CN109112656A - 一种高结合型抗菌粘胶纤维材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高结合型抗菌粘胶纤维材料的制备方法，属于纤维材料技术领域。称量去离子水、聚乙烯醇、硫酸锌、硫酸铝置于烧杯中搅拌混合，再超声分散，收集分散液，将氨水滴加至分散液中，搅拌混合并陈化，收集陈化混合液并离心分离，收集下层沉淀并真空冷冻干燥，并研磨过筛，得过筛粉末；分别称量去离子水、质量醋酸溶液、甘油、壳聚糖、泊洛沙姆和过筛粉末置于三角烧瓶中，搅拌混合并超声分散，收集分散液并置于室温下静置过夜，收集得溶胀凝胶液；将溶胀凝胶液与粘胶纺丝液搅拌混合，引入凝固浴纺丝成型，牵伸处理即可制备得高结合型抗菌粘胶纤维材料，本发明液体吸收时间短，吸收量大，蛋白含量高，抑菌效果好，具有很好的市场前景。

Description

一种高结合型抗菌粘胶纤维材料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种高结合型抗菌粘胶纤维材料的制备方法，属于纤维材料技术领域。
背景技术
近年来，随着人们生活水平的提高，对于纺织品舒适性的要求越来越高，吸湿
性是影响纺织材料舒适性的重要因素，高吸湿纤维作为舒适性纺织材料的代表，具有广阔的市场需求。因此，高吸湿纤维的开发与研究愈来愈受到国内外专家学者的重视。
人体在运动中由汗腺分泌汗液，汗液中含有多种人体分泌物极易导致服装面料
滋生细菌危害身体健康，由此开发的抗菌功能性面料已然成为运动服装的一大趋势。目前，市场上抗菌功能性面料按添加方式分，主要有两种：一是在后整理过程中以涂层等方式加入抗菌整理剂，但加入整理剂的面料通常手感较差、耐水洗性能欠佳，随着水洗次数的增多面料抗菌性急剧下降；二是在纺丝过程中加入抗菌成分，抗菌剂成为纤维的一部分，在纤维内部均匀分散，其耐水洗性强。但是，抗菌剂的类型各有不同，较为常用的有机类（季铵盐类等），无机类（重金属离子、光催化金属氧化物等），天然植物类（板蓝根、薄荷提取物等）。有机类与无机类抗菌剂以其毒性、不环保性等缺点深受市场考验，天然植物类抗菌剂却以其绿色环保、安全健康等优势逐渐被大众接受与青睐。
粘胶纤维作为常用的化学纤维制品，具有吸湿透气性好，较为舒适的特点，但随着人们生活水平的提高和生活观念的改变，粘胶纤维纺织品在抗菌性、生物兼容性方面的工艺和技术的落后状况亟需加以改善。
随着美学理念深入人心，护肤品已成为现代人类生活的必需品，它在提升人的精神、形象、拓展交际圈等方面起到了极大的作用。传统意义上的护肤方式，主要是直接在皮肤上涂抹化妆品，通过摄取化妆品中的营养成分使皮肤润泽光滑。然而，随着各类外敷式面膜的推广，传统的护肤方式正随着科技进步与时俱进，针对市场需求，致力于面膜用护肤纤维的研究，探讨一种面膜用高吸湿、抗菌、护肤粘胶纤维。将营养类物质的添加从化妆品延伸到面膜基布，从一般性营养皮肤延伸到多功能护肤保健，具有重大意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对粘胶纤维纺织品抗菌性、生物兼容性差的问题，提供了一种高结合型抗菌粘胶纤维材料的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
（1）按重量份数计，分别称量75～80份去离子水、3～5份聚乙烯醇、26～28份硫酸锌、6～8份硫酸铝置于烧杯中，搅拌混合并超声分散，收集分散液并按质量比1:10，将氨水滴加至分散液中，待滴加完成后，搅拌混合并置于室温下陈化，收集陈化混合液；
（2）对陈化混合液离心分离，收集下层沉淀并真空冷冻干燥，收集干燥颗粒并研磨过筛，得过筛粉末；
（3）按重量份数计，分别称量45～50份去离子水、10～15份质量分数5％醋酸溶液、1～2份甘油、6～8份壳聚糖1～2份泊洛沙姆和10～15份过筛粉末置于三角烧瓶中，搅拌混合并超声分散，收集分散液并置于室温下静置过夜，收集得溶胀凝胶液；
（4）按体积比1:5，将溶胀凝胶液与粘胶纺丝液搅拌混合，引入凝固浴纺丝成型，经丝条牵引并收集粘胶纤维，牵伸处理即可制备得所述高结合型抗菌粘胶纤维材料；
