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蛋白酶在羊毛防毡缩中应用 Design by zhutanglong 1. 蛋白酶对羊毛防毡缩处理现状 2.羊毛结构与羊毛毡缩机理 3.蛋白酶处理羊毛的防毡缩作用机理 4.蛋白酶在羊毛上防毡缩应用研究 5.总结 主要内容 1.1羊毛酶的防毡缩整理研究 早在1941年就有酶对羊毛的防毡缩整理研究的报道，他们发现羊毛织物在pH等于10的Na2S溶液中用蛋白酶处理后，毡缩率显著降低，开启了用蛋白酶对羊毛织物进行防毡缩整理的先河。这种有望代替氯防毡缩的绿色整理技术一直是科研人员研究的热点。 1、蛋白酶对羊毛防毡缩处理现状 1.2羊毛酶的防毡缩整理的国内研究情况 1、周文龙等人报道1398，SZ等蛋白酶处理羊毛的研究，经过H2O2前处理后，以SZ蛋白酶防缩效果最好，可以达到-3.2%。 2、黄玉丽等人把脱乙酞甲壳质作为羊毛的保护剂，使羊毛织物先经过脱乙酞甲壳质处理，然后再进行蛋白酶的处理，经实验数据说明运用这种处理方法，处理后羊毛织物的顶破强力明显大于先用蛋白酶处理再用脱乙酸甲壳质处理的织物。 3、李慧等人用诺和Lan L和WSL new进行复配，实验的结果说明两种酶共同处理羊毛时强力的保持率比两种酶单独处理时均有所提高。可能是因为酶的多元催化和协同效应,可以对羊毛的不同蛋白链同时发生作用,使处理效果更均匀,避免羊毛因局部损伤严重导致强力严重下降。 1.3 羊毛酶的防毡缩整理的国外研究情况 1、上世纪40年代和50年代早期，用蛋白酶处理羊毛的防毡缩研究就曾引起人们的兴趣， 2、Riva、 Lvenel等研究认为，仅用蛋白酶处理羊毛，即使增加酶的浓度，延长处理时间也难以满足剧烈洗涤的防毡缩要求，处理液中加入亚硫酸钠虽然能促进酶的反应性，但是，用量要达到25g/L以上才有明显的效果。 3、Peta；Jovincic等人做了H202和酶一浴处理再用脱乙酞甲壳质进行后处理的相关研究，酶的加入使羊毛的面积收缩率显著下降，效果在用脱乙酞甲壳质处理后更加明显，即使在H202浓度不高的条件下，也能获得较低的面积收缩率。 2 羊毛结构与羊毛的毡缩机理 羊毛是纺织纤维中结构最复杂的纤维，它由众多的基元组成的复合体。羊毛是由十几种α-氨基酸组成的天然蛋白质纤维，其中二氨基氨基酸、二羧基氨基酸和胱氨酸的含量很高。各种氨基酸按一定顺序通过重复的聚酰胺键（肽键）连接成线型大分子。 羊毛纤维由鳞片细胞、皮质细胞和细胞间复合物（CMC）三部分组成，每一部分都有复杂的细微结构。皮质细胞约占整个纤维的 90%。鳞片细胞位于纤维的最外层，构成纤维的表面。而 CMC 结构则存在鳞片细胞和皮质细胞之间，在整个羊毛结构中成网状分布，是羊毛细胞连接的桥梁。结构图如下。。。。 2.1羊毛的组成 羊毛的基本结构图 2.2羊毛的鳞片结构 羊毛纤维的最外层是角质层。又称为鳞片层。它决定着羊毛的许多主要性能，如润湿性、触觉性和毡缩性等。鳞片层约占羊毛总量的 10%，由鳞片表层、鳞片外层和鳞片内层组成，鳞片外层根据含硫量的不同又可分为鳞片外 A 层和鳞片外 B 层，如图所示2-2 图 2-2 羊毛的鳞片层结构 鳞片外层位于鳞片表层内侧，是一层较厚的角质化蛋白质，但在整个羊毛鳞片中厚度分布并不均匀，约占整个鳞片层的 60%，占纤维总重的 6.4%。它的氨基酸残基含量相当丰富，也是羊毛结构中含硫量最高的部位，其结构紧密难以膨化，有保护毛干的作用。 羊毛鳞片表层化学结构模型 类脂层其整齐致密的结构使蛋白酶无法攻击类脂层下的蛋白层，因而预处理使类脂的长碳链去除，为蛋白酶攻击鳞片表层蛋白提供了一个必要条件。 类脂层主要结构是18一甲基二十酸和二十酸。 蛋白层主要以酯键和硫酯键结合。 皮质层由平行于纤维轴的皮质细胞构成，是羊毛的主干部分，约占整个纤维的90%，决定纤维的物理、机械和化学性能。 2.3羊毛皮质层结构 羊毛的 CMC 存在于每个鳞片细胞、皮质细胞以及鳞片细胞和皮质细胞之间。它在羊毛的毛囊中形成，由活性细胞的细胞膜和细胞间质演化而来，因此和活性细胞膜的化学结构相似。CMC 由类脂双分子层、球状蛋白层和位于球状蛋白和类脂层之间的耐化学性质的纤状蛋白层组成。 2.4羊毛 CMC 结构 羊毛纤维表面包覆着一层如鱼鳞般重叠交盖的鳞片细胞，其自由端均指向毛尖，当羊毛这种特殊结构的表面和其他表面接触时，沿羊毛纤维的纵向，自毛尖到毛根方向的摩擦阻力要比自毛根向毛尖方向的大，前者为逆鳞片方向摩擦，对应的摩擦系数为逆鳞片摩擦系数 μa，后者为顺鳞片方向摩擦，对应的摩擦系数为顺鳞片摩擦系数 μs。两者之间的差异称为定向摩擦效应（DFE，%），用公式表达为： 2.5 羊毛的毡缩机理 定向摩擦效应是角质化蛋白纤维特有的现象,是羊毛纤维产生毡缩性最根本的内因。将羊毛纤维或织