CN110106569A - 一种抗菌抗过敏保健纤维面料以及制备方法 - Google Patents

一种抗菌抗过敏保健纤维面料以及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及纤维面料生产领域，具体为一种抗菌抗过敏保健纤维面料以及制备方法。本发明首先利用皮克林乳液聚合法制备多孔材料；然后利用超声提取技术从凤仙花、黄芪、辛夷、艾叶中提取抗菌抗过敏成分并将其装载于多孔材料中得到抗菌抗过敏材料；最后将抗菌抗过敏材料、纳米碳纤维、芦荟多酚提取物、纳米棉纤维分散于甘油水溶液中，经静电纺丝，冷冻干燥后得抗菌抗过敏纤维，然后将该纤维与棉纤维、羊毛纤维进行混纺即得抗菌抗过敏保健纤维面料。本发明制备的一种抗菌抗过敏保健纤维面料质感舒适、抗菌抗过敏性能强、安全性能高，此外中药提取成分中存在的氨基酸和多糖类物质还兼具保健功效。

Description

一种抗菌抗过敏保健纤维面料以及制备方法
技术领域
本发明涉及纤维面料生产领域，具体为一种抗菌抗过敏保健纤维面料以及制备方法。
背景技术
据统计，全球生产的化学品约有25％用于纺织业。纺织业是中国经济的重要支柱产业，其发展建立在大量化学品的使用上。在我国现有生产使用记录的４万多种化学物质中，也不乏危害人体健康和生态环境的化学品，其中仅被危险化学品名录收录者就超过3000种，数十种已被相关化学品国际公约关注，要求严格限制以及在未来的发展过程中逐步淘汰。与此同时，一些化学品的危害特性现在尚难以准确把握。纺织业已成为中国污染最严重的产业之一。
过敏类疾病作为一种慢性疾病，严重影响患者的工作效率，使其生产能力下降，从而导致社会成本的提高。当前，越来越多的人受到过敏的困扰。随着人们生活质量的提高，消费者对面料品质越来越重视，开发抗过敏面料将具有巨大的市场潜力。
发明内容
为开发抗过敏面料，本发明提供了一种抗菌抗过敏保健纤维面料以及制备方法。为了实现上述目标，本发明将采用以下技术：
一种抗菌抗过敏保健纤维面料以及制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）多孔材料的制备：将疏水性纳米二氧化硅分散于水中得纳米二氧化硅分散液，向分散液中加入1倍体积的苯乙烯溶液，在12000-15000rpm条件下高速剪切10-15min后，得到稳定的皮克林乳液，将乳液转移至反应釜中，在氮气保护下在500-800rpm，50-75℃条件下反应4-6h，离心，收集沉淀并水洗2-3次，再经真空干燥即得多孔SiO2/聚乙烯纳米材料；
（2）抗菌抗过敏成分的制备：将凤仙花、黄芪、辛夷、艾叶干燥后粉碎过筛得中药粉末，将中药粉末按1：1：1：1的质量比混合后加入乙醇-水混合液，在300-500W，40-50℃条件下超声25-40min过滤，收集滤液，将残渣继续超声提取2-3次，合并滤液，将滤液减压浓缩得抗菌抗过敏提取物；
（3）抗菌抗过敏材料的制备：将多孔SiO2/聚乙烯纳米材料在NaOH水溶液中超声20-40min后，用水洗涤至中性得处理后的多孔SiO2/聚乙烯纳米材料，将处理后的多孔SiO2/聚乙烯纳米材料分散于抗菌抗过敏提取物中，在30-45℃条件下超声处理2-3h，离心，将固体沉淀分散于壳聚糖溶液中，向溶液中加入戊二醛，在40-45℃条件下反应2-3h，过滤，洗涤2-3次后，冷冻干燥即得抗菌抗过敏材料；
（4）抗菌抗过敏纤维的制备：将抗菌抗过敏材料、纳米碳纤维、芦荟多酚提取物、纳米棉纤维分散于甘油水溶液中，经静电纺丝，冷冻干燥后得抗菌抗过敏纤维；
（5）抗菌抗过敏保健纤维面料的制备：将步骤（4）所得到的抗过敏纤维与棉纤维、羊毛纤维进行混纺即得抗菌抗过敏保健纤维面料。
