羊毛织物的防缩处理一直是人们重点研究的课题。传统的防缩方法是采用大量的化学试剂处理羊毛，生产中易产生大量的可吸收性有机卤素AOX(Absorbable Organic Halogen)，不但严重污染环境，也对人体健康构成威胁。采用蛋白酶处理法防缩效果很好，但容易引起纤维损伤，导致强力大幅度下降。本文采用超声波+碱性蛋白酶对羊毛织物进行预处理，作用于羊毛纤维的胱氨酸二硫键，可以均匀去除羊毛纤维的鳞片，在此基础上再用谷氨酰胺转胺酶(MTG)酶对羊毛进行处理，实现羊毛纤维蛋白质分子之间的交联。

1实验

1．1实验材料及仪器

谷氨酰胺转胺酶(MTG)：pH值5～8，活力115单位／g；2709碱性蛋白酶：pH值9～10，活力100单位／g；织物：全毛贡呢，纱线线密度26．32 tex X 33．34／2 tex，克重338 g／m2。

SK3200LH型超声波震荡清洁器，XQB45—298V型微电脑全自动洗衣机，HH—S14s型恒温水浴锅，YGO28A型电子织物强力机。

1．2测试方法

1．2．1毡缩率的测试

用XQB45—298V型微电脑全自动洗衣机，洗液温度为常温。首先，在织物上标记10 cm x10 cm区域，然后按如下配方和工艺洗涤织物：皂粒5 g／L，浴比1：20，陪衬织物1 kg，洗涤时间3 h，洗涤后甩干，自然晾干，测量标记区域的实际尺寸，以面积变化的百分率来表示毡缩率，

1．2．2断裂强力和断裂伸长率的测试根据GB 3916—83标准测量织物强力和断裂伸长率。

2结果与讨论

2．1单独酶处理

2．1．1碱性蛋白酶对羊毛织物的作用

实验条件为30℃热水，预处理15 min。

2709碱性蛋白酶处理：pH值9—10，温度40℃，反应时间45 min。选择2709酶浓度为0、0．5％、1％、2％、3％、4％，实验结果如图1所示。

由图1可看出，随着酶浓度的增加，羊毛织物的毡缩率和断裂强力总体呈下降趋势，酶浓度为2％后毡缩率下降不是很明显。原因是随着酶浓度的增加，处理液中的酶的活性增多，吸附的酶浓度增大，反应较快，羊毛表面鳞片被部分剥除，羊毛表面顺逆摩擦因数差异降低，导致羊毛毡缩率下降。酶浓度达到2％后，吸附逐渐达到饱和，导致防毡缩效果不明显。2709碱性蛋白酶除了对羊毛纤维的鳞片层作用外，对羊毛纤维的主体也造成了一定的损伤，这主要是内部蛋白质流失造成的，其中胞间粘合物、内角质层和皮质层蛋白质比较容易受到酶的攻击，部分蛋白质大分子被水解成可溶性小分子或氨基酸分子后从纤维角质细胞之间扩散出来，因而引起纤维重量损失，强力下降。

羊毛织物的断裂伸长率先上升后下降，在酶浓度为2％左右达最大值。这是由于羊毛鳞片外层受2709蛋白酶作用均匀剥除，纤维细度变小、卷曲度加大，导致断裂伸长率上升。但随着浓度的增加，羊毛织物的断裂伸长率又有所下降，这是由于羊毛织物主体受到一定的损伤，强力下降，从而断裂伸长率也降低了。

所以酶浓度为2％时，防毡缩效果较好且断裂伸长率最大。

2．1．2 MTG对羊毛织物的作用

实验条件为温度3O℃热水，预处理15 min。MTG酶处理温度5O℃，50 min，MTG酶浓度为0、O．5％、1％、2％、3％、4％、5％，实验结果如图2所示。

由图2可看出，毡缩率先下降后稍有上升，在酶浓度为3％时，毡缩率最小。这是因为随着酶浓度的增强，处理液中酶的活性增多，酶反应速度变大，部分催化了羊毛纤维e-(г一Glu)Lys的架桥交联，对织物的毡缩性能起到了一定的作用。

