CN102926013A - 一种含有天然抗菌剂的粘胶纤维及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种含有天然抗菌剂的粘胶纤维，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大青叶提取物粉末，加入分散剂的天然大青叶提取物粉末溶液加到粘胶纺丝原液中，天然大青叶提取物粉末的添加量为粘胶纺丝原液质量的1%～7%，天然大青叶提取物粉末溶液中分散剂的添加量为该溶液所含水的质量的0.1%～1.0%。上述粘胶纤维的制备方法是：将大青叶提取物粉末溶于水中并加入分散剂制成大青叶提取物粉末溶液；将大青叶提取物粉末溶液以粘胶纺丝原液质量10%～14%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，得到粘胶纤维。抗菌功能持久，对人体无副作用。工艺合理、简单，适合工业化生产。

Description

一种含有天然抗菌剂的粘胶纤维及其制备方法

技术领域

本发明属于人造纤维制造技术领域，涉及粘胶纤维产品及其工艺改进，具体说是一种含有天然抗菌剂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。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。

无机类抗菌剂主要为具有抗菌作用的金属无机盐及抗菌沸石。此类抗菌剂中的重金属离子，极易通过与人体皮肤接触被人体吸收，对人体的健康造成很大的潜在危害。

天然抗菌剂具有抗菌高效，对人体安全，细菌不产生耐药性，且绿色环保等优点，因此，在应用中日益受到人们的重视。

中国专利CN200710039472.8公开了一种珊瑚粘胶纤维及其生产方法。该发明是以传统的粘胶纤维生产工艺为基础，在纺丝之前将超细珊瑚粉体浆料加入到纺丝液中，从而生产出具有生理保健功能的珊瑚粘胶纤维。该发明是直接利用海洋中腔肠动物珊瑚虫分泌的外骨骼沉积而成的珊瑚超细粉体作为功能添加剂来生产珊瑚粘胶纤维，而未采用大青叶提取物溶液与粘胶纺丝液共混纺丝制得具有大青叶抗菌功能的粘胶纤维。

中国专利CN200610069129.3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未采用大青叶提取物。

中国专利CN200510055342.4公开了一种抗菌粘胶纤维及其制备方法，该抗菌粘胶纤维以天然芦荟凝胶为抗菌剂，粘胶纤维纺丝液由粘胶纤维纺丝原液和天然芦荟凝胶液组成，将其按常规湿法纺丝喷丝工艺成型，得到抗菌粘胶纤维。该专利方法中制备纤维所用的抗菌剂未采用大青叶提取物。

大青叶为十字花科植物菘蓝的干燥叶，本发明采用的大青叶提取物是由大青叶中提取的一种非挥发性固体，它的主要化学成分为生物碱类、有机酸类、苷类化合物和无机元素等，其中生物碱类具有良好的抑菌杀菌作用，是一种天然植物抗菌剂。

目前，如何应用大青叶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大青叶抗菌功能的粘胶纤维及其制备方法。

发明内容

本发明为解决现有技术存在的问题，提供一种含有天然抗菌剂的粘胶纤维，以大青叶提取物作为抗菌剂，添加比例合理，具有抗菌功能持久的独特优势，对人体无副作用；另外，还有一定的染色效果，避免化学染料对人体的伤害。

本发明的另一目的是提供一种含有天然抗菌剂的粘胶纤维的制备方法，其工艺合理、简单，适合工业化生产，充分发挥大青叶抗菌功能持久的独特优势，并对人体无副作用。另外，利用其染色功能，避免化学染料对人体的伤害。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

一种含有天然抗菌剂的粘胶纤维，包括粘胶纤维和其中含的天然抗菌剂，其特征在于，所述的天然抗菌剂为天然大青叶提取物粉末，加入分散剂的天然大青叶提取物粉末溶液添加到粘胶纺丝原液中，天然大青叶提取物粉末的添加量为粘胶纺丝原液质量的1%～7%，天然大青叶提取物粉末溶液中分散剂的添加量为该溶液所含水的质量的0.1%～1.0%。

