CN112342633A - 一种含海参的lyocell纤维及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含海参的LYOCELL纤维及其制备方法，涉及纤维的技术领域，其技术方案要点是一种含海参的LYOCELL纤维，由包含以下重量份的原料制成：纺丝原液60‑65份，海参提取液10‑15份，交联剂0.8‑1份。其制备方法为：S1、制备纺丝原液；S2、制备纺丝液；S3、纺丝。本发明的LYOCELL纤维，其具有优良的力学性能和长效抗菌修复的优点；另外，本发明的制备方法，其通过化学的接枝方法制备出兼具力学性能和长效抗菌的LYOCELL纤维。

Description

一种含海参的LYOCELL纤维及其制备方法

技术领域

本发明涉及纤维领域，更具体地说，它涉及一种含海参的LYOCELL纤维及其制备方法。

背景技术

LYOCELL纤维是木材(主要是桉树)浆粕溶解于有机溶剂N-甲基吗啉-N-氧化物，通过干喷湿法纺丝所制得；且生成的纤维素纤维具有干强和湿强均高、水洗稳定性良好、吸湿性优异以及手感柔软等优点。因此，LYOCELL纤维因其原料来源广泛、纺丝工艺简单、溶剂可回收利用、所得纤维性能优异等优点，深受消费者青睐并被广泛应用于各个领域。

海参作为世界八大珍品之一，属于无脊椎动物、棘皮动物门、海参纲，具有极高的营养价值，因其体内富含氨基酸、维生素和化学元素等人体所需的50多种营养成分以及酸性粘多糖、皂苷和胶原蛋白等多种生物活性物质，因此具有很高的食用和药理价值。

现有可参考申请公布号为CN109652869A的专利申请文件，公开了一种胶原多肽再生纤维素纤维及其制备方法，该制备方法包括步骤：S1、从海参中提取天然海参胶原蛋白原料；S2、将提取的天然蛋白原料通过蛋白酶水解得到胶原多肽溶液；S3、制得的胶原多肽溶液搅拌后与具有可纺性的再生纤维素纺丝液混合均匀，形成混合纺丝液；S4、将步骤S3得到的混合纺丝液进行纺丝及后处理，即到胶原多肽再生纤维素纤维；上述发明的胶原多肽再生纤维素纤维具有抗菌性能好，亲肤性和保湿性，且持久抗菌，抗菌效力高达99％，经过20次水洗后仍能保持在90％以上；该胶原多肽再生纤维素纤维适用于无纺制品或填充物；该胶原多肽再生纤维素纤维纺制的纱线适用于生产贴身纺织面料、家纺面料、婴幼儿服装或袜子。

但是，由于胶原多肽溶液与再生纤维素纺丝液仅仅通过物理过程进行混合，造成胶原多肽溶液中的活性成分与再生纤维素分子的结合性差，当纺织成的面料受到机械摩擦、多次洗涤以及过酸或过简单环境中时，促使胶原多肽溶液中的活性成分容易与再生纤维素脱离，导致面料的功能性降低。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种含海参的LYOCELL纤维，其具有优良的力学性能和长效抗菌的优点。

本发明的第二个目的在于提供一种含海参的LYOCELL纤维的制备方法，其通过化学的接枝方法制备出兼具力学性能和长效抗菌的LYOCELL纤维。

为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：一种含海参的LYOCELL纤维，由包含以下重量份的原料制成：纺丝原液60-65份，海参提取液10-15份，交联剂0.8-1份。

通过采用上述技术方案，通过在纺丝原液中添加海参提取液，海参中的胶原纤维、黏性多糖、烯萜类以及皂苷等多种活性成分通过交联剂的作用下可以与纺丝原液中的纤维素发生接枝聚合，其中海参中的胶原纤维与纤维素发生接枝聚合后能够在纤维素分子内部形成错综复杂的高度交联的三维网络结构，不仅可以提高了所制备而成的LYOCELL纤维的韧性和强度，而且还能够将接枝在纤维素分子上的其他活性成分聚拢在三维网络结构内，从而提高了活性成分与纤维素结合时的牢固性，进一步提高了制备出的LYOCELL纤维的机械强度和韧性。此外，致密的三维网络结构有利于提高LYOCELL纤维的阻隔性能，阻隔外界水分或者有害物质等穿透；同时兼具胶原纤维和纤维素自身所具有的透气抗菌功能，进而扩大了LYOCELL纤维在医用敷料以及医疗器械等方面的运用。