优选的，步骤（1）中所述的疏水性纳米二氧化硅为C8和C4修饰的纳米二氧化硅；所述纳米二氧化硅分散液中纳米二氧化硅的浓度为1-3%（w/v）。
优选的，步骤（1）中所述的苯乙烯溶液中苯乙烯浓度为0.2-0.3g/mL;所述苯乙烯溶液中还含有偶氮二异丁腈，其浓度为0.02g/mL。
优选的，步骤（2）中所述的乙醇-水混合液中乙醇的浓度为45-55%（v/v）；所述中药粉末与乙醇-水混合液的质量体积比为1：30-50（kg/L）；所述抗过敏提取物的密度为1.05-1.1g/mL。
优选的，步骤（3）中所述的NaOH水溶液的浓度为1-1.5M；所述戊二醛的加入量与多孔SiO2/聚乙烯纳米材料质量比为1：1。
优选的，步骤（4）中所述的抗菌抗过敏材料、纳米碳纤维、芦荟多酚提取物、纳米棉纤维、甘油按质量百份数算分别为；10-15份、15-20份、5-10份、20-25份、30-40份。
优选的，步骤（5）中所述的抗过敏纤维与棉纤维、羊毛纤维混纺时质量比为1：0.5-2：0.5-2。
与现有技术相比，本发明所述的一种抗菌抗过敏保健纤维面料以及制备方法具有以下有益效果：本发明采用皮克林乳液聚合法制备了多孔SiO2/聚乙烯纳米材料作为天然抗菌抗过敏成分的载体，材料不仅具有大的载药量，而且避免了天然抗菌抗过敏成分在制备成纤维过程中的损失；利用超声提取法制备天然抗菌抗过敏成分作为面料的功能性成分，不仅增加了面料的抗菌抗过敏性能，同时也保证了面料的安全性；利用壳聚糖对载药的多孔材料进行包被，进一步避免了抗菌抗过敏成分的损失，确保了面料抗菌抗过敏性能。本发明制备的一种抗菌抗过敏保健纤维面料质感舒适、抗菌抗过敏性能强、安全性能高，此外中药提取成分中存在的氨基酸和多糖类物质还兼具保健功效。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但实施例并不是对本发明技术方案的限定，所有基于本发明教导所作出的变化或等同替换，均应属于本发明的保护范围。
实施例1
一种抗菌抗过敏保健纤维面料以及制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）多孔材料的制备：将C8修饰的纳米二氧化硅分散于水中得质量分数为2%（w/v）纳米二氧化硅分散液，向分散液中加入1倍体积的0.2g/mL苯乙烯溶液(含0.02g/mL的偶氮二异丁腈)，在13000rpm条件下高速剪切13min后，得到稳定的皮克林乳液，将乳液转移至反应釜中，在氮气保护下在700rpm，65℃条件下反应6h，离心，收集沉淀并水洗3次后，经真空干燥得多孔SiO2/聚乙烯纳米材料；
（2）抗菌抗过敏成分的制备：将凤仙花、黄芪、辛夷、艾叶干燥后粉碎过筛得中药粉末，将中药粉末按1：1：1：1的质量比混合后按1：35的质量体积比加入55%乙醇-水混合液，在400W，45℃条件下超声30min过滤，收集滤液，将残渣继续超声提取3次，合并滤液，将滤液减压浓缩至密度为1.05g/mL的抗菌抗过敏提取物；
（3）抗菌抗过敏材料的制备：将多孔SiO2/聚乙烯纳米材料在1M的NaOH水溶液中超声30min后，用水洗涤至中性得处理后的多孔SiO2/聚乙烯纳米材料，将处理后的多孔SiO2/聚乙烯纳米材料分散于抗菌抗过敏提取物中， 45℃超声处理3h后，离心，将固体沉淀分散于壳聚糖溶液中，向溶液中加入与多孔SiO2/聚乙烯纳米材料质量相同的戊二醛，在40℃条件下反应3h，过滤，洗涤2次后，冷冻干燥得抗菌抗过敏材料；
（4）抗菌抗过敏纤维的制备：将12份抗菌抗过敏材料、18份纳米碳纤维、5份芦荟多酚提取物、25份纳米棉纤维分散于40份甘油水溶液中，经静电纺丝，冷冻干燥后得抗菌抗过敏纤维；
