CN108049022A - 一种新型环保面料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型环保面料的生产方法：（1）甲壳素纤维的改性：配备混合纺丝溶剂：按照体积比8:2混合DCM和DMF；按照重量比1:0.3:0.02‑0.05：0.02配制甲壳素，茶多酚，皂芙糖胶，水苏糖形成混合料；将混合料溶解于混合纺丝溶剂中，在室温下磁力搅拌3h后，温度降低到0‑5℃冷处理30‑50min，然后恢复室温，继续搅拌6‑8 h，静置备用；（2）静电纺丝。本发明获得哑光质地，抗菌效果极佳的新型环保面料，并且克服了在烧碱溶液中抗菌性能大幅下降的缺点，和棉混纺后可以更自由进行前处理，因此具有广阔的市场前景。

Description

一种新型环保面料
技术领域
本发明涉及一种新型环保面料及其生产工艺，属于新型材料领域。
背景技术
目前国内生产的甲壳素、壳聚糖纤维具有较好的可纺性。但与棉纤维相比，甲壳素纤维线密度偏大，强度偏低，在一定程度上影响了甲壳素纤维的成纱强度。在一般条件下用甲壳素纤维进行纯纺还有一定困难，通常采用甲壳素纤维与棉纤维或其他纤维混纺来改善其可纺性。随着甲壳素原料及纺丝工艺的不断改进，纤维线密度和强度将会进一步提高，用它可开发出各种甲壳素纯纺或混纺产品。此外，甲壳素纤维由于吸湿性良好，具有优良的染色性能，可采用直接、活性、还原、碱性及硫化等多种染料进行染色，且色泽鲜艳。
甲壳素与壳聚糖纤维可纺成长丝或短纤维两大类。长丝用于捻制医用缝合线，免除病人拆线痛苦，或切成一定长度的短纤维，纺成纱线，用做纺织材料;短纤维以无纺布形式制作医用敷料，用于治疗各种创伤，如烧伤、烫伤、冻伤及其他外伤，有促进伤口愈合和消炎抗菌作用。甲壳素纤维轻纺纱、织布加工成各种功能性产品，如保健针织内衣、放臭袜子、不黏毛巾、保健婴幼儿服、抗菌休闲服、抗菌防臭床上用品、抑菌医用护士服;也可加工成各种救护用品，如绷带、纱布、急救包等。
甲壳素纤维和壳聚糖纤维的保健功能主要有以下几方面: (1) 抗菌除臭功能。(2) 对皮肤的护理功能。 (3) 对过敏性皮肤的辅助治疗功能。 (4) 对环境的保护功能。(5) 抗静电功能。甲壳素纤维针织品具有手感柔软亲切、无刺激、高保湿、保温、抑菌除臭功能，对皮肤有很好的养护作用，还有对过敏性皮炎的辅助医疗功能，并符合绿色纺织品标准等优点，是21世纪新一代的保健针织品。针对这些特点，甲壳素纤维应用领域广泛，与棉混纺可制作抗菌除臭保健内衣，各种婴儿服装，医用纺织品等。
现有技术有人采用甲壳素纤维与棉按5/95 比例混纺成纱，即可以改善在纺纱过程中由于短绒率增加影响成纱质量的不足，又可以降低纱线成本，而混纺纱不影响甲壳素纤维的抗菌、保健性能。现有技术还有人提供一种内衣用甲壳素棉混纺针织面料的微生物改性和生产工艺，通过特定的微生物和发酵方式，达到大幅度提高甲壳素棉混纺针织面料的抗菌性能，尤其是抗念珠菌性能极高，极其适合作为内衣，尤其是内裤裆部使用，此外还能提高抗皱性，使得面料更具有光泽，而且这些性能不会随着洗涤的次数增多而消退。
但是现有技术中的微生物改性存在发酵不易控制，不够稳定，不容易工业化大量生产的缺点。
本发明旨在提供一种新型环保面料，通过静电纺丝对甲壳素纤维进行直接改性，可以获得哑光质地，抗菌效果极佳的新型环保面料，并且克服了在烧碱溶液中抗菌性能大幅下降的缺点，和棉混纺后可以更自由进行前处理，因此具有广阔的市场前景。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明针对背景技术存在的问题，提供一种新型环保面料，通过静电纺丝对甲壳素纤维进行直接改性，可以获得哑光质地，抗菌效果极佳的新型环保面料，并且克服了在烧碱溶液中抗菌性能大幅下降的缺点，和棉混纺后可以更自由进行前处理，因此具有广阔的市场前景。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种新型环保面料的生产方法：
（1）甲壳素纤维的改性：
配备混合纺丝溶剂：按照体积比8:2混合DCM 和DMF；
按照重量比1:0.3:0.02-0.05：0.02配制甲壳素，茶多酚，皂芙糖胶，水苏糖形成混合料；