进一步地，所述海参提取液通过以下方法所制备而得：

步骤1、称量：称取一定量的海参；

步骤2、预处理：将海参依次经洗净、剖杀、清理以及切块，得到洁净的海参体壁的切块；

步骤3、制浆：向步骤2的切块中加入重量为切块重量的10倍的蒸馏水，均浆，得到匀浆液，将匀浆液均分为两等份；

步骤4：制备低聚肽：

步骤41、取步骤3中的一份匀浆液离心，取下沉淀，之后向下沉淀中加入重量为下沉淀重量的10倍的Tris-HCl缓冲溶液，搅拌提取40-50h，得到粗浆液A；

步骤42、将步骤41中的粗浆液A离心，取下沉淀，之后向下沉淀中加入重量为下沉淀重量的10倍的1wt％NaOH溶液，搅拌40-50h，得到粗浆液B；

步骤43、将步骤42中的粗浆液B离心，取下沉淀，之后向下沉淀中加入重量为下沉淀重量的10倍的5wt％醋酸溶液，浸泡40-50h，得到粗浆液C，离心，取上清液A；

步骤44、将步骤43中的上清液A于蒸馏水中透析40-50h，之后将滤液进行冷冻干燥，得到胶原蛋白干粉；

步骤45、向步骤44中所制备的胶原蛋白干粉中加入重量为胶原蛋白干粉重量的10倍的复合酶，酶解30-50min，得到酶解液A；

步骤46、将酶解液A进行灭酶，离心，取上清液，得到酶解液B；

步骤47、选取截留分子量为5000Da的超滤膜对酶解液B进行超滤，得酶解液C，之后将酶解液C进行冷冻干燥，得到低聚肽干粉；

步骤5、制备交联胶原纤维：取步骤3中的另一份匀浆液中加入交联剂，且交联剂与匀浆液重量比为5:1，于温度为65℃的条件下反应5h，得到交联胶原纤维；

步骤6、混合：将步骤4所制备的低聚肽和步骤5所制备的交联胶原纤维按照重量比为1:1混合，得到海参提取液。

通过采用上述技术方案，由于海参中所富含的海参多糖、海参皂苷以及海参多肽等具有抗菌修复以及抗氧化的作用，特别是体壁中所富含的低聚多肽成分对于伤口的抗菌修复效果较为显著；因此通过对海参中的低聚多肽提取浓缩后，再通过化学接枝聚合的方式与纤维素结合后，可以极大增强LYOCELL纤维的抗菌修复功效；但是由于提取过程中的酶解过程会破坏海参胶原纤维的空间结构，使胶原纤维的分子结构发生水解而失去交联度，从而使胶原纤维的强度和韧性消失。因此，通过将含有海参成分的匀浆液分开处理，将一部分匀浆液进行酶解提取，制备出高浓度高活性的低聚多肽；将另一部分匀浆液进行通过交联剂进行深度交联，从而提高胶原纤维之间的交联度，从而增强胶原纤维的强度和韧性，使制备出的海参提取液具有高活性的同时还具有高强韧性，进一步提高了LYOCELL纤维的力学性能和长效抗菌以及修复功效。

进一步地，所述交联剂选自原花青素、茶多酚、单宁酸、没食子酸、京尼平、橄榄苦苷中的一种或多种。

通过采用上述技术方案，原花青素、茶多酚、单宁酸、没食子酸、京尼平、橄榄苦苷均取自天然植物中，不仅具有对机体毒性低、生物相容性好、抗酶解性能佳和力学性能高的优点，进而提高了LYOCELL纤维长效抗菌的功效；而且原花青素、茶多酚、单宁酸、没食子酸、京尼平、橄榄苦苷来源广泛，制备和使用过程中安全环保，降低了环境压力。

进一步地，所述一种含海参的LYOCELL纤维，还包含以下重量份的原料：氧化石墨烯10-15份。

通过采用上述技术方案，配方中引入石墨烯可以提高LYOCELL纤维的抗菌性能和力学性能，但是由于石墨烯与纤维素之间的相容性差，难以在纤维素分子之间分布均匀；因此通过采用石墨烯的衍生物氧化石墨烯不仅保留了石墨烯的优良的性能，而且氧化石墨烯的原子结构上的羟基、羧基等含氧官能团赋予了石墨烯极性，使氧化石墨烯均匀的分散在体系中，分散在体系中的氧化石墨烯上的羟基、羧基等含氧官能团与纤维素分子上的羟基结合形成氢键的面积和机会增大，因此被牢固地吸附于纤维素分子上，从而提高了氧化石墨烯在纤维素分子上的附着性，进而增强了LYOCELL纤维机械强度以及长效抗菌和修复的功效，延长了LYOCELL纤维的使用周期。

为实现上述第二个目的，本发明提供了如下技术方案：一种含海参的LYOCELL纤维的制备方法，包括以下步骤：

S1、制备纺丝原液：

S11、称量：称取一定量的纤维素浆粕；

S12、酶活化：将步骤S11中所称取的纤维素浆粕中加入复合酶进行酶活化，得到纤维素活化物；

S13、干燥：将步骤S12所得到的纤维素活化物经灭酶、过滤和干燥之后，得到纤维素干燥物；

S14、混合：将步骤S13中所得到的纤维干燥物与50wt％N-甲基吗啉-N-氧化物溶液和抗氧化剂按照质量比为15-20:100:1混合，制成纤维素混合液；

S15、溶解：将步骤S14中的纤维素混合液先于室温且常压条件下搅拌；之后再升温减压进行脱水，溶解，得到纺丝原液；

S2、制备纺丝液：取步骤S15所得到的纺丝原液60-65份经氧化活化；之后加入交联剂0.8-1份和海参提取液10-15份，经超声分散均匀，保温5h，得到纺丝液；

S3、纺丝：将步骤S2所得的纺丝液进行纺丝，得到含海参的LYOCELL纤维。

通过采用上述技术方案，将海参提取液加入到纺丝原液中后，在交联剂到作用下，海参提取液中的胶原纤维和纺丝原液中的纤维素之间发生接枝聚合，在体系内部形成高度交联的致密的三维网络体系；通过化学方法将多种活性成分聚拢在体系内部，从而提高了海参中活性成分与纤维素之间结合的牢固性，防止活性成分从纤维素上脱离，从而增强了LYOCELL纤维机械强度以及长效抗菌和修复的功效；此外，致密的三维网络结构有利于提高LYOCELL纤维的阻隔性能，阻隔外界水分或者有害物质等穿透。

