5)，在40℃條件下反應(yīng)8-15h，取出后用0.01mol/L的鹽酸振蕩洗滌10min，再經(jīng)水洗后烘干得到醛基化氧化棉織物。

(2)醛基化氧化棉織物對脂肪酶的交聯(lián)固定化：將醛基化棉織物浸入含有縮醛酶的脂肪酶溶液中進(jìn)行交聯(lián)固定化處理。

處理工藝處方及條件：縮醛酶用量為2-5U，脂肪酶濃度100U-200U/g織物，反應(yīng)時間10-12h，pH 4.0-5.0(冰乙酸-醋酸鈉緩沖溶液)，浴比為1:20，反應(yīng)溫度25℃.所得固定化脂肪酶活力為35-50U/g棉纖維。經(jīng)脂肪酶固定化了的棉織物對油污具有良好的去污效果。