1前言
蛋白酶在羊毛防氈縮整理中的應用研究已相當廣泛，但能夠實現產業化應用的很少。主要原因在處理過程中很難將蛋白酶水解反應控制在羊毛纖維表面，從而導致纖維損傷較大。這是因為羊毛鱗片結構緊密，不易水解，往往蛋白酶在水解鱗片層的同時，通過結構疏松的細胞間質進入皮質層，造成對羊毛的主體損傷[1]。因此，將蛋白酶水解反應控制在羊毛鱗片是急需解決的關鍵性問題。
本課題采用殼聚糖預處理方法，控制蛋白酶對羊毛纖維內部的損傷，與蛋白酶聯合提高羊毛抗氈縮性能。
2．實驗
2.1 試驗材料和主要化學藥品
羊毛毛條，羊毛織物，羊毛紗線。（南通大生紅鹿毛毯有限公司提供）
雙氧水（分析純），氫氧化鈉（分析純），蛋白酶（諾維信），殼聚糖（南通綠神生物制品有限公司）
2.2 試驗方法
將待處理試樣按浴比1：40，在
工藝處方：H2O2 40ml/L，Na2SiO
配置一定量的1%醋酸溶液溶解殼聚糖，依據實驗的要求在一定的溫度及時間條件下用殼聚糖溶液處理羊毛，水洗，烘干，待用。
蛋白酶2%（o.w.f），pH=8，在
2.3 性能測試
將經過一定前處理后的毛條試樣，在
堿溶度＝{[2.000(1－G)－W]/2.0
其中 G —— 含水率（%）， W —— 堿處理后殘留試樣重(g)
在YG
氈縮率參照GB8628-88、GB8629-88、測試標準及方法,采用GB8629規定的
氈化收縮率（%）=（RM-FM）/RM
面積收縮率（%）=LS+WS-（LS*WS）/100
其中：RM—松弛后長度(mm)
FM—氈化后長度(mm)
WS—寬度收縮率（%）
LS—長度收縮率（%）
采用測試直接染料上染織物的K/S值來確定殼聚糖吸附量的多少。待測織物在COLOR-EYE3100型分光光度計上測其K/S值。
3 結果與討論
3.1不同預處理羊毛對殼聚糖的吸附
羊毛鱗片外面的類脂層會影響對殼聚糖的吸附[3]；雙氧水預處理能使羊毛的二硫鍵氧化而產生磺基丙氨酸，提高纖維表面的親水性，從而增加纖維對生物陽離子聚合物殼聚糖的吸附[4]。因此應采用首先洗毛去除類脂層，接著進行雙氧水處理，然后再進行殼聚糖處理以充分發揮其作用。
3.2 殼聚糖不同處理流程對羊毛性能的影響
表1 殼聚糖不同處理流程對羊毛強力、堿溶、氈縮率的影響
| 序號 | 流程 | 強力(cN) | 堿溶(%) | 氈縮率(%) |
| 1 | 洗毛 | 445.5 | 9.21 | 18.15 |
| 2 | 洗毛→H2O2 | 420.1 | 11.10 | 11.90 |
| 3 | 洗毛→H2O2→殼聚糖 | 489.6 | 10.81 | 10.20 |
| 4 | 洗毛→H2O2→蛋白酶 | 400.2 | 15.10 | 9.11 |
| 5 | 洗毛→H2O2→殼聚糖→蛋白酶 | 433.4 | 13.61 | 7.54 |
| 6 | 洗毛→H2O2→蛋白酶→殼聚糖 | 420.0 | 14.20 | 8.47 |
注：殼聚糖處理工藝
從表1分析，由于雙氧水處理后使羊毛中的二硫鍵氧化而使其堿溶度增加，強力下降，說明對纖維存在一定的損傷；生物聚合物殼聚糖能吸附在羊毛表面增加其強力, 另外，殼聚糖填充到鱗片夾角內或某些損傷處，能使堿溶下降；蛋白酶處理破壞了羊毛的鱗片層使其強力下降，蛋白酶處理之前進行殼聚糖處理，羊毛的損傷減小，說明殼聚糖覆蓋在羊毛表面，使蛋白酶只能與露出的鱗片尖角部分反應，殼聚糖作為保護劑。
就氈縮而言，殼聚糖包覆在羊毛纖維鱗片外層，使鱗片相互隔離失去作用，從而消除羊毛的定向摩擦效應，減少了羊毛的氈縮性[5]；蛋白酶處理水解破壞了鱗片層，使鱗片尖角鈍化，也能減小羊毛的氈縮性[6]；比較以上兩種減小氈縮率的方法，可看出蛋白酶處理較殼聚糖作用更明顯；從表1中可以看出防氈縮效果較好的是工藝5和6。
綜合強力損傷和氈縮率兩個因素，洗毛→H2O2→殼聚糖→蛋白酶工藝中，殼聚糖作為保護劑與蛋白酶聯合處理羊毛，可以達到較好的抗氈縮性，同時強力保持率較高。
3.3 殼聚糖處理的工藝條件對羊毛性能的影響
采用洗毛→H2O2→殼聚糖→蛋白酶工藝，分析經殼聚糖不同時間處理后羊毛殼聚糖吸附量和堿溶、強力、氈縮性能變化，以優化殼聚糖的處理工藝。
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| 圖1 殼聚糖處理時間對K/S值的影響 | 圖2 殼聚糖處理時間對堿溶的影響 |