进一步地，所述步骤S2中的氧化活化的具体步骤为：将纺丝原液经过低温等离子体处理。

通过采用上述技术方案，将纺丝原液经过低温等离子体处理后，产生大量的活性自由基的同时无副产物产生，因此整个处理过程证产物纯度高且绿色环保。

进一步地，所述步骤S2中的低温等离子体处理过程中控制照射功率为60w且照射时间为40-60min。

通过采用上述技术方案，低温等离子体的照射功率为60w且照射时间为40-60min能够减少对纤维素主链对破坏，有利于维持纤维素主链的完整和强度。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

第一、本发明通过在纺丝原液中添加海参提取液，海参中的胶原纤维、黏性多糖、烯萜类以及皂苷等多种活性成分通过交联剂的作用下可以与纺丝原液中的纤维素发生接枝聚合，其中海参中的胶原纤维与纤维素发生接枝聚合后能够在纤维素分子内部形成错综复杂的高度交联的三维网络结构，不仅可以提高了所制备而成的LYOCELL纤维的韧性和强度，而且还能够将接枝在纤维素分子上的其他活性成分聚拢在三维网络结构内，从而提高了活性成分与纤维素结合时的牢固性，进一步提高了制备出的LYOCELL纤维的机械强度和韧性。此外，致密的三维网络结构有利于提高LYOCELL纤维的阻隔性能，阻隔外界水分或者有害物质等穿透；同时兼具胶原纤维和纤维素自身所具有的透气抗菌功能，进而扩大了LYOCELL纤维在医用敷料以及医疗器械等方面的运用。

第二、本发明中优选通过将含有海参成分的匀浆液分开处理，将一部分匀浆液进行酶解提取，制备出高浓度高活性的低聚多肽；将另一部分匀浆液进行通过交联剂进行深度交联，从而提高胶原纤维之间的交联度，从而增强胶原纤维的强度和韧性，使制备出的海参提取液具有高活性的同时还具有高强韧性，进一步提高了LYOCELL纤维的力学性能和长效抗菌以及修复功效。

第三、本发明的方法，通过将海参提取液加入到纺丝原液中后，在交联剂到作用下，海参提取液中的胶原纤维和纺丝原液中的纤维素之间发生接枝聚合，在体系内部形成高度交联的致密的三维网络体系；通过化学方法将多种活性成分聚拢在体系内部，从而提高了海参中活性成分与纤维素之间结合的牢固性，防止活性成分从纤维素上脱离，从而增强了LYOCELL纤维机械强度以及长效抗菌和修复的功效。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。

海参提取液的制备例

海参提取液的各制备例中的交联剂选自交联剂选自原花青素、茶多酚、单宁酸、没食子酸、京尼平、橄榄苦苷中的一种或多种；在本发明中，交联剂为市售的京尼平，含量98％，白色粉末。复合酶为质量比为1:1:1:1的碱性蛋白酶、复合风味蛋白酶、木瓜蛋白酶和中性蛋白酶组成，其中碱性蛋白酶为市售的碱性蛋白酶、含量99％、酶活力10万U/g，复合风味蛋白酶为市售的复合风味蛋白酶、含量99％、酶活力10万U/g，木瓜蛋白酶为市售的木瓜蛋白酶、含量99％、酶活力20万U/g，中性蛋白酶为市售的中性蛋白酶、含量99％、酶活力20万U/g；其他物料或试剂均为市售的合格品。

海参提取液的制备例

步骤1、称量：称取1000份海参；

步骤2、预处理：将海参依次经洗净、剖杀、清理内脏后，切成小块，得到洁净的海参体壁的切块；

步骤3、制浆：向步骤2的切块中加入重量为切块重量的10倍的蒸馏水，以转速为2000r/min均浆20min，得到匀浆液，将匀浆液均分为两等份；

步骤4：制备低聚肽：

步骤41、取步骤3中的一份匀浆液以转速为10000rmp离心20min，取下沉淀，之后向下沉淀中加入重量为下沉淀重量的10倍的Tris-HCl缓冲溶液，以搅拌速率为200r/min搅拌速率搅拌提取50h，得到粗浆液A；

步骤42、将步骤41中的粗浆液A以转速为10000rmp离心20min，取下沉淀，之后向下沉淀中加入重量为下沉淀重量的10倍的1wt％NaOH溶液，以搅拌速率为200r/min搅拌速率搅拌提取50h，得到粗浆液B；

步骤43、将步骤42中的粗浆液B以转速为10000rmp离心20min，取下沉淀，之后向下沉淀中加入重量为下沉淀重量的10倍的5wt％醋酸溶液，浸泡50h，得到粗浆液C，以转速为10000rmp离心20min，取上清液A；

