CN103114439B - 一种具有生物调节作用的无纺布及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有生物调节作用的无纺布及其制备方法。本发明的无纺布经过由功能组合液配制成的整理剂处理，所述功能组合液包含重量体积比为25%-60%的低聚糖、5%-30%的益生菌代谢产物，所述功能组合液占整理剂重量的7-20%。其制备方法包括：1）配制功能组合液：按配比取各组分，在适量水中加入低聚糖，搅拌，溶解后加入益生菌代谢产物，搅拌，加入其它功能组合液成分和余量的水，混合好后用pH调节剂调节pH值为5-6；2）按配比取功能组合液与其它整理剂成分制成整理剂；3）向无纺布施加含有功能组合液的整理剂，除去多余的整理剂，然后烘干或风干。本发明无纺布具有生物调节作用，能增强皮肤和生殖道的微生物屏障能力，抑制病原性菌的增殖，保护人体健康。

Description

一种具有生物调节作用的无纺布及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种无纺布及其制备方法，尤其是涉及一种对人体体表包括皮肤和生殖道的有益菌具有生长促进作用的无纺布，以及其制备方法。

背景技术

人体体表的皮肤和下生殖道都具有各自特定的微生态结构，各结构中的微生物与皮肤或黏膜细胞紧密结合，形成一层微生物屏障，起到生物占位性的保护作用，同时通过产出短链脂肪酸，降低生境内的pH和Eh，阻止外籍菌的粘附与定植，还可与外籍菌争夺营养，从而有效抑制外籍菌的侵入、生长和繁殖。

人的皮肤微生态是由皮肤、皮肤生物环境和非生物环境所组成的。细菌、真菌、病毒以及原生动物等构成皮肤表面的生物环境。其中皮肤表面常驻菌群主要包括表皮葡萄球菌、干燥棒状杆菌、克氏微球菌、戊糖乳杆菌等，这些有益菌群具体起到以下作用：

（1）营养作用

皮肤微生物分解脂类、固醇类、角质蛋白等可通过角质层细胞膜、毛囊开口处及细胞间隙为皮肤棘细胞和基底层圆柱细胞等吸收，促进皮肤细胞的生长，延缓皮肤老化和皱纹的产生。

（2）协助皮肤生理功能发挥

皮脂腺分泌脂质，由微生物参加代谢形成一层乳化脂质膜，这些脂质膜又由游离脂肪酸构成，称为酸罩，它可以中和沾染皮肤的碱性物质，抑制细菌、真菌等致病微生物生长，对皮肤起保护作用。

（3）水、盐、电解质代谢和重要生命贮水器

皮肤上形成的乳化脂质膜与角质层一起，具有防止水分过分蒸发的作用，保持皮肤的糖类、盐及电解质等。

（4）免疫作用

皮肤微生物尤其是过路菌中致病菌或条件致病菌作为自然存在的非特异性抗原，刺激机体的免疫系统，以增强机体一般免疫力。若缺乏这种自然抗原，机体不是变得弱不禁风、不堪一击，就是变成病秧子毫无生活质量可言。

（5）自净作用

固有皮肤菌群的有机体能够产生抵杭病原微生物的抗菌物质，具有重要的皮肤自净作用。例如：

表皮葡萄球菌产生较广谱的细菌素，对葡萄球菌属、棒状杆菌、链球菌、肺炎链球菌、奈瑟氏菌属甚至芽胞杆菌和梭菌都有杀菌作用。

（6）生物屏障作用

有层次并且有序地定植在皮肤上的微生物群，尤如一层生物膜，不仅对机体裸露的表皮起了占位保护作用，而且直接影响定植抗力的建立（或形成），使外袭致病菌无法立足于机体的表面。

贴附在皮肤表面的纺织品以及皮肤的温度、湿度、pH值和光等构成了皮肤的非生物环境,这些因素构成了皮肤表面的微气候。纺织品和服装可以调节微气候、影响舒适性，并且对皮肤的生物环境发生作用，进而影响皮肤微生态。皮肤微生态平衡是皮肤健康的核心。所以可通过贴肤纺织品和服装来达到维护和调节皮肤微生态环境的目的，并进而对皮肤健康产生影响。