步骤（1）所述的氨水滴加速率为2～3mL/min。
步骤（1）所述的研磨过筛为过200目筛。
步骤（4）所述的牵伸处理为控制丝条牵引喷头牵伸15～20％，盘间牵伸20～40％，塑化浴牵伸5～20％。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明技术方案采用硫酸锌和硫酸铝为主体制备抗菌材料，在制备前驱体时由于Al3+同晶取代层板上的Zn2+，从而使层板带正电，烧结之后，层板间的阴离子被分解，层板结构塌陷形成复合氧化物粉体，粉体在与细菌相互作用时会自发的往细菌表面吸附，进而进攻细菌细胞的细胞膜。随着接触时间的延长，粉体在细菌细胞的表面富集越来越多，从而使细胞膜的破坏变得越来越容易，进而使细胞质流出，细菌凋亡，从而达到有效抗菌的效果；
（2）本发明技术方案采用壳聚糖为原料制备负载凝胶材料，通过分子链上的氨基发生去质子化，静电斥力受到破坏，同时壳聚糖分子间的氢键作用和疏水作用加强，通过壳聚糖分子逐渐收缩，在收缩过程中形成交联点，构成三维网状结构，在壳聚糖分子间形成交联点的过程中，泊洛沙姆分子中的羟基与壳聚糖分子中的氨基也可能会产生新的氢键，共同构成复杂的三维网络结构，形成凝胶，有效包覆和负载抗菌材料并与粘胶纤维有效复合形成稳定的结合体系，从而有效改善材料的结合强度。
具体实施方式
按重量份数计，分别称量75～80份去离子水、3～5份聚乙烯醇、26～28份硫酸锌、6～8份硫酸铝置于烧杯中，置于1500～2000r/min下搅拌混合10～15min，再在200～300W下超声分散10～15min，收集分散液并按质量比1:10，将质量分数12％氨水滴加至分散液中，控制氨水滴加速率为2～3mL/min，待滴加完成后，搅拌混合并置于室温下陈化10～12h，收集陈化混合液并离心分离，收集下层沉淀并真空冷冻干燥，收集干燥颗粒并研磨过200目筛，得过筛粉末；按重量份数计，分别称量45～50份去离子水、10～15份质量分数5％醋酸溶液、1～2份甘油、6～8份壳聚糖、1～2份泊洛沙姆和10～15份过筛粉末置于三角烧瓶中，搅拌混合并置于200～300W下超声分散10～15min，收集分散液并置于室温下静置过夜，收集得溶胀凝胶液；按体积比1:5，将溶胀凝胶液与粘胶纺丝液搅拌混合，引入凝固浴纺丝成型，经丝条牵引并收集粘胶纤维，控制丝条牵引喷头牵伸15～20％，盘间牵伸20～40％，塑化浴牵伸5～20％，牵伸处理即可制备得所述高结合型抗菌粘胶纤维材料。
按重量份数计，分别称量75份去离子水、3份聚乙烯醇、26份硫酸锌、6份硫酸铝置于烧杯中，置于1500r/min下搅拌混合10min，再在200W下超声分散10min，收集分散液并按质量比1:10，将质量分数12％氨水滴加至分散液中，控制氨水滴加速率为2mL/min，待滴加完成后，搅拌混合并置于室温下陈化10h，收集陈化混合液并离心分离，收集下层沉淀并真空冷冻干燥，收集干燥颗粒并研磨过200目筛，得过筛粉末；按重量份数计，分别称量45份去离子水、10份质量分数5％醋酸溶液、1份甘油、6份壳聚糖、1份泊洛沙姆和10份过筛粉末置于三角烧瓶中，搅拌混合并置于200W下超声分散10min，收集分散液并置于室温下静置过夜，收集得溶胀凝胶液；按体积比1:5，将溶胀凝胶液与粘胶纺丝液搅拌混合，引入凝固浴纺丝成型，经丝条牵引并收集粘胶纤维，控制丝条牵引喷头牵伸15％，盘间牵伸20％，塑化浴牵伸5％，牵伸处理即可制备得所述高结合型抗菌粘胶纤维材料。
按重量份数计，分别称量77份去离子水、4份聚乙烯醇、27份硫酸锌、7份硫酸铝置于烧杯中，置于1750r/min下搅拌混合13min，再在250W下超声分散13min，收集分散液并按质量比1:10，将质量分数12％氨水滴加至分散液中，控制氨水滴加速率为2.5mL/min，待滴加完成后，搅拌混合并置于室温下陈化11h，收集陈化混合液并离心分离，收集下层沉淀并真空冷冻干燥，收集干燥颗粒并研磨过200目筛，得过筛粉末；按重量份数计，分别称量47份去离子水、13份质量分数5％醋酸溶液、1份甘油、7份壳聚糖、1份泊洛沙姆和13份过筛粉末置于三角烧瓶中，搅拌混合并置于250W下超声分散13min，收集分散液并置于室温下静置过夜，收集得溶胀凝胶液；按体积比1:5，将溶胀凝胶液与粘胶纺丝液搅拌混合，引入凝固浴纺丝成型，经丝条牵引并收集粘胶纤维，控制丝条牵引喷头牵伸17％，盘间牵伸30％，塑化浴牵伸13％，牵伸处理即可制备得所述高结合型抗菌粘胶纤维材料。