步骤44、将步骤43中的上清液A于蒸馏水中透析40h，之后将滤液进行冷冻干燥，得到胶原蛋白干粉；

步骤45、向步骤44中所制备的胶原蛋白干粉中加入体积为胶原蛋白干粉的重量10倍的复合酶，酶解30min，得到酶解液A；

步骤46、将酶解液A于温度为100℃的条件下灭酶15min，以转速为10000rmp离心20min，取上清液，得到酶解液B；

步骤47、选取截留分子量为5000Da的超滤膜对酶解液B进行超滤，得酶解液C，之后将酶解液C进行冷冻干燥，得到低聚肽干粉；

步骤5、制备交联胶原纤维：取步骤3中的另一份匀浆液中加入交联剂，且交联剂与匀浆液重量比为5:1，于温度为65℃的条件下反应5h，得到交联胶原纤维；

步骤6、混合：将步骤4所制备的低聚肽和步骤5所制备的交联胶原纤维按照重量比为1:1混合，得到海参提取液。

海参提取液的对照例1

步骤1、称量：称取1000份海参；

步骤2、预处理：将海参依次经洗净、剖杀、清理内脏后，切成小块，得到洁净的海参体壁的切块；

步骤3、制浆：向步骤2的切块中加入重量为切块重量的10倍的蒸馏水，以转速为2000r/min均浆20min，得到匀浆液，将匀浆液均分为两等份；

步骤4：制备低聚肽：

步骤41、取步骤3中的一份匀浆液以转速为10000rmp离心20min，取下沉淀，之后向下沉淀中加入重量为下沉淀重量的10倍的Tris-HCl缓冲溶液，以搅拌速率为200r/min搅拌速率搅拌提取50h，得到粗浆液A；

步骤42、将步骤41中的粗浆液A再次以转速为10000rmp离心20min，取下沉淀，之后向下沉淀中加入重量为下沉淀重量的10倍的1wt％NaOH溶液，以搅拌速率为200r/min搅拌速率搅拌提取50h，得到粗浆液B；

步骤43、将步骤42中的粗浆液B然后以转速为10000rmp离心20min，取下沉淀，之后向下沉淀中加入重量为下沉淀重量的10倍的5wt％醋酸溶液，浸泡50h，得到粗浆液C，离心，取上清液A；

步骤44、将步骤43中的上清液A于蒸馏水中透析40h，之后将滤液进行冷冻干燥，得到胶原蛋白干粉；

步骤45、向步骤44中所制备的胶原蛋白干粉中加入体积为胶原蛋白干粉的重量10倍的复合酶，酶解30min，得到酶解液A；

步骤46、将酶解液A于温度为100℃的条件下灭酶15min，以转速为10000rmp离心30min，取上清液，得到酶解液B；

步骤47、选取截留分子量为5000Da的超滤膜对酶解液B进行超滤，得酶解液C，之后将酶解液C进行冷冻干燥，得到低聚肽干粉；

步骤5、混合：将步骤4所制备的低聚肽和和另一部分匀浆液按照重量比为1:1混合，得到混合液。

海参提取液的对照例2

步骤1、称量：称取1000份海参；

步骤2、预处理：将海参依次经洗净、剖杀、清理内脏后，切成小块，得到洁净的海参体壁的切块；

步骤3、制浆：向步骤2的切块中加入重量为切块重量的10倍的蒸馏水，以转速为2000r/min均浆20min，得到匀浆液；

步骤4：制备低聚肽：

步骤41、取步骤3中的匀浆液以转速为10000rmp离心20min，取下沉淀，之后向下沉淀中加入重量为下沉淀重量的10倍的Tris-HCl缓冲溶液，以搅拌速率为200r/min搅拌速率搅拌提取50h，得到粗浆液A；

步骤42、将步骤41中的粗浆液A再次以转速为10000rmp离心20min，取下沉淀，之后向下沉淀中加入重量为下沉淀重量的10倍的1wt％NaOH溶液，以搅拌速率为200r/min搅拌速率搅拌提取50h，得到粗浆液B；

步骤43、将步骤42中的粗浆液B然后以转速为10000rmp离心20min，取下沉淀，之后向下沉淀中加入重量为下沉淀重量的10倍的5wt％醋酸溶液，浸泡50h，得到粗浆液C，离心，取上清液A；

步骤44、将步骤43中的上清液A于蒸馏水中透析40h，之后将滤液进行冷冻干燥，得到胶原蛋白干粉；

步骤45、向步骤44中所制备的胶原蛋白干粉中加入体积为胶原蛋白干粉的重量10倍的复合酶，酶解30min，得到酶解液A；

步骤46、将酶解液A于温度为100℃的条件下灭酶15min，以转速为10000rmp离心20min，取上清液，得到酶解液B；

步骤47、选取截留分子量为5000Da的超滤膜对酶解液B进行超滤，得酶解液C，之后将酶解液C进行冷冻干燥，得到低聚肽干粉。

实施例

各实施例中的纤维素浆粕为市售的木浆粕，聚合度约547，α-纤维素质量分数88％；N-甲基吗啉-N-氧化物为市售的N-甲基吗啉-N-氧化物，含量50％；复合酶包括质量比为2:1的纤维素酶和果胶酶组成，纤维素酶为市售提供的纤维素酶，含量99％，酶活力2万U/g，果胶酶为市售的果胶酶，含量99％，酶活力5万U/g；抗氧化剂为市售的没食子酸丙酯，含量99％；其他物料或试剂均为市售的合格品；氧化石墨烯为市售的氧化石墨烯，黑色粉末，细度1-3nm。

实施例1

S1、制备纺丝原液：

S11、称量：称取1000份纤维素浆粕；

S12、酶活化：将步骤S11中所称取的纤维素浆粕中加入质量为纤维素浆粕质量的1％的复合酶进行酶活化60min，得到纤维素活化物；

S13、干燥：将步骤S12所得到的纤维素活化物经100℃灭酶30min，再过滤并取上清液，将上清液于温度为60℃条件下干燥50min，得到纤维素干燥物；

S14、混合：将步骤S13中所得到的纤维干燥物与50wt％N-甲基吗啉-N-氧化物溶液和抗氧化剂按照质量比为20:100:1混合，制成纤维素混合液；

S15、溶解：将步骤S14中的纤维素混合液先于室温且常压条件下以搅拌速率为50r/min搅拌10min；之后再升温至90℃减压至0.2MPa的条件下以搅拌速率为200r/min搅拌40min进行脱水溶解，得到纺丝原液；

