CN100462486C - 具有茶叶抗菌防臭功能的粘胶纤维及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有茶叶抗菌防臭功能的粘胶纤维，包括粘胶纤维和其中含的抗菌剂，其特点是：所述的抗菌剂为天然茶色素、茶多酚、儿茶素中的至少一种，天然茶色素或茶多酚或儿茶素的微细粉粒或其溶液加到粘胶纺丝原液中，天然茶色素或茶多酚或儿茶素的微细粉粒添加量为粘胶纺丝原液质量的1%～10%。采用的天然茶色素、茶多酚、儿茶素作为抗菌剂，且抗菌剂均匀分布在纤维的内部，抗菌防臭功能持久。粘胶纤维还具有茶叶芳香，而且还有染色效果，对人体无副作用。本发明的具有茶叶抗菌防臭功能的粘胶纤维适合于制作内衣、其它服装和床上用纺织品，应用面广，有很大的经济和社会效益。本发明的制备方法工艺合理、简单、成熟。

Description

具有茶叶抗菌防臭功能的粘胶纤维及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种功能性粘胶纤维产品及其制备方法，具体说一种具有茶叶抗菌防臭功能的粘胶纤维及其制备方法。

背景技术

现有的粘胶纤维为常用的再生纤维，其制品具有吸湿透气性好，穿着舒适的特点，但不具备茶叶抗菌防臭及芳香的功能。随着人们生活水平的提高和生活观念的改变，人们对纺织品的保健功能越来越重视，希望现有的粘胶纤维纺织品在抗菌防臭性能和气味等方面得到改善。

茶色素是茶叶中儿茶素及其衍生物氧化而成的，分子结构保持儿茶素的母核特征。茶色素也是复合体，一般认为茶色素由茶黄素、茶红素、茶褐素组成。茶色素在空气中很稳定，它是茶的主要生物活性成分之一，既有很强的着色力、稳定性和安全性，还包含各种有利于人体健康的营养成分。另外，茶色素还有明显的药理功能，近来国内外学者的大量药理研究表明，茶色素具有潜在的抗氧化活性、抗癌、预防慢性肾衰竭、抑菌、除臭等方面有特殊功效，尤其在心脑血管、高血脂疾病的临床应用均有明显效果。

茶多酚是茶叶中三十多种多酚类物质的总称，是一种从绿茶中提取的纯天然混合物，主要由儿茶素、黄酮类、花色素和酚酸等四大类物质组成。其中以儿茶素(属黄烷醇类)最为重要，约占多酚类总量的60％～80％，经国内外大量研究和临床应用表明，茶多酚是一种高效的自由基清除剂，具有改善心脑血管功能，降血糖、降血脂、抗病毒、抗过敏、抗癌等明显疗效。

儿茶素类主要由EGC、DL-C、EC、EGCG、GCG、ECG等几种单体组成。儿茶素类化合物因多含酚性羟基，具有较好的抗氧化能力和清除自由基能力。特别是EGCG，它是茶多酚中清除自由基、抗氧化能力最强的一种儿茶素，具有显著的抗氧化活性、抗癌、抗辐射损伤，对糖尿病、肥胖病、口腔健康，预防和治疗高血脂症、动脉硬化、脑血栓也有良好作用，是心血管病和癌症的首选药剂。目前EGCG对艾滋病的治疗研究也引起了世界各国防治专家的广泛关注。

抗菌纤维制品的抗菌效果的优劣与其所使用的抗菌剂种类密不可分。抗菌剂基本分三大类，即天然抗菌剂、有机抗菌剂和无机抗菌剂。有机抗菌剂抑菌杀菌迅速、高效，但对人体有副作用，细菌易产生耐药性，且时效性差、不耐高温；天然抗菌剂和无机抗菌剂具有抗菌高效，对人体安全无副作用，细菌不产生耐药性等优点，因此，在应用中日益受到人们的重视。

中国专利CN1401831A公开了一种含有纳米粉末材料的功能性人造棉，它是将具有相关功能的纳米粉末材料均匀混合在人造粘胶溶液载体中，经喷丝等处理而形成的对人体肌肤具有调节作用的功能性人造粘胶纤维，其抗菌活性组分为粒径小于100nm的天然电气石粉末以及氧化锌粉末。该专利方法中制备纤维所用的抗菌剂未采用茶色素或茶多酚或儿茶素。因此，不具备茶色素或茶多酚或儿茶素所带来的保健功能。