羊毛织物的强力和断裂伸长率随酶用量增加而增加，达到一定程度后略有下降。与未处理相比，3％浓度时羊毛纤维的强力提高了3．4％，断裂伸长提高了6．15％，这是因为MTG酶通过在各种蛋白质分子之间或内部形成e一(г一谷胺酰)赖氨酸键，来催化交联反应的发生，增加了羊毛角质层及皮质层中的酰胺交联键，从而提高了羊毛织物的强力。断裂伸长提高是由于强力增强导致纤维延伸时间增加，而非卷曲度增加，而且MTG酶可以修复经化学预处理所造成的纱线强力的损失，这是由于化学预处理可去除或破坏纤维的外表皮层，或打开纤维表面层附近胱氨酸二硫交键，使得MTG酶可以方便的形成e一(г一谷胺酰)赖氨酸键，恢复由于蛋白酶水解作用造成的织物强力减少。

过高的浓度会导致断裂强力和断裂伸长率降

低，而防缩效果也不明显，因此MTc酶的浓度确

定为3％。

2．2超声波协同酶复合整理

近年的研究表明，超声波技术在纺织品前处理中的应用能提高处理效果、缩短工艺流程。本文将超声波技术应用到羊毛预处理工艺中，使超声波与2709酶协同作用，以达到更佳的处理效果。超声波选用的频率为4O Hz，功率为135 W。

处理工艺如下：

超声波+2709碱性酶处理工艺：织物3O℃水浸渍一超声波处理+2709碱性酶(用量<2％(owf)，pH值9～10，30℃，30 min，浴比1：20)。

MTG酶处理工艺：3％(owf)，40℃，35 min，浴比1：20。

2．2．1对毡缩率的影响

各种整理方法对羊毛织物毡缩率的影响如图3所示。

从图3可以看出，超声波+2709酶处理可使织物的毡缩率由1O．67％下降到3．52％，这是由于蛋白酶不但能够切断蛋白质肽键，而且还能使大分子蛋白质降解成小分子的多肽甚至氨基酸，羊毛表面鳞片被部分剥除，且超声波在处理中产生气穴效应，以增加局部压力，使分子的瞬间动能增加；增加了2709酶分子的动能，加剧了酶分子的运动，使其与鳞片层的接触机会增多，从而毡缩率有所降低。再经过MTG酶处理，增加了羊毛角质层里及皮质层中的酰胺交联键，毡缩率下降到1．75％。

2．2．2对断裂强力的影响

各种整理方法对羊毛织物断裂强力的影响如图4所示。

由图4可以看出，超声波+2709酶处理对织物的断裂强力无很大影响，虽然2709酶对羊毛有损伤，但在羊毛纤维表层受到剥蚀的过程中，超声波对羊毛纤维表层有刻蚀作用，在一定时间内，使得纤维之间的相互抱合力增大，织物强力也随之增大，再经过MTG酶的修复作用，强力提高到301．5 cN，与未处理相比，提高了1．5％，效果比较理想。

2．2．3对断裂伸长率的影响

各种整理方法对羊毛织物断裂伸长的影响如图5所示。

由图5可以看出，超声波+2709酶处理后，织物的断裂伸长由29．1％提高到29．5％，这是由于超声波和2709酶对羊毛纤维鳞片的作用，在一定时间内羊毛纤维细度更趋集中，羊毛纤维直径明显变小，断裂伸长增加；经过MTG酶的交联作用，断裂伸长可以提高到30．8％，与未处理相比，断裂伸长率提高了5．8％。

3结论

①单独采用MTG酶或单独采用2709碱性蛋白酶处理时，防毡缩效果并不十分理想，但MTG酶处理可以显著提高羊毛纤维的断裂强力和断裂伸长率。

②超声波+2709酶处理可以降低羊毛织物的毡缩率，提高织物的断裂伸长率，但对羊毛织物的断裂强力并无很大影响。

③超声波+2709酶+MTG酶复合处理后，毡缩率下降到1．75％，达到了理想的防毡缩效果，且断裂强力和断裂伸长率有所增加，较好地解决了单独用酶处理效果不明显且强力下降等问题。