S2、制备纺丝液：取步骤S15所得到的纺丝原液60份经氧化活化，氧化活化的具体步骤为：将纺丝原液经过低温等离子体处理(照射功率为60w且照射时间为40min)；之后加入交联剂0.8份和海参提取液10份，经超声波超声50s分散均匀，保温5h，得到纺丝液；

S3、纺丝：将步骤S2所得的纺丝液进行纺丝，纺丝过程中控制纺丝速度60m/min，纺丝气隙30mm，纺丝吹风温度20℃，纺丝吹风流量400L/H，吹风相对湿度60％,凝固浴质量浓度20％，凝固浴温度25℃，得到含海参的LYOCELL纤维。

本实施例中所使用的海参提取液为海参提取液的制备例所制备而得。

实施例2

S1、制备纺丝原液：

S11、称量：称取1000份纤维素浆粕；

S12、酶活化：将步骤S11中所称取的纤维素浆粕中加入质量为纤维素浆粕质量的1％的复合酶进行酶活化60min，得到纤维素活化物；

S13、干燥：将步骤S12所得到的纤维素活化物经100℃灭酶30min，再过滤并取上清液，将上清液于温度为60℃条件下干燥50min，得到纤维素干燥物；

S14、混合：将步骤S13中所得到的纤维干燥物与50wt％N-甲基吗啉-N-氧化物溶液和抗氧化剂按照质量比为20:100:1混合，制成纤维素混合液；

S15、溶解：将步骤S14中的纤维素混合液先于室温且常压条件下以搅拌速率为50r/min搅拌10min；之后再升温至90℃减压至0.2MPa的条件下以搅拌速率为200r/min搅拌40min进行脱水溶解，得到纺丝原液；

S2、制备纺丝液：将步骤S15所得到的纺丝原液62份经氧化活化，氧化活化的具体步骤为：将纺丝原液经过低温等离子体处理(照射功率为60w且照射时间为50min)；之后加入交联剂0.9份和海参提取液12份，经超声波超声50s分散均匀，保温5h，得到纺丝液；

S3、纺丝：将步骤S2所得的纺丝液进行纺丝，纺丝过程中控制纺丝速度60m/min，纺丝气隙30mm，纺丝吹风温度20℃，纺丝吹风流量400L/H，吹风相对湿度60％,凝固浴质量浓度20％，凝固浴温度25℃，得到含海参的LYOCELL纤维。

本实施例中所使用的海参提取液为海参提取液的制备例所制备而得。

实施例3

S1、制备纺丝原液：

S11、称量：称取1000份纤维素浆粕；

S12、酶活化：将步骤S11中所称取的纤维素浆粕中加入质量为纤维素浆粕质量的1％的复合酶进行酶活化60min，得到纤维素活化物；

S13、干燥：将步骤S12所得到的纤维素活化物经100℃灭酶30min，再过滤并取上清液，将上清液于温度为60℃条件下干燥50min，得到纤维素干燥物；

S14、混合：将步骤S13中所得到的纤维干燥物与50wt％N-甲基吗啉-N-氧化物溶液和抗氧化剂按照质量比为20:100:1混合，制成纤维素混合液；

S15、溶解：将步骤S14中的纤维素混合液先于室温且常压条件下以搅拌速率为50r/min搅拌10min；之后再升温至90℃减压至0.2MPa的条件下以搅拌速率为200r/min搅拌40min进行脱水溶解，得到纺丝原液；

S2、制备纺丝液：将步骤S15所得到的纺丝原液65份经氧化活化，氧化活化的具体步骤为：将纺丝原液经过低温等离子体处理(照射功率为60w且照射时间为60min)；之后加入交联剂1份和海参提取液15份，经超声波超声50s分散均匀，保温5h，得到纺丝液；

S3、纺丝：将步骤S2所得的纺丝液进行纺丝，纺丝过程中控制纺丝速度60m/min，纺丝气隙30mm，纺丝吹风温度20℃，纺丝吹风流量400L/H，吹风相对湿度60％,凝固浴质量浓度20％，凝固浴温度25℃，得到含海参的LYOCELL纤维。

本实施例中所使用的海参提取液为海参提取液的制备例所制备而得。

实施例4

S1、制备纺丝原液：

S11、称量：称取1000份纤维素浆粕；

S12、酶活化：将步骤S11中所称取的纤维素浆粕中加入质量为纤维素浆粕质量的1％的复合酶进行酶活化60min，得到纤维素活化物；

S13、干燥：将步骤S12所得到的纤维素活化物经100℃灭酶30min，再过滤并取上清液，将上清液于温度为60℃条件下干燥50min，得到纤维素干燥物；

S14、混合：将步骤S13中所得到的纤维干燥物与50wt％N-甲基吗啉-N-氧化物溶液和抗氧化剂按照质量比为15:100:1混合，制成纤维素混合液；

S15、溶解：将步骤S14中的纤维素混合液先于室温且常压条件下以搅拌速率为50r/min搅拌10min；之后再升温至90℃减压至0.2MPa的条件下以搅拌速率为200r/min搅拌40min进行脱水溶解，得到纺丝原液；