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| 圖3 殼聚糖處理時間對強力的影響 | 圖4 殼聚糖處理時間對氈縮的影響 |
注：1－殼聚糖濃度
由圖1可看出，隨著時間的增長，殼聚糖的吸附量增加，K/S值也增加，一段時間后，K/S值即趨于穩定，說明此時殼聚糖吸附趨于平衡。從圖2可知，在1小時到2小時內隨著處理時間的增長，堿溶量減少，說明在此段時間內隨著時間的延長，殼聚糖吸附量的增加，吸附在羊毛纖維表面的量也增加，由于殼聚糖能填充到鱗片夾角內或某些損傷處，所以堿溶也逐漸下降。在2h之后堿溶就變化不大，說明殼聚糖就達到了吸附平衡；由圖3可看出，隨著時間的延長，殼聚糖吸附量的增加，紗線強力也不斷增加，這再次說明了殼聚糖作為天然樹脂覆蓋在羊毛纖維表面能增加羊毛的強力[7]；由圖4可看出，在1小時到2小時內，隨著殼聚糖吸附量的增加，氈縮率下降，說明在這段時間內其作為樹脂包覆在羊毛纖維鱗片外層，使鱗片相互隔離失去作用，從而消除羊毛的定向摩擦效應[7]。在2小時后，隨著殼聚糖處理時間的增加，氈縮率提高，說明在這段時間內蛋白酶破壞鱗片層的作用減小，這段過程中由于殼聚糖吸附的過多，包覆羊毛纖維的面積過大，影響了蛋白酶發揮其作用，因此，應適當的控制殼聚糖的處理時間，不宜過長。
比較圖1、圖2、圖3、圖4中1，2兩條曲線，可總結出處理2小時的時候，工藝1與工藝2的堿溶、氈縮率、K/S值均很接近，能達到相同的目的，從節省資源及工業生產的方面出發，應將工藝2作為優化的工藝，即殼聚糖濃度
采用洗毛→H2O2→殼聚糖→蛋白酶流程，分析經殼聚糖不同溫度處理后羊毛對殼聚糖吸附量及堿溶、強力、氈縮性能的變化，以優化殼聚糖的處理工藝。
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| 圖5 殼聚糖處理溫度對K/S值的影響 | 圖5 殼聚糖處理溫度對堿溶的影響 |
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| 圖7 殼聚糖處理溫度對強力的影響 | 圖8 殼聚糖處理溫度對氈縮的影響 |
注：殼聚糖處理工藝
由圖5可看出，殼聚糖的吸附量隨著溫度的升高而增加，在
綜合分析，殼聚糖處理的工藝條件，殼聚糖
3.3 蛋白酶不同處理工藝條件對羊毛的影響
采用工藝流程：洗毛→H2O2→殼聚糖→蛋白酶，測試經蛋白酶不同時間處理后羊毛的堿溶、強力、氈縮的變化。
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| 圖9 蛋白酶處理時間對強力的影響 | 圖10 蛋白酶 處理時間對堿溶的影響 |
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| 圖11 蛋白酶處理時間對氈縮的影響 |
注：殼聚糖處理工藝
由圖9可看出，羊毛紗線的強力隨著蛋白酶處理時間的延長而逐漸下降；由圖10可看出，羊毛的堿溶度隨著處理時間的延長而逐漸上升，這說明一方面蛋白酶對纖維表面鱗片層的破壞作用隨著時間的增長而增強，另一方面蛋白酶在水解鱗片層的同時，通過結構疏松的細胞間質進入皮質層，造成對羊毛的主體損傷[1]。因此處理的時間不宜過長。由圖11可看出，羊毛織物的氈縮率隨著處理時間的延長而下降，說明處理時間的增長，蛋白酶處理水解破壞鱗片層，使鱗片尖角鈍化，減小羊毛的氈縮性，增加了蛋白酶的防氈縮效果。在40min以后，防氈縮的效果變化不大。綜合織物的抗氈縮性和強力，蛋白酶處理時間應選用40min為宜。
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| 圖12 蛋白酶處理濃度對羊毛強力的影響 | 圖13 蛋白酶處理濃度對羊毛氈縮的影響 |
注：殼聚糖處理工藝
由圖12可看出，羊毛紗線的強力隨著蛋白酶處理濃度的提高而逐漸下降，這說明了蛋白酶對纖維表面鱗片層的破壞作用隨著濃度的增加而增強，因此處理的濃度不宜過強；由圖13可看出，羊毛織物的氈縮率隨著處理濃度的提高而下降，說明處理濃度的提高也增加了蛋白酶的防氈縮效果，在2%(o.w.f)以后，防氈
4 結論
用H2O2→殼聚糖→蛋白酶處理后羊毛織物，可使羊毛的氈縮率達7.3%,紗線強力430cN，強力損失控制3.5%。雙氧水處理的優化工藝條件：40mL/L，60min，
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