CN101525777B - 具有薄荷抗菌功能的粘胶纤维及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供具有薄荷抗菌功能的粘胶纤维及制备方法，其特点是：以天然薄荷提取物作为抗菌剂，将天然薄荷提取物的微细粉粒或其溶液添加到粘胶纺丝原液中，天然薄荷提取物的微细粉粒添加量(或溶液中含有薄荷提取物微细粉粒的添加量)为粘胶纺丝原液质量的1％～10％，然后，按常规湿法纺丝喷丝工艺成型，得到具有薄荷抗菌功能的粘胶纤维。本发明采用天然薄荷提取物作为抗菌剂，且抗菌剂均匀分布在纤维的内部，抗菌功能持久，还具有染色效果，对人体无副作用。本发明的具有薄荷抗菌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，适合工业化生产。

Description

具有薄荷抗菌功能的粘胶纤维及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种抗菌功能粘胶纤维产品及其制备方法，具体说一种具有薄荷抗菌功能的粘胶纤维及其制备方法。

背景技术

现有的常规粘胶纤维为再生纤维素纤维，其制品具有吸湿透气性好，穿着舒适的特点，但不具备薄荷抗菌的功能。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性能等方面得到改善。

抗菌纤维制品所使用的抗菌剂基本分为三大类，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；天然抗菌剂具有抗菌高效，对人体安全无副作用，细菌不产生耐药性，绿色环保等优点，因此，在应用中日益受到人们的重视。

薄荷为唇型科植物薄荷的干燥地上部分，本发明采用的薄荷提取物是由薄荷中提取的一种非挥发性棕色粉粒状固体。它的主要成分有蒽醌类物质及熊果酸，桂皮酸等，这些成分具有良好的抑菌杀菌作用，是一种天然植物抗菌剂。

中国专利(公开号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薄荷提取物。

中国专利(申请号：200610069129.3)公开了一种具有绿茶抗菌防臭功能的粘胶纤维及其制备方法。它是将天然抗菌剂茶色素、茶多酚、儿茶素中的至少一种的微细粉粒或其溶液加到粘胶纺丝原液中而制得抗菌防臭粘胶纤维。该专利方法中制备纤维所用的抗菌剂也未采用薄荷提取物。

中国专利(申请号：200810025068X)公开了一种薄荷粘胶纤维生产工艺.该发明涉及一种利用薄荷(该植物地上部分)生产粘胶纤维及其工艺技术，其工艺过程包括：薄荷备料→切料→筛选→洗料→预处理→蒸煮→除砂、浓缩→氯化→碱精制→漂白→酸处理→除砂、浓缩→抄造→浸渍→压榨→粉碎→老成→黄化→研磨→溶解→过滤→脱泡→过滤→纺丝→牵伸→切断→后处理→干燥→打包。该发明是直接利用薄荷(该植物地上部分)为原料生产粘胶纤维，因此，纺丝液原料受到局限，不能选择其他原料(如棉、麻、树木等)制造纺丝液来生产粘胶纤维，原料成本无法根据需要调控，产品性能和用途也受到限制。

目前，如何应用薄荷提取物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薄荷抗菌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薄荷抗菌功能的粘胶纤维，以天然薄荷提取物为抗菌剂，具有抗菌功能持久的独特优势，另外，还有一定的染色效果，对人体无副作用。

本发明的另一目的是提供一种具有薄荷抗菌功能的粘胶纤维的制备方法，该方法工艺合理、简单，纺丝液原料不受局限，染色深浅可以调节，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：一种具有薄荷抗菌功能的粘胶纤维，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薄荷提取物，将天然薄荷提取物的微细粉粒或其溶液加到粘胶纺丝原液中制成粘胶纤维。

对上述技术方案的改进：所述天然薄荷提取物的微细粉粒添加量为粘胶纺丝原液质量的1％～10％

一种具有薄荷抗菌功能的粘胶纤维的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)将天然薄荷提取物粉粒通过机械研磨方法粉碎，得到粒径小于200nm的天然薄荷提取物微细粉粒；

(2)将上述天然薄荷提取物微细粉粒以粘胶纺丝原液质量1％～10％的比例直接加入到粘胶纺丝原液中，或者，先将粘胶纺丝原液质量1％～10％的上述天然薄荷提取物微细粉粒溶于水中制成溶液后，再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，得到具有薄荷抗菌功能的粘胶纤维。