女性生殖道是一个开放性腔道极其容易受到外来有害微生物的入侵，没有角质层保护，其表面的益生菌群是保护机体免受外来侵害的重要屏障。正常健康女性阴道内的优势菌主要为乳酸菌，包括乳杆菌属、链球菌属、肠球菌属、乳球菌属、明串珠菌属、动弯杆菌属、拟杆菌属、纤毛菌属、气球菌属和奇异菌属等。随着年龄的推移，女性身体机能或免疫力的下降，阴道的“有益菌”也逐步下降。加之性生活、月经、妊娠、哺乳、妇科手术、不当的洁阴方式及其女性特殊的生理结构、外阴损伤、情绪波动等都会影响到阴道微生态系统的菌群平衡，使“有害菌”过度繁殖，从而引起各种妇科疾病感染。因此刺激生殖道有益菌群的生长，增强生殖道的微生物屏障作用对保护人体健康具有极其重要作用。

无纺布是一种非织造布，它是直接利用高聚物切片、短纤维或长丝将纤维通过气流或机械成网，然后经过水刺，针刺，或热轧加固，最后经过后整理形成的无编织的布料。具有柔软、透气和平面结构的新型纤维制品，优点是不产生纤维屑，强韧、耐用、丝般柔软，也是增强材料的一种，而且还有棉质的感觉。无纺布被广泛应用于各种工业、农业、国防军事等领域。功能性无纺布是无纺布生产的研究重要方向，随着人们生活水平的提高，市场对具特殊功能的无纺布需求也不断增加。功能性无纺布的处理液和后处理技术是开拓新产品的关键。

发明内容

本发明针对无纺布在贴肤产品的广泛应用，如卫生巾、纸尿裤、一次性内衣服装等，通过采用对人体体表有益菌群具增殖促进作用的组合液处理无纺布，经无纺布与人体表的接触转移至皮肤或生殖道内，从而促进人体体表有益菌群增殖，起到强化人体微生物屏障、护肤、保健等的作用。

本发明的一个目的在于提供一种具有生物调节作用（即对人体体表包括皮肤和生殖道的有益菌具有生长促进和/或增殖作用）的无纺布。

为了实现此目的，本发明采取的技术方案是：

一种具有生物调节作用的无纺布，其经过由功能组合液配制成的整理剂处理，所述功能组合液包含重量体积比为25%-60%的低聚糖、5%-30%的益生菌代谢产物溶液，所述功能组合液占整理剂重量的7-20%。

所述低聚糖为低聚果糖、低聚半乳糖、低聚异麦芽糖、低聚木糖、大豆低聚糖、棉籽糖、毛蕊糖、水苏糖等中的一种或一种以上混合物，其能刺激人体乳酸菌群的增殖，但不能刺激有害菌群的增殖。本发明优选能显著刺激乳杆菌属、双歧杆菌属增殖的低聚果糖、低聚半乳糖。

所述低聚果糖是2～5个果糖基为链节，以一个葡萄糖基为链的端基，以果糖基→果糖连接键为主体骨架连结形成的碳水化合物。即是指1～4个果糖基以β-2,1键连接在蔗糖的D-果糖基上而形成的蔗果三糖（GF₂）、蔗果四糖（GF₃）、蔗果五糖（GF₄）和蔗果六糖（GF₅）的混合物。其通式为GFn，其中G是葡萄糖残基，F是果聚糖残基，n=1～10。

所述低聚半乳糖是以乳糖为原料，经β-半乳糖苷酶作用而制得，是在乳糖分子中的半乳糖基础上β（1→4）键、β（1→6）键连接1～4个半乳糖分子的寡糖类混合物，其中以β（1→4）键占多数，属于葡萄糖和半乳糖组成的杂低聚糖，半乳糖与葡萄糖之前也主要以β（1→4）键连接。