S2、制备纺丝液：取步骤S15所得到的纺丝原液60份经氧化活化，氧化活化的具体步骤为：将纺丝原液经过低温等离子体处理(照射功率为60w且照射时间为40min)；之后加入交联剂0.8份、海参提取液10份、氧化石墨烯10份，经超声波超声50s分散均匀，保温5h，得到纺丝液；

S3、纺丝：将步骤S2所得的纺丝液进行纺丝，纺丝过程中控制纺丝速度60m/min，纺丝气隙30mm，纺丝吹风温度20℃，纺丝吹风流量400L/H，吹风相对湿度60％,凝固浴质量浓度20％，凝固浴温度25℃，得到含海参的LYOCELL纤维。

本实施例中所使用的海参提取液为海参提取液的制备例所制备而得。

实施例5

S1、制备纺丝原液：

S11、称量：称取1000份纤维素浆粕；

S12、酶活化：将步骤S11中所称取的纤维素浆粕中加入质量为纤维素浆粕质量的1％的复合酶进行酶活化60min，得到纤维素活化物；

S13、干燥：将步骤S12所得到的纤维素活化物经100℃灭酶30min，再过滤并取上清液，将上清液于温度为60℃条件下干燥50min，得到纤维素干燥物；

S14、混合：将步骤S13中所得到的纤维干燥物与50wt％N-甲基吗啉-N-氧化物溶液和抗氧化剂按照质量比为15:100:1混合，制成纤维素混合液；

S15、溶解：将步骤S14中的纤维素混合液先于室温且常压条件下以搅拌速率为50r/min搅拌10min；之后再升温至90℃减压至0.2MPa的条件下以搅拌速率为200r/min搅拌40min进行脱水溶解，得到纺丝原液；

S2、制备纺丝液：将步骤S15所得到的纺丝原液62份经氧化活化，氧化活化的具体步骤为：将纺丝原液经过低温等离子体处理(照射功率为60w且照射时间为40min)；之后加入交联剂0.9份、海参提取液12份、氧化石墨烯12.5份经超声波超声50s分散均匀，保温5h，得到纺丝液；

S3、纺丝：将步骤S2所得的纺丝液进行纺丝，纺丝过程中控制纺丝速度60m/min，纺丝气隙30mm，纺丝吹风温度20℃，纺丝吹风流量400L/H，吹风相对湿度60％,凝固浴质量浓度20％，凝固浴温度25℃，得到含海参的LYOCELL纤维。

本实施例中所使用的海参提取液为海参提取液的制备例所制备而得。

实施例6

S1、制备纺丝原液：

S11、称量：称取1000份纤维素浆粕；

S12、酶活化：将步骤S11中所称取的纤维素浆粕中加入质量为纤维素浆粕质量的1％的复合酶进行酶活化60min，得到纤维素活化物；

S13、干燥：将步骤S12所得到的纤维素活化物经100℃灭酶30min，再过滤并取上清液，将上清液于温度为60℃条件下干燥50min，得到纤维素干燥物；

S14、混合：将步骤S13中所得到的纤维干燥物与50wt％N-甲基吗啉-N-氧化物溶液和抗氧化剂按照质量比为15:100:1混合，制成纤维素混合液；

S15、溶解：将步骤S14中的纤维素混合液先于室温且常压条件下以搅拌速率为50r/min搅拌10min；之后再升温至90℃减压至0.2MPa的条件下以搅拌速率为200r/min搅拌40min进行脱水溶解，得到纺丝原液；

S2、制备纺丝液：将步骤S15所得到的纺丝原液65份经氧化活化，氧化活化的具体步骤为：将纺丝原液经过低温等离子体处理(照射功率为60w且照射时间为40min)；之后加入交联剂1份、海参提取液15份、氧化石墨烯15份经超声波超声50s分散均匀，保温5h，得到纺丝液；

S3、纺丝：将步骤S2所得的纺丝液进行纺丝，纺丝过程中控制纺丝速度60m/min，纺丝气隙30mm，纺丝吹风温度20℃，纺丝吹风流量400L/H，吹风相对湿度60％,凝固浴质量浓度20％，凝固浴温度25℃，得到LYOCELL纤维。

本实施例中所使用的海参提取液为海参提取液的制备例所制备而得。

对比例

对比例1

本对比例与实施例1的不同之处在于，本对比例中所使用的海参提取液为海参提取液的对照例1所制备而得。

对比例2

本对比例与实施例1的不同之处在于，本对比例中所使用的海参提取液为海参提取液的对照例2所制备而得。

对比例3

本对比例与实施例1的不同之处在于，本对比例选自一种市售的LYOCELL纤维；该LYOCELL纤维为上海昌杰纺织品有限公司提供的LYOCELL竹针织布，货号CJ-10068。

性能检测试验(一)LYOCELL纤维的性能检测：

1、拉伸检测：取实施例1-6所制备的LYOCELL纤维和对比例1-3所制备的LYOCELL纤维通过LYOCELL纤维的生产线制备成LYOCELL面料后，根据GB/T3923.1-2013《纺织品织物拉伸性能第1部分：断裂强度和断裂伸长率的测定(条样法)》对LYOCELL面料进行测定，测定结果见表1：

2、撕破性能检测：取实施例1-6所制备的LYOCELL纤维和对比例1-3所制备的LYOCELL纤维通过LYOCELL纤维的生产线制备成LYOCELL面料后，根据GB/T3917.1-2009《纺织品织物撕破性能第1部分：冲击摆锤法撕破强力的测定》对LYOCELL面料进行测定，测定结果见表1：