将混合料溶解于混合纺丝溶剂中，在室温下磁力搅拌3h后，温度降低到0-5℃冷处理30-50min，然后恢复室温，继续搅拌6-8 h，静置备用；
（2）静电纺丝：
设置参数纺丝电压19-22kV、纺丝速度0. 6 -1.0mL /h、接收距离18 cm；
（3）根据需要进行面料的裁切。
茶多酚（Tea Polyphenols）是茶叶中多酚类物质的总称，包括黄烷醇类、花色苷类、黄酮类、黄酮醇类和酚酸类等。主要为黄烷醇（儿茶素）类，儿茶素占60~80%。 类物质茶多酚又称茶鞣或茶单宁，是形成茶叶色香味的主要成份之一，也是茶叶中有保健功能的主要成份之一。研究表明，茶多酚等活性物质具解毒和抗辐射作用，能有效地阻止放射性物质侵入骨髓，并可使锶90和钴60迅速排出体外，被健康及医学界誉为“辐射克星”。
皂芙糖胶为白色粉末，较易溶于冷水，不溶于乙醇、丙酮。皂芙糖胶的用途：增稠剂、稳定剂。皂芙糖胶结构式：皂芙糖胶为多糖类聚合体，主要含甘露糖、乳糖、半乳糖、半乳甘露聚糖（1:4）等。理化性质：乳白色粉末，皂芙糖胶较易溶于冷水，不溶于乙醇。来源与制法：用皂角子经过筛选、水洗、脱脂、改性、均质等工艺完成制取。
水苏糖是天然存在的一种四糖，是一种可以显著促进双歧杆菌等有益菌增殖的功能性低聚糖。纯品为白色粉末，味稍甜，甜度为蔗糖的22%，味道纯正，无任何不良口感或异味。其分子结构：“半乳糖-半乳糖-葡萄糖-果糖”。水苏糖对人体胃肠道内的双歧杆菌、乳酸杆菌等有益菌群有着极明显的增殖作用，能迅速改善人体消化道内环境，调节微生态菌群平衡。它能促进形成有益菌在消化道内的优势菌地位，抑制产气产酸梭状芽孢杆菌等腐败菌的生产，另外产生大量生理活性物质，调节肠道pH值、灭杀致病菌，阻遏腐败产物生成，抑制内源致癌物的产生和吸收，并且分解衍生出多重免疫功能因子。俗称：有益菌的食物。
本发明人发现将这三种物质，配合特定的工艺对甲壳素纤维进行改性，其协同作用可以显著提高甲壳素纤维的耐碱性，并且外观呈亚光造型，不同于普通壳聚糖纤维面料的珠光性，为后期和棉混纺提供了非常有益处的改性，具有广阔的市场前景。
本发明的有益之处在于：
（1）不需要微生物改性，适合工艺化大量生产；
（2）外观呈亚光造型，提供多样外观选择；
（3）显著提高甲壳素纤维的耐碱性。
具体实施方式
实施例1：
一种新型环保面料的生产方法：
（1）甲壳素纤维的改性：
配备混合纺丝溶剂：按照体积比8:2混合DCM 和DMF；
按照重量比1:0.3:0.03：0.02配制甲壳素，茶多酚，皂芙糖胶，水苏糖形成混合料；
将混合料溶解于混合纺丝溶剂中，在室温下磁力搅拌3h后，温度降低到2℃冷处理40min，然后恢复室温，继续搅拌6 h，静置备用；
（2）静电纺丝：
设置参数纺丝电压22kV、纺丝速度0.8mL /h、接收距离18 cm；
（3）根据需要进行面料的裁切。
实施例2：
一种新型环保面料的生产方法：
（1）甲壳素纤维的改性：
配备混合纺丝溶剂：按照体积比8:2混合DCM 和DMF；
按照重量比1:0.3:0.02：0.02配制甲壳素，茶多酚，皂芙糖胶，水苏糖形成混合料；
将混合料溶解于混合纺丝溶剂中，在室温下磁力搅拌3h后，温度降低到0℃冷处理30min，然后恢复室温，继续搅拌6 h，静置备用；
（2）静电纺丝：
设置参数纺丝电压19-22kV、纺丝速度0. 6mL /h、接收距离18 cm；
（3）根据需要进行面料的裁切。
实施例3：
一种新型环保面料的生产方法：
（1）甲壳素纤维的改性：
配备混合纺丝溶剂：按照体积比8:2混合DCM 和DMF；
按照重量比1:0.3: 0.05：0.02配制甲壳素，茶多酚，皂芙糖胶，水苏糖形成混合料；
将混合料溶解于混合纺丝溶剂中，在室温下磁力搅拌3h后，温度降低到5℃冷处理50min，然后恢复室温，继续搅拌8 h，静置备用；
（2）静电纺丝：
设置参数纺丝电压22kV、纺丝速度1.0mL /h、接收距离18 cm；
（3）根据需要进行面料的裁切。
实施例4：
一种新型环保面料的生产方法：
（1）甲壳素纤维的改性：
配备混合纺丝溶剂：按照体积比8:2混合DCM 和DMF；
按照重量比1:0.3:0.04：0.02配制甲壳素，茶多酚，皂芙糖胶，水苏糖形成混合料；