所述益生菌代谢产物溶液是包含益生菌代谢产物的溶液，可以是益生菌数量达到（0.5-2）×10¹⁰个/mL时的发酵培养液，例如，取处于对数生长期的益生菌接种至相应的培养基进行培养，使菌数达到1×10¹⁰个/mL，然后取其培养上清液；也可取各种益生菌代谢产物混合而成；所述代谢产物溶液还可以是益生菌的一种代谢产物的溶液，或几种代谢产物的混合溶液。另外，益生菌代谢产物溶液还包括将制成干物质状态的益生菌代谢产物重新溶解得到的溶液，例如，将从市面购买的乳杆菌素重新溶解的相当浓度的溶液，其添加量可参照上述培养液的添加量，当然，也可以将购买的益生菌代谢产物干物质不经溶解而直接添加。其中，本发明中可使用的益生菌包括各种益生菌，包括但不限于乳酸杆菌、双歧杆菌、乳酸链球菌、地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌等。

更优选乳酸杆菌、双歧杆菌的代谢产物溶液，大量的研究表明，乳酸杆菌、双歧杆菌的代谢产物中含有乙酸、丙酸、异丁酸和丁酸等短链脂肪酸、细菌素、抗菌多肽等对白色念珠菌、金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌等病原性菌有明显的抑制作用。本文所述益生菌代谢产物采用本领域普通技术人员的一般性理解。

可选择地，所述功能组合液还含有其它能增殖人体有益菌群的物质，其含量小于或等于15%。

本发明所指“其它能增殖人体有益菌群的物质”是指除低聚糖以外其他有利于使人体益生菌群增殖的物质，包括植物提取物，例如菊粉、螺旋藻提取物或大豆提取物等植物提取物的一种、两种或三种。所述提取物采取本领域技术人员的一般性理解，包括已知的能够增殖人体有益菌的那些物质及它们的通常使用形式，例如植物提取物可以是植物水提物。

功能性组合液的主要成份包括低聚糖、益生菌代谢产物、其它能增殖生殖道内有益菌群的物质，具有良好的分散性和水溶性。当组合液中包含其它能增殖生殖道内有益菌群的物质时，功能组合液的配方为：25%～60%低聚糖、5%～30%益生菌代谢产物、其它能增殖生殖道内有益菌群的物质0%～15%、其余为水（如去离子水），用pH调节剂调节pH5-6。优选地，pH调节剂为L-乳酸。

本发明所使用的整理剂包括本领域常用的那些整理剂成分及组成。优选地，上述整理剂的配方按重量份为：功能组合液10-20份、十二烷基硫酸钠1-2份、β-环糊精10-15份，羟乙基纤维素0.5-1份，水70-90份。

优选地，所述处理包括施加整理剂后进行烘干、风干等。

本发明的另一个目的在于提供一种制备本发明具有生物调节作用的无纺布的制备方法。

为实现该目的，本发明采用的技术方案是：

一种制备本发明具有生物调节作用的无纺布的方法，包括以下步骤：

1）配制功能组合液：按权利要求1中的配比取各组分，在适量水中加入低聚糖，搅拌，溶解后加入益生菌代谢产物，搅拌，加入其它功能组合液成分和余量的水，混合好后用pH调节剂调剂pH值为5-6。

2）按权利要求1的配比取功能组合液与其它整理剂成分制成整理剂；

3）向无纺布施加含有功能组合液的整理剂，除去多余的整理剂，然后烘干或风干。

优选地，步骤3）所述烘干是在温度为50-100℃下烘5-15min。

优选地，在上述步骤2）之前、步骤1）之后还包括除菌步骤。除菌后，密封包装即可。

优选地，步骤3）所述施加在将无纺布由无纺柸布放卷后进行，所述烘干或风干之后收卷便可得到本发明的无纺布。

本发明的又一个目的在于提供一种具有生物调节作用的贴肤产品，所述贴肤产品中采用了本发明的无纺布。所述贴肤产品包括但不限于卫生巾、纸尿裤或一次性内衣服装。

本发明的有益效果是：

本发明的无纺布经过含低聚糖、益生菌代谢产物的整理剂处理，经无纺布与人体体表的接触，促进人体体表有益菌群的增殖，对人体体表的有益菌群具有良好的增殖作用的同时不能刺激体表或过路的病原性菌生长，通过这种特性增强皮肤和生殖道的微生物屏障能力，抑制病原性菌的增殖，保护人体的健康。