（5）抗菌抗过敏保健纤维面料的制备：将步骤（4）所得到抗过敏纤维与棉纤维、羊毛纤维按1:1:1的质量进行混纺即得抗菌抗过敏保健纤维面料。
实施例2
一种抗菌抗过敏保健纤维面料以及制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）多孔材料的制备：将C4修饰的纳米二氧化硅分散于水中得质量分数为3%（w/v）纳米二氧化硅分散液，向分散液中加入1倍体积的0.15 g/mL苯乙烯溶液(含0.02g/mL的偶氮二异丁腈)，在15000 rpm条件下高速剪切10 min后，得到稳定的皮克林乳液，将乳液转移至反应釜中，在氮气保护下在750 rpm，60℃条件下反应5.5h，离心，收集沉淀并水洗2次后，真空干燥得多孔SiO2/聚乙烯纳米材料；
（2）抗菌抗过敏成分的制备：将凤仙花、黄芪、辛夷、艾叶干燥后粉碎过筛得中药粉末，将中药粉末按1：1：1：1的质量比混合后按1：35的质量体积比加入50%乙醇-水混合液，在450W，45℃条件下超声25 min过滤，收集滤液，将残渣继续超声提取3次，合并滤液，将滤液减压浓缩至密度为1.08g/mL的抗菌抗过敏提取物；
（3）抗菌抗过敏材料的制备：将多孔SiO2/聚乙烯纳米材料在1.2 M的NaOH水溶液中超声25 min后，用水洗涤至中性得处理后的多孔SiO2/聚乙烯纳米材料，将处理后的多孔SiO2/聚乙烯纳米材料分散于抗菌抗过敏提取物中， 40℃超声处理2.5h后，离心，将固体沉淀分散于壳聚糖溶液中，向溶液中加入与多孔SiO2/聚乙烯纳米材料质量相同的戊二醛，在40℃条件下反应3h，过滤，洗涤2次后，冷冻干燥得抗菌抗过敏材料；
（4）抗菌抗过敏纤维的制备：将14份抗菌抗过敏材料、20份纳米碳纤维、3份芦荟多酚提取物、25份纳米棉纤维分散于38份甘油水溶液中，经静电纺丝后，冷冻干燥得抗菌抗过敏纤维；
（5）抗菌抗过敏保健纤维面料的制备：将步骤（4）所得到抗过敏纤维与棉纤维、羊毛纤维按1:2:1的质量进行混纺即得抗菌抗过敏保健纤维面料。
实施例3
一种抗菌抗过敏保健纤维面料以及制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）多孔材料的制备：将C8修饰的纳米二氧化硅分散于水中得质量分数为2.5%（w/v）纳米二氧化硅分散液，向分散液中加入1倍体积的0.18 g/mL苯乙烯溶液(含0.02g/mL的偶氮二异丁腈)，在13000 rpm条件下高速剪切12 min后，得到稳定的皮克林乳液，将乳液转移至反应釜中，在氮气保护下在800 rpm，60℃条件下反应6h，离心，收集沉淀并水洗3次后，真空干燥得多孔SiO2/聚乙烯纳米材料；
（2）抗菌抗过敏成分的制备：将凤仙花、黄芪、辛夷、艾叶干燥后粉碎过筛得中药粉末，将中药粉末按1：1：1：1的质量比混合后按1：40的质量体积比加入53 %乙醇-水混合液，在500 W，45℃条件下超声30 min过滤，收集滤液，将残渣继续超声提取3次，合并滤液，将滤液减压浓缩至密度为1.07g/mL的抗菌抗过敏提取物；
（3）抗菌抗过敏材料的制备：将多孔SiO2/聚乙烯纳米材料在1.5 M的NaOH水溶液中超声30min后，用水洗涤至中性得处理后的多孔SiO2/聚乙烯纳米材料，将处理后的多孔SiO2/聚乙烯纳米材料分散于抗菌抗过敏提取物中， 40℃超声处理2.5h，离心，将固体沉淀分散于壳聚糖溶液中，向溶液中加入与多孔SiO2/聚乙烯纳米材料质量相同的戊二醛，在45℃条件下反应3h，过滤，洗涤2次后，冷冻干燥得抗菌抗过敏材料；
（4）抗菌抗过敏纤维的制备：将15份抗菌抗过敏材料、18份纳米碳纤维、5份芦荟多酚提取物、25份纳米棉纤维分散于37份甘油水溶液中，经静电纺丝后，冷冻干燥得抗菌抗过敏纤维；