对上述技术方案的改进：所述分散剂为甲基萘磺酸钠的甲醛缩合物或亚甲基双荼磺酸钠。

一种上述含有天然抗菌剂的粘胶纤维的制备方法，其特征在于：包括如下（1）、（2）步骤：

（1）将大青叶提取物粉末溶于水中并加入该溶液所含水的质量的0.1%～1.0%的分散剂甲基萘磺酸钠的甲醛缩合物或亚甲基双荼磺酸钠制成大青叶提取物粉末溶液；

（2）将大青叶提取物粉末溶液以粘胶纺丝原液质量10%～14%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，得到具有大青叶抗菌功能的粘胶纤维。

对上述技术方案的改进：所述大青叶提取物粉末溶液通过下述方法制备：

将大青叶提取物粉末加入到温度为20～60℃的水中，加入量为100～500g/1000ml,然后加入分散剂甲基萘磺酸钠的甲醛缩合物或亚甲基双荼磺酸钠，加入量为1～10g/1000ml,充分搅拌至粉末完全溶解，制成溶液。

对上述技术方案的进一步改进：所述粘胶纤维纺丝原液其纤维质量分数为8%～10%；将大青叶提取物的溶液加入到粘胶纺丝原液中，二者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15～60℃凝固浴；所述的凝固浴由30～170g/L硫酸，60～380g/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30～110m/min,再按常规工艺经上油烘干后成为成品纤维，得到具有大青叶抗菌功能的粘胶纤维。

对上述技术方案的一种改进：本发明采用的常规湿法纺丝喷丝工艺包括以下步骤：原液入料与抗菌剂共混—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。

对上述技术方案的另一种改进：本发明采用的常规湿法纺丝喷丝工艺包括以下步骤：原液入料与抗菌剂共混—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：

本发明提供的具有大青叶抗菌功能的粘胶纤维，其以大青叶提取物为抗菌剂，且抗菌剂均匀分布于纤维的内部，使该纤维抗菌功能持久，且由于大青叶提取物是从植物中提取的天然物质，对人体无副作用。

分散剂是一种在分子内同时具有亲油性和亲水性两种相反性质的界面活性剂，它能吸附于液固界面并能显著降低界面自由能，均一分散那些难于溶解于液体的无机、有机的固体颗粒，缩短分散时间，同时也能防止固体颗粒的絮凝和沉降，形成一种安定悬浮液。本发明由于加入了分散剂甲基萘磺酸钠的甲醛缩合物或亚甲基双荼磺酸钠，使该溶液无絮凝和沉降。

本发明具有大青叶抗菌功能的粘胶纤维，既有抗菌和一定的保健功效，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针织内衣、其它服装和床上用纺织品，应用面广。

本发明提供的具有大青叶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。还可以利用其染色功能，避免了化学染料对人体的伤害，特别适合制作内衣。

总之，本发明为大青叶开拓了一种高附加值的新用途，为农民种植大青叶植物寻找到了致富新途径，有很大的经济和社会效益。

具体实施方式

通过以下实施例对本发明作进一步说明。

本发明一种具有大青叶抗菌功能的粘胶纤维的实施方式，包括粘胶纤维和其中含的天然抗菌剂，所述的天然抗菌剂为天然大青叶提取物粉末，加入分散剂的天然大青叶提取物粉末溶液添加到粘胶纺丝原液中，天然大青叶提取物粉末的添加量为粘胶纺丝原液质量的1%～7%，天然大青叶提取物粉末溶液中分散剂的添加量为该溶液所含水的质量的0.1%～1.0%。

本发明一种具有大青叶抗菌功能的粘胶纤维包括以下实施例：

实施例1：一种具有大青叶抗菌功能的粘胶纤维，包括粘胶纤维和其中含的天然抗菌剂，所述的天然抗菌剂为天然大青叶提取物粉末，加入分散剂的天然大青叶提取物粉末溶液添加到粘胶纺丝原液中，天然大青叶提取物粉末的添加量为粘胶纺丝原液质量的1%，天然大青叶提取物粉末溶液中分散剂的添加量为该溶液所含水的质量的0.1%。