对上述制备方法的改进：所述的天然薄荷提取物的微细粉粒及溶液通过下述方法制备：

(1)天然薄荷提取物粉粒放入搅拌研磨机研磨，将大粉粒细化，得到粒径100-150nm的天然薄荷提取物微细粉粒；

(2)将天然薄荷提取物粉粒加入到温度为15～55℃的水中，加入量为100～400g/1000ml，充分搅拌至粉末完全溶解，制成溶液。

对上述制备方法的进一步改进：所述的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％～15％；将细化后的天然薄荷提取物的微细粉粒或溶液加入到粘胶纺丝原液中，二者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15～60℃凝固浴；所述的凝固浴由30～160g/L硫酸，60～360g/L硫酸钠和10～80g/L硫酸锌组成，总拉伸比为40％～200％，纺丝速度为15～110m/min，再按常规工艺经上油烘干后成为成品纤维，得到具有薄荷抗菌功能的粘胶纤维。

对上述制备方法的进一步改进：采用的常规湿法纺丝喷丝工艺生产长丝的步骤包括：原液入料与薄荷抗菌剂共混-喷丝头喷丝-凝固浴-导丝辊-热水洗-酸洗-水洗-沸水拉伸-卷绕-干燥。

对上述制备方法的另一种改进：采用的常规湿法纺丝喷丝工艺生产短纤的步骤包括：原液入料与薄荷抗菌剂共混-喷丝头喷丝-凝固浴-导丝辊-热水洗-酸洗-水洗-沸水拉伸-卷绕-切断-干燥。

本发明与现有技术相比具有如下优点和积极效果：

本发明提供的具有薄荷抗菌功能的粘胶纤维，是以天然薄荷提取物为抗菌剂，且抗菌剂均匀分布在了纤维的内部，使该纤维抗菌功能持久，且由于薄荷提取物是从植物中提取的天然物质，对人体无副作用。随着薄荷提取物从少到多的加入量，可得到从淡黄到深咖啡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。本发明具有薄荷抗菌功能的粘胶纤维，既有抗菌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。

本发明提供的具有薄荷抗菌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，纺丝液原料不受局限，可以选择多种原料(如棉、麻、树木等)制造纺丝液来生产粘胶纤维，原料成本可根据需要进行调控，产品性能和用途也能根据需要选择。具有薄荷抗菌功能的粘胶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。

具体实施方式

下面通过以下实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1：

取一定数量的天然薄荷提取物粉粒放入搅拌研磨机中进行粉碎细化，得到粒径小于200nm(一般选择100-150nm)的天然薄荷提取物微细粉粒；取一定数量的天然薄荷提取物粉粒按200g/1000ml的比例加入到温度为15℃的水中溶解，制成薄荷提取物溶液。

将制得的天然薄荷提取物的微细粉粒(或其溶液)以粘胶纺丝原液质量1％(或5％)的比例加入到纤维质量分数为5％的粘胶纺丝原液中，搅拌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40℃凝固浴，所述的凝固浴由85g/L硫酸，270g/L硫酸钠和20g/L硫酸锌组成，总拉伸比为160％，纺丝速度为50m/min，再经上油烘干后成为成品纤维，得到具有薄荷抗菌功能的粘胶纤维。

实施例2：

取一定数量的天然薄荷提取物粉粒放入搅拌研磨机中进行粉碎细化，得到粒径小于200nm(一般选择100-150nm)的天然薄荷提取物微细粉粒；取一定数量的天然薄荷提取物粉粒按300g/1000ml的比例加入到温度为35℃的水中溶解，制成薄荷提取物溶液。

将制得的天然薄荷提取物微细粉粒(或其溶液)以粘胶纺丝原液质量5％(或16.7％)的比例加入到纤维质量分数为10％的粘胶纺丝原液中，搅拌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，得到具有薄荷抗菌功能的粘胶纤维。

实施例3：

取一定数量的天然薄荷提取物粉粒放入搅拌研磨机中进行粉碎细化，得到粒径小于200nm(一般选择100-150nm)的天然薄荷提取物微细粉粒；取一定数量的天然薄荷提取物粉粒按400g/1000ml的比例加入到温度为55℃的水中溶解，制成薄荷提取物溶液。

将制得的天然薄荷提取物微细粉粒(或其溶液)以粘胶纺丝原液质量10％(或25％)的比例加入到纤维质量分数为15％的粘胶纺丝原液中，搅拌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，得到具有薄荷抗菌功能的粘胶纤维。