将混合料溶解于混合纺丝溶剂中，在室温下磁力搅拌3h后，温度降低到3℃冷处理39min，然后恢复室温，继续搅拌7 h，静置备用；
（2）静电纺丝：
设置参数纺丝电压21kV、纺丝速度0.7mL /h、接收距离18 cm；
（3）根据需要进行面料的裁切。
实施例5 对比例1：
不进行冷处理
一种新型环保面料的生产方法：
（1）甲壳素纤维的改性：
配备混合纺丝溶剂：按照体积比8:2混合DCM 和DMF；
按照重量比1:0.3:0.04：0.02配制甲壳素，茶多酚，皂芙糖胶，水苏糖形成混合料；
将混合料溶解于混合纺丝溶剂中，在室温下磁力搅拌8 h，静置备用；
（2）静电纺丝：
设置参数纺丝电压21kV、纺丝速度0.7mL /h、接收距离18 cm；
（3）根据需要进行面料的裁切。
实施例6 对比例2：
不加茶多酚：
一种新型环保面料的生产方法：
（1）甲壳素纤维的改性：
配备混合纺丝溶剂：按照体积比8:2混合DCM 和DMF；
按照重量比1:0.04：0.02配制甲壳素，皂芙糖胶，水苏糖形成混合料；
将混合料溶解于混合纺丝溶剂中，在室温下磁力搅拌3h后，温度降低到3℃冷处理39min，然后恢复室温，继续搅拌7 h，静置备用；
（2）静电纺丝：
设置参数纺丝电压21kV、纺丝速度0.7mL /h、接收距离18 cm；
（3）根据需要进行面料的裁切。
实施例7 对比例3：
不加水苏糖：
一种新型环保面料的生产方法：
（1）甲壳素纤维的改性：
配备混合纺丝溶剂：按照体积比8:2混合DCM 和DMF；
按照重量比1:0.3:0.04配制甲壳素，茶多酚，皂芙糖胶形成混合料；
将混合料溶解于混合纺丝溶剂中，在室温下磁力搅拌3h后，温度降低到3℃冷处理39min，然后恢复室温，继续搅拌7 h，静置备用；
（2）静电纺丝：
设置参数纺丝电压21kV、纺丝速度0.7mL /h、接收距离18 cm；
（3）根据需要进行面料的裁切。
实施例8 对比例4：
不加皂芙糖胶：
一种新型环保面料的生产方法：
（1）甲壳素纤维的改性：
配备混合纺丝溶剂：按照体积比8:2混合DCM 和DMF；
按照重量比1:0.3: 0.02配制甲壳素，茶多酚，水苏糖形成混合料；
将混合料溶解于混合纺丝溶剂中，在室温下磁力搅拌3h后，温度降低到3℃冷处理39min，然后恢复室温，继续搅拌7 h，静置备用；
（2）静电纺丝：
设置参数纺丝电压21kV、纺丝速度0.7mL /h、接收距离18 cm；
（3）根据需要进行面料的裁切。
实施例9：
性能测试：
制得的面料在220 g／L烧碱中处理了10 min后进行检测；
织物各项性能如表1所示：
表1
实施例 金黄色葡萄球菌抑菌率（%） 大肠杆菌抑菌率（%） 外观
1 99.8 98.3 哑光质感
2 98.3 95.3 哑光质感
3 98.1 94.7 哑光质感
4 97.6 96.1 哑光质感
5 91.3 86.6 哑光质感
6 89.5 86.7 略有光泽
7 89.9 86.9 略有光泽
8 89.4 86.5 略有光泽

Claims (6)

1.一种新型环保面料的生产方法，其特征在于，步骤如下：
（1）甲壳素纤维的改性：
配备混合纺丝溶剂：混合DCM 和DMF；
配制甲壳素，茶多酚，皂芙糖胶，水苏糖形成混合料；
将混合料溶解于混合纺丝溶剂中，在室温下磁力搅拌3h后，温度降低到0-5℃冷处理30-50min，然后恢复室温，继续搅拌6-8 h，静置备用；
（2）静电纺丝。
2.权利要求1所述的生产方法，其特征在于：
进一步包括根据需要进行面料的裁切。
3.权利要求1所述的生产方法，其特征在于：
按照体积比8:2混合DCM 和DMF配备混合纺丝溶剂。
4.权利要求1所述的生产方法，其特征在于：
按照重量比1:0.3:0.02-0.05：0.02配制甲壳素，茶多酚，皂芙糖胶，水苏糖形成混合料。
5.权利要求1所述的生产方法，其特征在于：
设置参数纺丝电压19-22kV、纺丝速度0. 6 -1.0mL /h、接收距离18 cm。
6.权利要求1-5任一项所述的生产方法制备得到的新型环保面料。
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