本發(fā)明涉及一種基于酶促接枝含磷殼寡糖的蛋白質纖維制品阻燃整理方法，其特征是通過酪氨酸酶催化蛋白質纖維接枝殼寡糖，結合己糖激酶催化殼寡糖磷酸化，賦予蛋白質纖維制品阻燃性的方法，屬于紡織生物技術領域。

背景技術：

隨著紡織品在家紡領域的應用數(shù)量不斷增加，由紡織品使用不當引起的火災也日趨增多。常見天然纖維和化學纖維均具有一定的可燃性，在高溫條件下會裂解，生成的部分氣體能與空氣混合形成可燃性氣體，當遇到明火時會燃燒。為減少火災對人們生命及財產帶來的損失，科研人員先后致力于新型織物阻燃技術的研究，開發(fā)阻燃性能優(yōu)異的特種纖維和阻燃紡織品，同時制定了各種法規(guī)，對特定紡織品的阻燃性能進行了嚴格的規(guī)定。

目前，常用的纖維制品阻燃加工方法可分為二大類。第一類是以阻燃纖維為原料進行織物織造，即在紡絲過程中添加阻燃材料制成阻燃纖維(多用于合成纖維)，但由于阻燃劑對纖維結構和力學性能有不同程度上的影響，需嚴格限制阻燃材料的添加量，因此也難以獲得理想的阻燃效果。第二類是采用纖維制品阻燃整理的方法，即以浸軋焙烘的方法進行阻燃整理，包括非耐久性阻燃整理和耐久性阻燃整理。其中，非耐久性整理多以硼砂-硼酸、聚磷酸銨、氫氧化鎂等溶液進行織物浸軋，雖工藝簡單，但整理效果沒有耐洗性；耐久阻燃整理工藝多以磷－氮系阻燃劑為整理劑，采用包括高溫焙烘或涂層整理的方法，使整理劑與纖維高溫下反應或表面成膜，從而獲得較好的耐洗性。耐久性阻燃整理由于處理溫度較高，容易使纖維強力受損，對于羊毛和蠶絲類蛋白質纖維制品而言，織物外觀和手感影響也較大，易產生泛黃和手感下降。

采用生物酶法進行蛋白質纖維阻燃整理加工具有處理溫度低、反應條件緩和的優(yōu)點。其中，酪氨酸酶能催化氧化酚羥基生成醌類活性基，并進一步能與含氨基的化合物反應；己糖激酶是六碳糖的磷酸化酶，能催化三磷酸腺苷(atp)上的γ-磷酸基團轉移至葡萄糖或殼寡糖c6位，使c6位羥基磷酸化。上述酪氨酸酶和己糖激酶的專一性為基于酶法蛋白質纖維制品阻燃整理提供了新方法。本發(fā)明中先通過酪氨酸酶，催化氧化蛋白質纖維大分子中的酪氨酸殘基，使其表面產生反應性較強的醌類活性基，并與含氨基的殼寡糖分子反應，實現(xiàn)殼寡糖在蛋白質纖維表面接枝；在此基礎上，再以已糖激酶催化atp轉移至殼寡糖單體中c6位，使c6位羥基磷酸化，通過增加纖維中磷含量實現(xiàn)對蛋白質纖維制品阻燃整理加工。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的旨在提供一種基于酶促接枝含磷殼寡糖的蛋白質纖維制品阻燃整理方法，使用本發(fā)明可在溫和條件下提高蛋白質纖維制品的阻燃性，解決傳統(tǒng)化學法阻燃整理中能耗高、纖維損傷大和泛黃嚴重的技術問題。

本發(fā)明的技術方案：一種基于酶促接枝含磷殼寡糖的蛋白質纖維制品阻燃整理方法，其特征是通過酪氨酸酶催化殼寡糖在蛋白質纖維表面接枝，再借助己糖激酶催化殼寡糖磷酸化，賦予蛋白質纖維制品阻燃效果，具體工藝與步驟如下：

(1)蛋白質纖維制品預處理：以乙二胺四乙酸二鈉/尿素水溶液進行預處理；

處理工藝處方及條件：乙二胺四乙酸二鈉0～5.0g/l，尿素0.5～8.0g/l，滲透劑0～5g/l，溫度20～50℃，處理時間0.5～5小時；

(2)酪氨酸酶催化蛋白質纖維制品接枝殼寡糖：步驟(1)處理后的蛋白質纖維制品經水洗后，以酪氨酸酶和殼寡糖進行處理；

處理工藝處方及條件：酪氨酸酶1～10u/ml，殼寡糖0.5～5g/l，處理溫度20～50℃，ph范圍6.0～8.0，處理時間2～24小時；

(3)己糖激酶催化殼寡糖磷酸化：步驟(2)處理后的蛋白質纖維制品經水洗后，以己糖激酶和三磷酸腺苷進行處理；

處理工藝處方及條件：己糖激酶1～20u/ml，三磷酸腺苷0.5～20g/l，環(huán)磷酸腺苷0～5g/l，處理溫度20～40℃，ph范圍6.0～8.0，時間2～24小時；