本发明所采用的整理剂具有优异的起泡性和渗透性，产生的泡沫细小、带液率低，半衰期长，能经受一定压力而不破泡；同时发泡体能快速渗入无纺柸布。十二烷基硫酸钠是阴离子表面活性剂，发泡能力强，与β-环糊精能形成稳定泡体，羟乙基纤维素起到稳泡作用。本发明泡沫整理剂含量低，能缩短干燥时间，节省能耗。

本发明的制备方法简单易行，特别是在步骤3）的烘干过程中，烘干温度为50-100℃，烘干时间为5-15min。在此烘干温度和时间条件下，能够很好地保持功能组合液中低聚糖和益生菌代谢产物的生物活性，同时获得的无纺布成品柔软度适中、耐存、耐折皱。

具体实施方式

以下通过实施例进一步描述本发明。以下所使用的低聚果糖和低聚半乳糖均由量子高科（中国）生物股份有限公司生产，商品名称分别是维楯^TMMSP-1000S和低聚半乳糖。其余原料或试剂均从市面购得。

实施例1

1.配制功能组合液

乳酸杆菌代谢产物溶液的制备：取对数生长期的乳酸杆菌接种于LC液体培养基，置37℃恒温培养箱培养，使细菌浓度达到0.5×10¹⁰个/ml,离心沉淀菌体取上清液，置于4℃保存。

以总体积100mL计，取低聚果糖25g，加50ml去离子水搅拌15min，完全溶解后，加入乳酸杆菌代谢产物溶液5g，搅拌30min，充分混合后，用去离子水补充余量，再用适量L-乳酸调节其pH值为5.5，过滤除菌得到功能组合液备用。

2.配制整理剂

将70份水倒入反应釜中加热至75℃，然后在连续搅拌的条件下，将十二烷基硫酸钠1份、羟乙基纤维素0.5份投入釜中与水充分混合，然后加入β-环糊精10份搅拌30min得到乳化物，冷却至40℃，将功能组合液20份倒入反应釜中继续搅拌30min得到本发明所采用的整理剂。

3.进行无纺布功能性整理

将无纺柸布放卷后，由泡沫施加机施加含有功能组合液的整理剂，泡沫密度为0.05g/mL，再经轧机压出多余的整理剂，送入烘箱烘燥，烘干后收卷即为本发明具有生物调节作用的无纺布。其中，轧机速度为35m/min，轧机压强为5kg/cm²；烘箱烘干温度为100℃，干燥时间为5min。

实施例2

1.配制功能组合液

双歧杆菌代谢产物溶液的制备：取对数生长期的双歧杆菌接种于接种至灭菌的MRS培养基，于35℃进行厌氧培养18-24h，使细菌浓度达到1×10¹⁰个/ml，取出菌液以5000r／min离心10min，取上清液，0.22μm微孔滤膜过滤后，置于4℃保存。

以总体积100mL计，取低聚半乳糖40g，菊粉5g，加入60ml去离子水，搅拌10min～30min，完全溶解后，加入上述双歧杆菌代谢产物溶液15g，搅拌30min，充分混合后，用去离子水补充余量，再用适量L-乳酸调节其pH值为5.1，过滤除菌得到功能性组合液备用。

2.配制整理剂

将80份水倒入反应釜中加热至75℃，然后在连续搅拌的条件下，将十二烷基硫酸钠1.5份、羟乙基纤维素1份投入釜中与水充分混合，然后加入β-环糊精12份搅拌30min得到乳化物，冷却至40℃，将功能组合液15份倒入反应釜中继续搅拌30min得到本发明所采用的整理剂。

3.进行无纺布功能性整理

将无纺柸布放卷后，由泡沫施加机施加含有功能组合液的整理剂，泡沫密度为0.05g/mL，再经轧机压出多余的整理剂，送入烘箱烘燥，烘干后收卷即为本发明具有生物调节作用的无纺布。其中，轧机速度为30m/min，轧机压强为4kg/cm²；烘箱烘干温度为75℃，干燥时间为10min。

实施例3.