实施例2：一种具有大青叶抗菌功能的粘胶纤维，包括粘胶纤维和其中含的天然抗菌剂，所述的天然抗菌剂为天然大青叶提取物粉末，加入分散剂的天然大青叶提取物粉末溶液添加到粘胶纺丝原液中，天然大青叶提取物粉末的添加量为粘胶纺丝原液质量的3.75%，天然大青叶提取物粉末溶液中分散剂的添加量为该溶液所含水的质量的0.5%。

实施例3：一种具有大青叶抗菌功能的粘胶纤维，包括粘胶纤维和其中含的天然抗菌剂，所述的天然抗菌剂为天然大青叶提取物粉末，加入分散剂的天然大青叶提取物粉末溶液添加到粘胶纺丝原液中，天然大青叶提取物粉末的添加量为粘胶纺丝原液质量的7%，天然大青叶提取物粉末溶液中分散剂的添加量为该溶液所含水的质量的1.0%。

上述实施例1-实施例3中的分散剂为甲基萘磺酸钠的甲醛缩合物（MF）或亚甲基双荼磺酸钠。

本发明上述含有天然抗菌剂的粘胶纤维的制备方法的实施方式，包括如下（1）、（2）步骤：

（1）将大青叶提取物粉末溶于水中并加入该溶液所含水的质量的0.1%～1.0%的分散剂甲基萘磺酸钠的甲醛缩合物或亚甲基双荼磺酸钠制成大青叶提取物粉末溶液；

（2）将大青叶提取物粉末溶液以粘胶纺丝原液质量10%～14%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，得到具有大青叶抗菌功能的粘胶纤维。

本发明具有大青叶抗菌功能的粘胶纤维的制备方法包括以下实施例：

实施例4：

取一定数量的大青叶提取物粉末按100g/1000ml的比例加入到温度为20℃的水中溶解,并加入分散剂甲基萘磺酸钠的甲醛缩合物或亚甲基双荼磺酸钠，加入量为1g/1000ml,制成大青叶提取物粉末溶液。该溶液无絮凝和沉降。

将制得的大青叶提取物粉末溶液以粘胶纺丝原液质量10%的比例加入到粘胶纺丝原液（纤维质量分数为8%）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90g/L硫酸，280g/L硫酸钠和25g/L硫酸锌组成，总拉伸比为160%，纺丝速度为40m/min,再经上油烘干后成为成品纤维，得到具有大青叶抗菌功能的粘胶纤维。

实施例5：

取一定数量的大青叶提取物粉末按300g/1000ml的比例加入到温度为40℃的水中溶解，并加入分散剂甲基萘磺酸钠的甲醛缩合物或亚甲基双荼磺酸钠，加入量为5g/1000ml,制成大青叶提取物粉末溶液。该溶液无絮凝和沉降。

将制得的大青叶提取物粉末溶液以粘胶纺丝原液质量12.5%的比例加入到粘胶纺丝原液（纤维质量分数为9%）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，得到具有大青叶抗菌功能的粘胶纤维。

实施例6：

取一定数量的大青叶提取物粉末按500g/1000ml的比例加入到温度为60℃的水中溶解，并加入分散剂甲基萘磺酸钠的甲醛缩合物或亚甲基双荼磺酸钠，加入量为10g/1000ml,制成大青叶提取物粉末溶液。该溶液无絮凝和沉降。

将制得的大青叶提取物粉末溶液以粘胶纺丝原液质量14%的比例加入到粘胶纺丝原液（纤维质量分数为10%）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，得到具有大青叶抗菌功能的粘胶纤维。

纺制长丝：上述实施例1-3采用的常规湿法纺丝喷丝工艺包括以下步骤：原液入料与抗菌剂共混—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。