(4)水洗和干燥后處理：步驟(3)處理后蛋白質纖維制品經水洗后，在60℃烘干。

一種生物酶法蛋白質纖維制品阻燃整理方法，所述蛋白質纖維制品包括以真絲或羊毛為原料的梭織物、針織物或紗線；所述酪氨酸酶來源于動物、植物或微生物；所述己糖激酶來源于動物、植物或微生物。

本發(fā)明的有益后果

本發(fā)明利用通過酪氨酸酶催化殼寡糖在蛋白質纖維表面接枝，再借助己糖激酶催化殼寡糖磷酸化，賦予蛋白質纖維制品阻燃效果，與傳統(tǒng)的化學法阻燃整理相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

(1)酶催化效率高，利用酪氨酸酶催化殼寡糖在蛋白質纖維表面接枝，結合己糖激酶催化殼寡糖磷酸化，具有專一性強和反應效率高的優(yōu)點；

(2)反應條件緩和，在低溫近中性條件下在蛋白質纖維大分子表面引入含磷基團，避免了化學法阻燃整理易造成的纖維損傷和手感下降等弊端；

(3)整理能耗低，采用生物酶法催化蛋白質纖維阻燃整理，較傳統(tǒng)化學阻燃整理安全高效且能耗低。

具體實施方式

采用酪氨酸酶催化殼寡糖在蛋白質纖維表面接枝，再借助己糖激酶催化殼寡糖磷酸化，賦予蛋白質纖維制品阻燃效果，具體實施例如下：

實施例1

本實施所選的蛋白質纖維制品為真絲織物，以本發(fā)明述及的方法進行阻燃整理；

(1)真絲織物預處理：將真絲織物以乙二胺四乙酸二鈉2g/l，尿素5g/l，滲透劑0.5g/l，在30℃處理2小時；

(2)酪氨酸酶催化接枝殼寡糖：步驟(1)處理后的真絲織物水洗后，以酪氨酸酶和殼寡糖進行處理，其中酪氨酸酶2u/ml，殼寡糖2.5g/l，處理溫度40℃，ph6.5，處理時間12小時；

(3)己糖激酶催化殼寡糖磷酸化：步驟(2)處理后的真絲織物水洗后，以己糖激酶和三磷酸腺苷進行處理，其中己糖激酶5u/ml，三磷酸腺苷5g/l，環(huán)磷酸腺苷1g/l，溫度25℃，ph7.2，處理時間8小時；

(4)水洗和干燥后處理：步驟(3)處理后的真絲織物水洗后，在60℃烘干。

試樣1：未經任何處理的真絲織物；

試樣2：真絲織物經步驟(1)、(2)處理，經水洗后在60℃烘干；

試樣3：真絲織物經步驟(1)、(2)、(3)和(4)處理；

試樣1的極限氧指數(shù)為20.8％，斷裂強力361n；經上述工藝處理后，試樣2的極限氧指數(shù)為21.1％，斷裂強力379n；試樣3的極限氧指數(shù)為27.6％，斷裂強力375n。

實施例2：

本實施所選蛋白質纖維制品為羊毛織物，以本發(fā)明述及的方法進行阻燃整理；

(1)羊毛織物預處理：將羊毛織物以乙二胺四乙酸二鈉4g/l，尿素6g/l，滲透劑1g/l，在30℃處理2小時；

(2)酪氨酸酶催化接枝殼寡糖：步驟(1)處理后的羊毛織物水洗后，以酪氨酸酶和殼寡糖進行處理，其中酪氨酸酶5u/ml，殼寡糖3.0g/l，處理溫度40℃，ph6.5，處理時間12小時；

(3)己糖激酶催化殼寡糖磷酸化：步驟(2)處理后的羊毛織物水洗后，以己糖激酶和三磷酸腺苷進行處理，其中己糖激酶7.5u/ml，三磷酸腺苷6g/l，環(huán)磷酸腺苷1.5g/l，溫度30℃，ph7.5，處理時間8小時；

(4)水洗和干燥后處理：步驟(3)處理后的羊毛織物水洗后，在60℃烘干。

試樣4：未經任何處理的羊毛織物；

試樣5：羊毛織物經步驟(1)、(2)處理，水洗后在60℃烘干；

試樣6：羊毛織物經步驟(1)、(2)、(3)和(4)處理；

試樣4的極限氧指數(shù)為21.6％，斷裂強力423n；經上述工藝處理后，試樣5的極限氧指數(shù)為20.9％，斷裂強力464n；試樣6的極限氧指數(shù)為28.9％，斷裂強力459n。

通過對實施例數(shù)據分析：與未經改性處理的樣品(試樣1、試樣4)和僅接枝殼寡糖的樣品(試樣2、試樣5)相比，以本發(fā)明述及方法處理的蛋白質纖維制品(試樣3、試樣6)阻燃性能明顯改善，織物強力較未經改性處理的樣品有明顯增加。與傳統(tǒng)化學阻燃整理相比，以本發(fā)明述及的方法進行蛋白質纖維制品阻燃整理，不僅具有較好的阻燃整理效果，同時避免了傳統(tǒng)化學法阻燃整理易產生的強力下降的問題。

雖然本發(fā)明已以較佳實施例公開如上，但其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技術的人，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，都可做各種的改動與修飾，因此本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求書所界定的為準。