（5）抗菌抗过敏保健纤维面料的制备：将步骤（4）所得到抗过敏纤维与棉纤维、羊毛纤维按1:2:1的质量进行混纺即得抗菌抗过敏保健纤维面料。
对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种抗菌抗过敏保健纤维面料以及制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）多孔材料的制备：将疏水性纳米二氧化硅分散于水中得纳米二氧化硅分散液，向分散液中加入1倍体积的苯乙烯溶液，在12000-15000rpm条件下高速剪切10-15min后，得到稳定的皮克林乳液，将乳液转移至反应釜中，在氮气保护下在500-800rpm，50-75℃条件下反应4-6h，离心，收集沉淀并水洗2-3次，再经真空干燥即得多孔SiO2/聚乙烯纳米材料；
（2）抗菌抗过敏成分的制备：将凤仙花、黄芪、辛夷、艾叶干燥后粉碎过筛得中药粉末，将中药粉末按1：1：1：1的质量比混合后加入乙醇-水混合液，在300-500W，40-50℃条件下超声25-40min过滤，收集滤液，将残渣继续超声提取2-3次，合并滤液，将滤液减压浓缩得抗菌抗过敏提取物；
（3）抗菌抗过敏材料的制备：将多孔SiO2/聚乙烯纳米材料在NaOH水溶液中超声20-40min后，用水洗涤至中性得处理后的多孔SiO2/聚乙烯纳米材料，将处理后的多孔SiO2/聚乙烯纳米材料分散于抗菌抗过敏提取物中，在30-45℃条件下超声处理2-3h，离心，将固体沉淀分散于壳聚糖溶液中，向溶液中加入戊二醛，在40-45℃条件下反应2-3h，过滤，洗涤2-3次后，冷冻干燥即得抗菌抗过敏材料；
（4）抗菌抗过敏纤维的制备：将抗菌抗过敏材料、纳米碳纤维、芦荟多酚提取物、纳米棉纤维分散于甘油水溶液中，经静电纺丝，冷冻干燥后得抗菌抗过敏纤维；
（5）近红外导热面料的制备：将步骤（4）所得到的抗过敏纤维与棉纤维、羊毛纤维进行混纺即得抗菌抗过敏保健纤维面料。
2.根据权利要求1所述的一种抗菌抗过敏保健纤维面料以及制备方法，其特征在于步骤（1）中所述的疏水性纳米二氧化硅为C8和C4修饰的纳米二氧化硅；所述纳米二氧化硅分散液中纳米二氧化硅的浓度为1-3%（w/v）。
3.根据权利要求1所述的一种抗菌抗过敏保健纤维面料以及制备方法，其特征在于步骤（1）中所述的苯乙烯溶液中苯乙烯浓度为0.2-0.3g/mL;所述苯乙烯溶液中还含有偶氮二异丁腈，其浓度为0.02g/mL。
4.根据权利要求1所述的一种抗菌抗过敏保健纤维面料以及制备方法，其特征在于步骤（2）中所述的乙醇-水混合液中乙醇的浓度为45-55%（v/v）；所述中药粉末与乙醇-水混合液的质量体积比为1：30-50（kg/L）；所述抗过敏提取物的密度为1.05-1.1g/mL。
5.根据权利要求1所述的一种抗菌抗过敏保健纤维面料以及制备方法，其特征在于步骤（3）中所述的NaOH水溶液的浓度为1-1.5M；所述戊二醛的加入量与多孔SiO2/聚乙烯纳米材料质量比为1：1。
6.根据权利要求1所述的一种抗菌抗过敏保健纤维面料以及制备方法，其特征在于步骤（4）中所述的抗菌抗过敏材料、纳米碳纤维、芦荟多酚提取物、纳米棉纤维、甘油按质量百份数算分别为；10-15份、15-20份、5-10份、20-25份、30-40份。
7.根据权利要求1所述的一种抗菌抗过敏保健纤维面料以及制备方法，其特征在于步骤（5）中所述的抗过敏纤维与棉纤维、羊毛纤维混纺时质量比为1：0.5-2：0.5-2。
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