纺制短纤：上述实施例1-3采用的常规湿法纺丝喷丝工艺包括以下步骤：原液入料与抗菌剂共混—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。

将实施例1、2、3中获得的样品分别对金黄色葡萄球菌进行抗菌测试(采用JIS L 1902:2002标准)，结果见表1：

表1具有大青叶抗菌功能的粘胶纤维抗菌测试结果

实施例	纺丝原液中大青叶提取物质量分数（%）	抑菌活性对数值
			实施例1	1	2.3
实施例2	3.75	3.8
			实施例3	7	5.1

从表1可以看出,纺丝原液中大青叶提取物质量分数为1%～7%制得的大青叶抗菌功能粘胶纤维的抑菌活性对数值均大于2,具有抗菌性，并对人体无副作用。

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具有大青叶抗菌功能的粘胶纤维与常规粘胶纤维基本性能测试结果

从表2可以看出,纺丝原液中大青叶提取物质量分数为1%～7%制得的大青叶抗菌功能粘胶纤维的基本性能与常规粘胶纤维的基本性能比较没有显著差异。

另外，本发明在纺丝原液中添加了大青叶提取物，不仅具有抗菌效果，还可以利用其染色功能，不再用对人体有害的化学染料染色。用这种具有大青叶抗菌功能的粘胶纤维制作贴身的内衣，避免了对皮肤产生危害，有利于人们健康

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)

1.一种含有天然抗菌剂的粘胶纤维，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大青叶提取物粉末，加入分散剂的天然大青叶提取物粉末溶液加到粘胶纺丝原液中，天然大青叶提取物粉末的添加量为粘胶纺丝原液质量的1%～7%，天然大青叶提取物粉末溶液中分散剂的添加量为该溶液所含水的质量的0.1%～1.0%。

2.按照权利要求1所述的含有天然抗菌剂的粘胶纤维，其特征在于，所述分散剂为甲基萘磺酸钠的甲醛缩合物或亚甲基双荼磺酸钠。

3.一种如权利要求1-2所述含有天然抗菌剂的粘胶纤维的制备方法，其特征在于，包括如下（1）、（2）步骤：

（1）将大青叶提取物粉末溶于水中并加入该溶液所含水的质量的0.1%～1.0%的分散剂甲基萘磺酸钠的甲醛缩合物或亚甲基双荼磺酸钠制成大青叶提取物粉末溶液；

（2）将大青叶提取物粉末溶液以粘胶纺丝原液质量10%～14%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，得到具有大青叶抗菌功能的粘胶纤维。

4.按照权利要求3所述的含有天然抗菌剂的粘胶纤维的制备方法，其特征在于，所述大青叶提取物粉末溶液通过下述方法制备：

将大青叶提取物粉末加入到温度为20～60℃的水中，加入量为100～500g/1000ml,然后加入分散剂甲基萘磺酸钠的甲醛缩合物或亚甲基双荼磺酸钠，加入量为1～10g/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所述的含有天然抗菌剂的粘胶纤维的制备方法，其特征在于，所述粘胶纤维纺丝原液其纤维质量分数为8%～10%；将大青叶提取物的溶液加入到粘胶纺丝原液中，二者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15～60℃凝固浴；所述的凝固浴由30～160g/L硫酸，60～360 g/L硫酸钠和10～80 g/L硫酸锌组成，总拉伸比为50%～200%，纺丝速度为20～100m/min,再按常规工艺经上油烘干后成为成品纤维，得到具有大青叶抗菌功能的粘胶纤维。

6.按照权利要求3或4所述的含有天然抗菌剂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包括以下步骤：原液入料与抗菌剂共混—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所述的含有天然抗菌剂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包括以下步骤：原液入料与抗菌剂共混—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所述的含有天然抗菌剂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包括以下步骤：原液入料与抗菌剂共混—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所述的含有天然抗菌剂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包括以下步骤：原液入料与抗菌剂共混—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。