表1LYOCELL纤维的性能检测结果

从表1可以看出，通过实施例1-6分别与对比例3相比较，实施例1-6所制备的LYOCELL纤维在断裂强度、断裂伸长率、撕破拉力的性能上均优于对比例3；说明本发明通过在纺丝原液中添加海参提取液后，海参中的胶原纤维、黏性多糖、烯萜类以及皂苷等多种活性成分通过交联剂的作用下与纺丝原液中的纤维素发生接枝聚合，其中海参中的胶原纤维与纤维素发生接枝聚合后能够在纤维素分子内部形成错综复杂的高度交联的三维网络结构，不仅可以提高了所制备而成的LYOCELL纤维的韧性和强度，而且还能够将接枝在纤维素分子上的其他活性成分聚拢在三维网络结构内，从而提高了活性成分与纤维素结合时的牢固性，进一步提高了制备出的LYOCELL纤维的机械强度和韧性。

通过实施例4与实施例1相比较、实施例5与实施例2相比较以及实施例6与实施例3相比较，实施例4-5所制备的LYOCELL纤维在断裂强度、断裂伸长率、撕破拉力的性能上均优于对应实施例1-3；说明通过引入石墨烯的衍生物氧化石墨烯不仅保留了石墨烯的优良抗菌和力学性能，而且氧化石墨烯的原子结构上的羟基、羧基等含氧官能团赋予了石墨烯极性，使氧化石墨烯均匀的分散在体系中，分散在体系中的氧化石墨烯上的羟基、羧基等含氧官能团与纤维素分子上的羟基结合形成氢键的面积和机会增大，因此被牢固地吸附于纤维素分子上，从而提高了氧化石墨烯在纤维素分子上的附着性，进一步增强了LYOCELL纤维的功能性，延长了LYOCELL纤维的使用周期。

通过实施例1分别与对比例1和对比例2相比较，实施例1在断裂强度、断裂伸长率、撕破拉力的性能上均优于对比例1和对比例2，说明本发明通过将含有海参成分的匀浆液分开处理，将一部分匀浆液进行酶解提取，制备出高浓度高活性的低聚多肽；将另一部分匀浆液进行通过交联剂进行深度交联，进一步提高胶原纤维之间的交联度，增强胶原纤维的强度和韧性，使制备出的海参提取液具有高活性的同时还具有高强韧性，有利于增强LYOCELL纤维的抗菌修复以及力学性能。

(二)LYOCELL纤维的抗菌性测试：

取实施例1-6和对比例1-3所制成的LYOCELL纤维经LYOCELL纤维纺布生产线制成LYOCELL面料，然后按照GB/T20944.2-2007《纺织品抗菌性能的评价第2部分：吸收法》对各LYOCELL面料进行抗菌性测试，以对金黄色葡萄球菌抑制率和大肠杆菌抑制率表示，测试结果见表2；之后再将各LYOCELL面料清洗200次后，再次按照GB/T20944.2-2007《纺织品抗菌性能的评价第2部分：吸收法》对各LYOCELL面料进行抗菌性测试，以对金黄色葡萄球菌抑制率和大肠杆菌抑制率表示，测试结果见表2；

表2LYOCELL纤维的抗菌性能测试结果

从表2可以看出，通过实施例1-6与对比例3所制备的LYOCELL纤维相比较，实施例1-6所制备的LYOCELL纤维对于金黄色葡萄球菌抑制率和大肠杆菌抑制率均≥95％，且经200次水洗后LYOCELL纤维对于金黄色葡萄球菌抑制率和大肠杆菌抑制率均依然≥90％，表明本发明通过所制备的LYOCELL纤维相比较现有的LYOCELL纤维具有长效抗菌的功效；说明通过对海参中的低聚多肽提取浓缩后，再通过化学接枝聚合的方式与纤维素结合后，可以极大增强LYOCELL纤维的抗菌修复功效；但是由于提取过程中的酶解过程会破坏海参胶原纤维的空间结构，使胶原纤维的分子结构发生水解而失去交联度，从而使胶原纤维的强度和韧性消失。因此，通过将含有海参成分的匀浆液分开处理，将一部分匀浆液进行酶解提取，制备出高浓度高活性的低聚多肽；将另一部分匀浆液进行通过交联剂进行深度交联，从而提高胶原纤维之间的交联度，从而增强胶原纤维的强度和韧性，使制备出的海参提取液具有高活性的同时还具有高强韧性，进一步提高了LYOCELL纤维的修复和长效抗菌的功效。

其中，实施例4-6所制备的LYOCELL纤维对于金黄色葡萄球菌抑制率和大肠杆菌抑制率均≥99％，且经200次水洗后LYOCELL纤维对于金黄色葡萄球菌抑制率和大肠杆菌抑制率均依然≥95％，说明本发明中通过采用石墨烯的衍生物氧化石墨烯不仅保留了石墨烯的优良的性能，而且氧化石墨烯的原子结构上的羟基、羧基等含氧官能团赋予了石墨烯极性，使氧化石墨烯均匀的分散在体系中，分散在体系中的氧化石墨烯上的羟基、羧基等含氧官能团与纤维素分子上的羟基结合形成氢键的面积和机会增大，因此被牢固地吸附于纤维素分子上，从而提高了氧化石墨烯在纤维素分子上的附着性，进而增强了LYOCELL纤维机械强度以及长效抗菌和修复的功效。