中国专利CN1584184公开了一种绿茶天然纤维和织物及其生产方法，其技术方案是：纤维和织物通过接枝技术使其含有儿茶素，从而成为绿茶天然纤维和织物，其方法是将纤维或织物浸轧入由儿茶素、膨化剂、渗透剂及水制成的儿茶素溶液，浸透后再烘干，再浸轧由乙烯亚砜、渗透剂及水制成的架桥剂中接枝，之后再水洗烘干。因该专利方法是通过后处理方式，靠接枝将儿茶素通过化学键和纤维素连接制成绿茶天然纤维和织物，其抗菌耐久性远远比不上纺丝液中添加茶色素或茶多酚或儿茶素的效果。

目前，如何应用茶色素或茶多酚或儿茶素作为纺丝用的抗菌剂尚未有合理、简单而又成熟的生产工艺，因此，急需研究开发一种具有茶叶抗菌防臭功能的粘胶纤维及其制备方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题而提供的一种具有茶叶抗菌防臭功能的粘胶纤维，以天然茶色素或茶多酚或儿茶素中的至少一种作为抗菌剂，具有抗菌防臭功能持久的独特优势。另外，还有茶叶的芳香和染色效果，对人体无副作用。

本发明的另一目的是提供一种具有茶叶抗菌防臭功能的粘胶纤维的制备方法，该方法工艺合理、简单，适合工业化生产。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

一种具有茶叶抗菌防臭功能的粘胶纤维，包括粘胶纤维和其中含的抗菌剂，其特征在于所述的抗菌剂为天然茶色素、茶多酚、儿茶素中的至少一种，天然茶色素或茶多酚或儿茶素的微细粉粒或其溶液加到粘胶纺丝原液中，天然茶色素或茶多酚或儿茶素的微细粉粒添加量为粘胶纺丝原液质量的1％～10％。

一种具有茶叶抗菌防臭功能的粘胶纤维的制备方法，其特征在于：包括如下(1)、(2)、(3)或(1)、(3)步骤：

(1)将天然茶色素或茶多酚或儿茶素颗粒通过机械研磨方法粉碎，得到粒径小于150nm的天然茶色素或茶多酚或儿茶素粉粒；

(2)将天然茶色素或茶多酚或儿茶素粉粒或未研磨的颗粒溶于水中制成溶液；

(3)将天然茶色素或茶多酚或儿茶素研磨粉碎的粉粒以粘胶纺丝原液质量1％～10％的比例加入到粘胶纺丝原液中，或者，将天然茶色素或茶多酚或儿茶素的粉粒或未研磨的颗粒饱和溶液以粘胶纺丝原液质量5％～20％的比例加入到粘胶纺丝原液中；然后按常规湿法纺丝喷丝工艺成型，得到具有茶叶抗菌防臭功能的粘胶纤维。

本发明方法的进一步改进，天然茶色素或茶多酚或儿茶素的微细粉粒及溶液通过下述方法制备：

(1)天然茶色素或茶多酚或儿茶素颗粒放入高效搅拌研磨机，其主要目的将大颗粒细化，得到粒径小于150nm的天然茶色素或茶多酚或儿茶素微细粉粒；

(2)将天然茶色素或茶多酚或儿茶素粉粒加入到温度为20～50℃的水中，加入量为10～40g/1000ml，充分搅拌至粉末完全溶解，制成溶液。

将上述茶色素或茶多酚或儿茶素以微细粉粒状态或溶液状态混入粘胶纺丝原液中，经常规湿法纺丝喷丝工艺成型，可以得到具有茶叶抗菌防臭功能的粘胶纤维。

本发明方法的进一步改进，粘胶纤维纺丝原液包括硫化过程或成熟过程中的粘胶纤维原液，其纤维质量分数为5％～20％；将细化后的天然茶色素或茶多酚或儿茶素的粉粒或其溶液加入到粘胶纺丝原液中，二者高速分散后静置真空排泡，然后按常规湿法纺丝喷丝工艺，经计量泵计量后经烛形滤器和喷丝头进入10～70℃凝固浴；所述的凝固浴由30～150g/L硫酸，50～350g/L硫酸钠和5～80g/L硫酸锌组成，总拉伸比为30％～200％，纺丝速度为10～100m/min，再按常规工艺经上油烘干后成为成品纤维，得到具有茶叶抗菌防臭功能的粘胶纤维。