按重量份数计，分别称量80份去离子水、5份聚乙烯醇、28份硫酸锌、8份硫酸铝置于烧杯中，置于2000r/min下搅拌混合15min，再在300W下超声分散15min，收集分散液并按质量比1:10，将质量分数12％氨水滴加至分散液中，控制氨水滴加速率为3mL/min，待滴加完成后，搅拌混合并置于室温下陈化12h，收集陈化混合液并离心分离，收集下层沉淀并真空冷冻干燥，收集干燥颗粒并研磨过200目筛，得过筛粉末；按重量份数计，分别称量50份去离子水、15份质量分数5％醋酸溶液、2份甘油、8份壳聚糖2份泊洛沙姆和15份过筛粉末置于三角烧瓶中，搅拌混合并置于300W下超声分散15min，收集分散液并置于室温下静置过夜，收集得溶胀凝胶液；按体积比1:5，将溶胀凝胶液与粘胶纺丝液搅拌混合，引入凝固浴纺丝成型，经丝条牵引并收集粘胶纤维，控制丝条牵引喷头牵伸20％，盘间牵伸40％，塑化浴牵伸20％，牵伸处理即可制备得所述高结合型抗菌粘胶纤维材料。
将本发明制备的高结合型抗菌粘胶纤维材料及广州某公司生产的粘胶纤维材料进行检测，具体检测结果如下：
（1）纤维吸液性能测试：
对高结合型抗菌粘胶纤维材料吸液性能的测试参考《GB/T24218.6-2010纺织品非织造布试验方法第6部分:吸收性的测定》中的方法进行。
蛋白质含量测试：
根据《FZ/T50018-2013蛋白粘胶纤维蛋白质含量试验方法》中方法B（次氯酸钠法）的实验操作测试了共混粘胶纤维的蛋白质含量。
表1结合型抗菌粘胶纤维材料性能表征
由表1可知，本发明制备的结合型抗菌粘胶纤维材料，液体吸收时间短，液体吸收量大，蛋白含量高，抑菌效果好，本发明具有很好的市场前景和应用前景。

Claims (4)

1.一种高结合型抗菌粘胶纤维材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）按重量份数计，分别称量75～80份去离子水、3～5份聚乙烯醇、26～28份硫酸锌、6～8份硫酸铝置于烧杯中，搅拌混合并超声分散，收集分散液并按质量比1:10，将氨水滴加至分散液中，待滴加完成后，搅拌混合并置于室温下陈化，收集陈化混合液；
（2）对陈化混合液离心分离，收集下层沉淀并真空冷冻干燥，收集干燥颗粒并研磨过筛，得过筛粉末；
（3）按重量份数计，分别称量45～50份去离子水、10～15份质量分数5％醋酸溶液、1～2份甘油、6～8份壳聚糖1～2份泊洛沙姆和10～15份过筛粉末置于三角烧瓶中，搅拌混合并超声分散，收集分散液并置于室温下静置过夜，收集得溶胀凝胶液；
（4）按体积比1:5，将溶胀凝胶液与粘胶纺丝液搅拌混合，引入凝固浴纺丝成型，经丝条牵引并收集粘胶纤维，牵伸处理即可制备得所述高结合型抗菌粘胶纤维材料。
2.根据权利要求1所述的一种高结合型抗菌粘胶纤维材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的氨水滴加速率为2～3mL/min。
3.根据权利要求1所述的一种高结合型抗菌粘胶纤维材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的研磨过筛为过200目筛。
4.根据权利要求1所述的一种高结合型抗菌粘胶纤维材料的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述的牵伸处理为控制丝条牵引喷头牵伸15～20％，盘间牵伸20～40％，塑化浴牵伸5～20％。
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