上述常规湿法纺长丝的喷丝工艺具体步骤包括：原液入料与薄荷抗菌剂共混-喷丝头喷丝-凝固浴-导丝辊-热水洗-酸洗-水洗-沸水拉伸-卷绕-干燥。

上述常规湿法纺短纤的喷丝工艺具体步骤包括：原液入料与薄荷抗菌剂共混-喷丝头喷丝-凝固浴-导丝辊-热水洗-酸洗-水洗-沸水拉伸-卷绕-切断-干燥。

对实施例1、2、3中获得的样品分别进行洗涤后的抗菌试验，结果见表1：

表1具有薄荷抗菌功能的粘胶纤维抗菌试验结果

实施例	纺丝原液中薄荷提取物质量分数(％)	洗涤后试样抑菌率检测结果(％)
			实施例1	1	76.6
实施例2	5	82.8
			实施例3	10	88.7

从表1可以看出，制得的具有薄荷抗菌功能的粘胶纤维中天然薄荷提取物质量分数为1％～10％时，其纤维均具有抗菌性。

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 具有薄荷抗菌功能的粘胶纤维与常规粘胶纤维基本性能测试结果

品种	薄荷提取物质量分数(％)	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	1.67	2.53	1.75	21
实施例1粘胶纤维	1	1.67	2.51	1.71	22
						实施例2粘胶纤维	5	1.67	2.5	1.72	21
实施例3粘胶纤维	10	1.67	2.52	1.73	22

从表2可以看出，制得的具有薄荷抗菌功能的粘胶纤维中天然薄荷提取物质量分数为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 (9)

1.一种具有薄荷抗菌功能的粘胶纤维，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薄荷提取物，将天然薄荷提取物的微细粉粒或其溶液加到粘胶纺丝原液中制成粘胶纤维，所述薄荷提取物是由薄荷中提取的一种非挥发性棕色粉粒状固体。

2.按照权利要求1所述的具有薄荷抗菌功能的粘胶纤维，其特征在于：所述天然薄荷提取物的微细粉粒添加量为粘胶纺丝原液质量的1％～10％。

3.一种具有薄荷抗菌功能的粘胶纤维的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)将天然薄荷提取物粉粒通过机械研磨方法粉碎，得到粒径小于200nm的天然薄荷提取物微细粉粒，所述薄荷提取物是由薄荷中提取的一种非挥发性棕色粉粒状固体；

(2)将上述天然薄荷提取物微细粉粒以粘胶纺丝原液质量1％～10％的比例直接加入到粘胶纺丝原液中，或者，先将粘胶纺丝原液质量1％～10％的上述天然薄荷提取物微细粉粒溶于水中制成溶液后，再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，得到具有薄荷抗菌功能的粘胶纤维。

4.按照权利要求3所述的具有薄荷抗菌功能的粘胶纤维的制备方法，其特征在于：所述的天然薄荷提取物的微细粉粒及溶液通过下述方法制备：

(1)天然薄荷提取物粉粒放入搅拌研磨机研磨，将大粉粒细化，得到粒径100-150nm的天然薄荷提取物微细粉粒；

(2)将天然薄荷提取物粉粒加入到温度为15～55℃的水中，加入量为100～400g/1000ml，充分搅拌至粉末完全溶解，制成溶液。

5.按照权利要求3或4所述的具有薄荷抗菌功能的粘胶纤维的制备方法，其特征在于：所述的粘胶纤维纺丝原液包括成熟过程中的粘胶纤维原液，其纤维质量分数为5％～15％；将细化后的天然薄荷提取物的微细粉粒或溶液加入到粘胶纺丝原液中，二者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15～60℃凝固浴；所述的凝固浴由30～160g/L硫酸，60～360g/L硫酸钠和10～80g/L硫酸锌组成，总拉伸比为40％～200％，纺丝速度为15～110m/min，再按常规工艺经上油烘干后成为成品纤维，得到具有薄荷抗菌功能的粘胶纤维。

6.按照权利要求3或4所述的具有薄荷抗菌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生产长丝的步骤包括：原液入料与薄荷抗菌剂共混-喷丝头喷丝-凝固浴-导丝辊-热水洗-酸洗-水洗-沸水拉伸-卷绕-干燥。

7.按照权利要求5所述的具有薄荷抗菌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生产长丝的步骤包括：原液入料与薄荷抗菌剂共混-喷丝头喷丝-凝固浴-导丝辊-热水洗-酸洗-水洗-沸水拉伸-卷绕-干燥。

8.按照权利要求3或4所述的具有薄荷抗菌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生产短纤的步骤包括：原液入料与薄荷抗菌剂共混-喷丝头喷丝-凝固浴-导丝辊-热水洗-酸洗-水洗-沸水拉伸-卷绕-切断-干燥。

9.按照权利要求5所述的具有薄荷抗菌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生产短纤的步骤包括：原液入料与薄荷抗菌剂共混-喷丝头喷丝-凝固浴-导丝辊-热水洗-酸洗-水洗-沸水拉伸-卷绕-切断-干燥。