1.配制功能组合液

以100mL计，取低聚果糖20g、低聚半乳糖30g，加入80ml去离子水，搅拌10min～30min，完全溶解后，加入乳菌素5g，搅拌30min，充分混合后，用去离子水补充余量，再用适量L-乳酸调节其pH值为6.0，过滤除菌得到功能组合液备用。

2.配制整理剂

将90份水倒入反应釜中加热至75℃，然后在连续搅拌的条件下，将十二烷基硫酸钠1份、羟乙基纤维素1份投入釜中与水充分混合，然后加入β-环糊精10份搅拌30min得到乳化物，冷却至40℃，将功能组合液10份倒入反应釜中继续搅拌30min得到本发明所采用的整理剂。

3.进行无纺布功能性整理

将无纺柸布放卷后，由泡沫施加机施加含有功能组合液的整理剂，泡沫密度为0.05g/mL，再经轧机压出多余的整理剂，送入烘箱烘燥，烘干后收卷即为本发明具有生物调节作用的无纺布。其中，轧机速度为25m/min，轧机压强为3kg/cm²；烘箱烘干温度为50℃，干燥时间为15min。

实施例4

1.配制功能组合液

地衣芽孢杆菌代谢产物溶液的制备：取对数生长期的地衣芽孢杆菌接种于营养肉汤中，置28℃恒温培养箱进行培养，使细菌浓度达到2×10¹⁰个/ml,将地衣芽孢杆菌菌液离心(10000r/min,10min)后，收集发酵培养液，然后用0.22μm微孔滤膜过滤即得到该菌的代谢物，密封后置4℃保存待用。

以100mL计，取低聚异麦芽糖30g、大豆低聚糖30g，加入60ml去离子水，搅拌10min～30min，完全溶解后，加入地衣芽孢杆菌代谢产物溶液，搅拌30min，充分混合后，用去离子水补充余量，再用适量L-乳酸调节其pH值为5.8，过滤除菌得到功能组合液备用。

2.配制整理剂

将90份水倒入反应釜中加热至75℃，然后在连续搅拌的条件下，将十二烷基硫酸钠2份、羟乙基纤维素1份投入釜中与水充分混合，然后加入β-环糊精15份搅拌30min得到乳化物，冷却至40℃，将功能组合液10份倒入反应釜中继续搅拌30min得到本发明所采用的整理剂。

3.进行无纺布功能性整理

将无纺柸布放卷后，由泡沫施加机施加含有功能组合液的整理剂，再经轧机压出多余的整理剂，风干后收卷即为本发明具有生物调节作用的无纺布。

实施例5

1、一种具有生物调节作用的卫生巾：取实施例1、2、3、4制得的无纺布，用常规制作卫生巾的工艺和程序制成本发明的具有生物调节作用的卫生巾。

2、一种具有生物调节作用的纸尿裤：取实施例1、2、3、4制得的无纺布，用常规制作纸尿裤的工艺和程序制成本发明的具有生物调节作用的纸尿裤。

3、一种具有生物调节作用的一次性内衣服装：取实施例1、2、3、4制得的无纺布，用常规制作一次性内衣服装的工艺和程序制成本发明的具有生物调节作用的一次性内衣服装。

实施例6

为了验证本发明无纺布的效果，将实施例1、2、4制备得到的本发明无纺布与对照组进行性能对比试验。对照组为未经本发明所述整理剂处理的无纺柸布，不含低聚糖和益生菌代谢产物。

试验方法：分别配制表皮葡萄球菌、戊糖乳杆菌、金黄色葡萄球菌和大肠埃希氏菌的培养液（分别为3%TSB培养基（胰蛋白大豆肉汤）、MRS培养基、营养肉汤培养基、营养肉汤培养基），pH为7.2～7.4，取各种培养液各10mL，以每毫升培养液0.1cm²无纺布的量在培养液中分别加入各组无纺布，然后分别接种，于37℃下摇晃培养24h。用稀释平板法测定0时和培养24h后培养液中各种菌的数目。