本发明采用的常规湿法纺丝喷丝工艺主要包括以下步骤：原液入料—喷丝头喷丝—凝固浴—导丝辊—热水洗—沸水拉伸—卷绕—水洗—干燥热定型。

本发明与现有技术相比具有如下优点和积极效果：

本发明提供的具有茶叶抗菌防臭功能的粘胶纤维，其以天然茶色素(或茶多酚或儿茶素)为抗菌剂，且抗菌剂均匀分布在了纤维的内部，使该纤维抗菌防臭功能持久，并能长久散发茶叶芳香；且由于茶色素(或茶多酚或儿茶素)是从植物中提取的天然物质，对人体无副作用。随着茶色素(或茶多酚或儿茶素)从少到多的加入量，可得到从淡黄到深咖啡色或浅绿到深绿色等不同颜色的有色纤维。这些有色纤维在制作某些纺织品时可以不需染色，直接使用，避免了合成染料染色对环境的污染和对人体潜在的不良副作用，具有独特的优势。本发明具有茶叶抗菌防臭功能的粘胶纤维，既有茶色素(或茶多酚或儿茶素)抗氧化活性(对皮肤有美容作用)、茶叶芳香、抗菌防臭和对人体某些慢性疾病有预防和一定的辅助治疗及其保健的功效，又有粘胶纤维吸湿透气、服用舒适的特性。这种纤维适合于制作内衣、其它服装和床上用纺织品，应用面广，有很大的经济和社会效益。

本发明提供的具有茶叶抗菌防臭功能的粘胶纤维的制备方法，具有工艺合理、简单，适合工业化生产的特点。

具体实施方式

通过以下实施例对本发明作进一步详细说明。

从茶叶中提取天然茶色素或茶多酚或儿茶素的工艺成熟，市场上有产品销售，因此，本发明所用原料易得。

实施例1：

取一定数量的天然茶色素(或茶多酚或儿茶素)颗粒放入高效搅拌研磨机中进行粉碎细化，得到粒径小于150nm的天然茶色素(或茶多酚或儿茶素)粉粒；取一定数量的天然茶色素(或茶多酚或儿茶素)粉粒按20g/1000ml的比例加入到温度为20℃的水中溶解，制成茶色素(或茶多酚或儿茶素)溶液。

将制得的天然茶色素或茶多酚或儿茶素的微细粉粒(或其溶液)以粘胶纺丝原液质量1％(或5％)的比例加入到粘胶纺丝原液(纤维质量分数为5％)中，高速分散后静置真空排泡，然后按常规湿法纺丝喷丝工艺，经计量泵计量后经烛形滤器和喷丝头进入45℃凝固浴，所述的凝固浴由80g/L硫酸，280g/L硫酸钠和20g/L硫酸锌组成，总拉伸比为150％，纺丝速度为40m/min，再经上油烘干后成为成品纤维，得到具有茶叶抗菌防臭功能的粘胶纤维。

实施例2：

取一定数量的天然茶色素(或茶多酚或儿茶素)颗粒放入高效搅拌研磨机中进行粉碎细化，得到粒径小于150nm的天然茶色素(或茶多酚或儿茶素)粉粒；取一定数量的天然茶色素(或茶多酚或儿茶素)粉粒按30g/1000ml的比例加入到温度为35℃的水中溶解，制成茶色素(或茶多酚或儿茶素)溶液。

将制得的天然茶色素(或茶多酚或儿茶素)微细粉粒(或其溶液)以粘胶纺丝原液质量4％(或13.4％)的比例加入到粘胶纺丝原液(纤维质量分数为10％)中，高速分散后静置真空排泡，然后按实施例1相似的湿法纺丝喷丝工艺成型，得到具有茶叶抗菌防臭功能的粘胶纤维。

实施例3：

取一定数量的天然茶色素(或茶多酚或儿茶素)颗粒放入高效搅拌研磨机中进行粉碎细化，得到粒径小于150nm的天然茶色素(或茶多酚或儿茶素)粉粒；取一定数量的天然茶色素(或茶多酚或儿茶素)粉粒按50g/1000ml的比例加入到温度为50℃的水中溶解，制成茶色素(或茶多酚或儿茶素)溶液。

将制得的天然茶色素(或茶多酚或儿茶素)微细粉粒(或其溶液)以粘胶纺丝原液质量10％(或20％)的比例加入到粘胶纺丝原液(纤维质量分数为20％)中，高速分散后静置真空排泡，然后按实施例1相似的湿法纺丝喷丝工艺成型，得到具有茶叶抗菌防臭功能的粘胶纤维。

本发明上述实施例所采用的常规湿法纺丝喷丝工艺主要包括以下步骤：原液入料—喷丝头喷丝—凝固浴—导丝辊—热水洗—沸水拉伸—卷绕—水洗—干燥热定型。

对实施例1、2、3中获得的样品分别进行洗涤后，所做的抗菌试验结果见表1：

表1 具有茶叶抗菌防臭功能的粘胶纤维抗菌试验结果

 

实施例	纤维中茶色素质量比例(%)	洗涤后试样抑菌率检测结果(%)	气味
				实施例1	1	83.6	茶叶芳香
实施例2	4	85.8	茶叶芳香
				实施例3	10	88.7	茶叶芳香