通过实施例1与对比例1相比较，实施例1和对比例1所制备的LYOCELL纤维对于金黄色葡萄球菌抑制率和大肠杆菌抑制率均≥90％；但是经200次水洗后，对比例1LYOCELL纤维对于金黄色葡萄球菌抑制率和大肠杆菌抑制率分别显著下降至80％和78％，说明本发明通过对一部分匀浆液进行通过交联剂进行深度交联，从而提高胶原纤维之间的交联度，从而增强胶原纤维的强度和韧性，使制备出的海参提取液具有高活性的同时还具有高强韧性，进一步提高了LYOCELL纤维的力学性能和长效抗菌以及修复功效。

通过实施例1与对比例2相比较，实施例1和对比例2所制备的LYOCELL纤维对于金黄色葡萄球菌抑制率和大肠杆菌抑制率均≥90％且对比例2所制备的LYOCELL纤维对于金黄色葡萄球菌抑制率和大肠杆菌抑制率高达99％，主要是因为对比例2中的海参中的活性成分被全部充分酶解后而释放出来，从而增强了LYOCELL纤维的抑菌效果；但是经200次水洗后，对比例2LYOCELL纤维对于金黄色葡萄球菌抑制率和大肠杆菌抑制率分别极显著下降至63％和60％，说明本发明通过对一部分匀浆液进行通过交联剂进行深度交联，从而提高胶原纤维之间的交联度，从而增强胶原纤维的强度和韧性，使制备出的海参提取液具有高活性的同时还具有高强韧性，进一步提高了LYOCELL纤维的力学性能和长效抗菌以及修复功效。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种含海参的LYOCELL纤维，其特征在于，由包含以下重量份的原料制成：纺丝原液60-65份，海参提取液10-15份，交联剂0.8-1份。

2.根据权利要求1所述的一种含海参的LYOCELL纤维，其特征在于，所述海参提取液通过以下方法所制备而得：

步骤1、称量：称取一定量的海参；

步骤2、预处理：将海参依次经洗净、剖杀、清理以及切块，得到洁净的海参体壁的切块；

步骤3、制浆：向步骤2的切块中加入重量为切块重量的10倍的蒸馏水，均浆，得到匀浆液，将匀浆液均分为两等份；

步骤4：制备低聚肽：

步骤41、取步骤3中的一份匀浆液离心，取下沉淀，之后向下沉淀中加入重量为下沉淀重量的10倍的Tris-HCl缓冲溶液，搅拌提取40-50h，得到粗浆液A；

步骤42、将步骤41中的粗浆液A离心，取下沉淀，之后向下沉淀中加入重量为下沉淀重量的10倍的1wt％NaOH溶液，搅拌40-50h，得到粗浆液B；

步骤43、将步骤42中的粗浆液B离心，取下沉淀，之后向下沉淀中加入重量为下沉淀重量的10倍的5wt％醋酸溶液，浸泡40-50h，得到粗浆液C，离心，取上清液A；

步骤44、将步骤43中的上清液A于蒸馏水中透析40-50h，之后将滤液进行冷冻干燥，得到胶原蛋白干粉；

步骤45、向步骤44中所制备的胶原蛋白干粉中加入重量为胶原蛋白干粉重量的10倍的复合酶，酶解30-50min，得到酶解液A；

步骤46、将酶解液A进行灭酶，离心，取上清液，得到酶解液B；

步骤47、选取截留分子量为5000Da的超滤膜对酶解液B进行超滤，得酶解液C，之后将酶解液C进行冷冻干燥，得到低聚肽干粉；

步骤5、制备交联胶原纤维：取步骤3中的另一份匀浆液中加入交联剂，且交联剂与匀浆液重量比为5:1，于温度为65℃的条件下反应5h，得到交联胶原纤维；

步骤6、混合：将步骤4所制备的低聚肽和步骤5所制备的交联胶原纤维按照重量比为1:1混合，得到海参提取液。

3.根据权利要求1或2任一所述的一种含海参的LYOCELL纤维，其特征在于，所述交联剂选自原花青素、茶多酚、单宁酸、没食子酸、京尼平、橄榄苦苷中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种含海参的LYOCELL纤维，其特征在于，还包含以下重量份的原料：氧化石墨烯10-15份。

5.一种含海参的LYOCELL纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、制备纺丝原液：

S11、称量：称取一定量的纤维素浆粕；

S12、酶活化：将步骤S11中所称取的纤维素浆粕中加入复合酶进行酶活化，得到纤维素活化物；

S13、干燥：将步骤S12所得到的纤维素活化物经灭酶、过滤和干燥之后，得到纤维素干燥物；

S14、混合：将步骤S13中所得到的纤维干燥物与50wt％N-甲基吗啉-N-氧化物溶液和抗氧化剂按照质量比为15-20:100:1混合，制成纤维素混合液；

S15、溶解：将步骤S14中的纤维素混合液先于室温且常压条件下搅拌；之后再升温减压进行脱水，溶解，得到纺丝原液；

S2、制备纺丝液：取步骤S15所得到的纺丝原液60-65份经氧化活化；之后加入交联剂0.8-1份和海参提取液10-15份，经超声分散均匀，保温5h，得到纺丝液；

S3、纺丝：将步骤S2所得的纺丝液进行纺丝，得到含海参的LYOCELL纤维。

6.根据权利要求5所述的一种含海参的LYOCELL纤维的制备方法，其特征在于，所所述步骤S2中的氧化活化的具体步骤为：将纤维素溶解液经过低温等离子体处理。

7.根据权利要求6所述的一种含海参的LYOCELL纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中的低温等离子体处理过程中控制照射功率为60w且照射时间为40-60min。