测定结果如下：

表1无纺布对皮肤微生物的影响

试验表明，本发明无纺布能有效促进皮肤表面的正常菌群表皮葡萄球菌和戊糖乳杆菌的增殖，对过路性病原菌金黄葡萄球菌和大肠埃希氏菌具有抑制作用，对增强皮肤表面正常菌群的微生态屏障作用具有积极的意义。

实施例7

为了验证本发明无纺布的效果，将实施例1、2、4制备得到的本发明无纺布与对照组进行性能对比试验。对照组为未经本发明所述整理剂处理的无纺柸布，不含低聚糖和益生菌代谢产物。

试验方法：分别配制表皮葡萄球菌、戊糖乳杆菌、金黄色葡萄球菌和大肠埃希氏菌的培养液（分别为3%TSB培养基（胰蛋白大豆肉汤）、MRS培养基、营养肉汤培养基、营养肉汤培养基）10mL，pH为7.2～7.4，以每毫升培养液0.1cm²无纺布的量在培养液中分别加入各组无纺布，然后37℃下摇晃培养24h。然后分别接种，用稀释平板法测定0时和培养24h后培养液中各种菌的数目。

测定结果如下：

表2无纺布对生殖道微生物的影响

试验结果表明，本发明无纺布对正常健康女性生殖道内的正常菌群德氏乳杆菌和嗜酸乳酸杆菌的增殖具明显的促进作用，而不能刺激引发阴道炎症的病原性菌加德纳球菌和白色念珠菌的增殖并有轻微的抑制作用。因此，本发明无纺布对增强生殖道内正常菌群的微生态屏障作用具有积极的意义。

应注意的是，本文仅描述了本发明的较佳实施方式，并不意图限制本发明。在不违背本发明精神的情况下，在本发明基础上所作出的与本发明实质等同的修改、调整和替换，均落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种具有生物调节作用的无纺布，其特征在于其经过由功能组合液配制成的整理剂处理，所述功能组合液包含重量体积比为25%-60%的低聚糖、5%-30%的益生菌代谢产物溶液，所述功能组合液占整理剂重量的7%-20%。

2.根据权利要求1所述的一种具有生物调节作用的无纺布，其中所述益生菌代谢产物溶液为益生菌经发酵培养得到的菌数达到（0.5-2）×10¹⁰个/mL时的溶液，或含益生菌发酵代谢产物的干物质重新溶解的相当浓度的溶液。

3.根据权利要求1所述的一种具有生物调节作用的无纺布，其中所述低聚糖选自低聚果糖、低聚半乳糖、低聚异麦芽糖、低聚木糖、大豆低聚糖、棉籽糖、毛蕊糖、水苏糖中的一种、两种或以上的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种具有生物调节作用的无纺布，其中所述益生菌代谢产物溶液为乳酸杆菌、双歧杆菌的代谢产物溶液。

5.根据权利要求1所述的一种具有生物调节作用的无纺布，其中所述功能组合液还含有其它能增殖人体有益菌群的物质，其含量小于或等于15%。

6.根据权利要求5所述的一种具有生物调节作用的无纺布，其中所述其它能增殖人体有益菌群的物质为植物提取物。

7.根据权利要求6所述的一种具有生物调节作用的无纺布，其中所述植物提取物为菊粉、螺旋藻提取物或大豆提取物中的一种、两种或三种。

8.根据权利要求1所述的一种具有生物调节作用的无纺布，其中所述整理剂的配方为：所述功能组合液10-20份、十二烷基硫酸钠1-2份、β-环糊精10-15份，羟乙基纤维素0.5-1份，水70-90份。

9.一种制备如权利要求1所述的具有生物调节作用的无纺布的方法，包括以下步骤：

1）配制功能组合液：按权利要求1中的配比取各组分，在适量水中加入低聚糖，搅拌，溶解后加入益生菌代谢产物，搅拌，加入其它功能组合液成分和余量的水，混合好后用pH调节剂调节pH值为5-6；

2）按权利要求1的配比取功能组合液与其它整理剂成分制成整理剂；

3）向无纺布施加含有功能组合液的整理剂，除去多余的整理剂，然后烘干或风干。

10.一种卫生巾、纸尿裤或一次性内衣服装，其特征在于其中采用了如权利要求1所述的具有生物调节功能的无纺布。