从表1可以看出，制得的具有茶叶抗菌防臭功能的粘胶纤维中天然茶色素(或茶多酚或儿茶素)质量比例为1％～10％时，其纤维均具有抗菌性和茶叶芳香。

对实施例1、2、3中获得的样品和常规粘胶纤维分别进行基本性能的测试，结果见表2：

表2 具有茶叶抗菌防臭功能的粘胶纤维与常规粘胶纤维基本性能测试结果

 

品种	纤维中茶色素质量比例(%)	细度(dtex)	干态强度(cN/dtex)	湿态强度(cN/dtex)	断裂伸长率(%)
						现有常规粘胶纤维	0	1.65	2.53	1.75	21
实施例1粘胶纤维	1	1.65	2.51	1.71	22
						实施例2粘胶纤维	4	1.65	2.5	1.7	21
实施例3粘胶纤维	10	1.65	2.52	1.73	22

从表2可以看出，制得的具有茶叶抗菌防臭功能的粘胶纤维中天然茶色素(或茶多酚或儿茶素)质量比例为1％～10％时，其纤维的基本性能与常规纤维的基本性能比较没有显著差异。

当然，上述说明并非是对发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，作出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种具有茶叶抗菌防臭功能的粘胶纤维，包括粘胶纤维和其中含的抗菌剂，其特征在于，所述的抗菌剂为天然茶色素、茶多酚、儿茶素中的至少一种，天然茶色素或茶多酚或儿茶素的微细粉粒或其溶液加到粘胶纺丝原液中，天然茶色素或茶多酚或儿茶素的微细粉粒添加量为粘胶纺丝原液质量的1％-10％，所述天然茶色素或茶多酚或儿茶素的微细粉粒的粒径小于150nm。

2.一种具有茶叶抗菌防臭功能的粘胶纤维的制备方法，其特征在于：包括如下(1)、(2)、(3)或(1)、(3)步骤：

(1)将天然茶色素或茶多酚或儿茶素颗粒通过机械研磨方法粉碎，得到粒径小于150nm的天然茶色素或茶多酚或儿茶素的微细粉粒；

(2)将天然茶色素或茶多酚或儿茶素的微细粉粒或未研磨的颗粒溶于水中制成溶液；

(3)将天然茶色素或茶多酚或儿茶素研磨粉碎的微细粉粒以粘胶纺丝原液质量1％～10％的比例加入到粘胶纺丝原液中，或者，将天然茶色素或茶多酚或儿茶素的微细粉粒或未研磨的颗粒饱和溶液以粘胶纺丝原液质量5％～20％的比例加入到粘胶纺丝原液中；然后按常规湿法纺丝喷丝工艺成型，得到具有茶叶抗菌防臭功能的粘胶纤维。

3.按照权利要求2所述的具有茶叶抗菌防臭功能的粘胶纤维的制备方法，其特征在于：天然茶色素或茶多酚或儿茶素的微细粉粒及其溶液通过下述方法制备：

(1)天然茶色素或茶多酚或儿茶素颗粒放入高效搅拌研磨机，其主要目的将大颗粒细化，得到粒径小于150nm的天然茶色素或茶多酚或儿茶素微细粉粒；

(2)将天然茶色素或茶多酚或儿茶素的微细粉粒加入到温度为20-50℃的水中，加入量为10～40g/1000ml，充分搅拌至的微细粉粒完全溶解，制成溶液。

4.按照权利要求2或3所述的具有茶叶抗菌防臭功能的粘胶纤维的制备方法，其特征在于：所述的粘胶纺丝原液包括硫化过程或成熟过程中的粘胶纤维原液，其纤维质量分数为5％～20％；将细化后的天然茶色素或茶多酚或儿茶素的微细粉粒或其溶液加入到粘胶纺丝原液中，二者高速分散后静置真空排泡，然后按常规湿法纺丝喷丝工艺，经计量泵计量后经烛形滤器和喷丝头进入10～70℃凝固浴；所述的凝固浴由30～150g/L硫酸，50～350g/L硫酸钠和5～80g/L硫酸锌组成，总拉伸比为30％～200％，纺丝速度为10～100m/分钟，再按常规工艺经上油烘干后成为成品纤维，得到具有茶叶抗菌防臭功能的粘胶纤维。

5.按照权利要求2或3所述的具有茶叶抗菌防臭功能的粘胶纤维的制备方法，其特征在于：采用的常规湿法纺丝喷丝工艺主要包括以下步骤：原液入料—喷丝头喷丝—凝固浴—导丝辊—热水洗—沸水拉伸—卷绕—水洗—干燥热定型。

6.按照权利要求4所述的具有茶叶抗菌防臭功能的粘胶纤维的制备方法，其特征在于：采用的常规湿法纺丝喷丝工艺主要包括以下步骤：原液入料—喷丝头喷丝—凝固浴—导丝辊—热水洗—沸水拉伸—卷绕—水洗—干燥热定型。