CN112795993B - 一种抗菌防霉变的纤维笔头及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及记号笔笔头领域，具体公开了一种抗菌防霉变的纤维笔头及其制备方法。抗菌防霉变的纤维笔头包括如下原料:冰醋酸；二甲基甲酰胺；枸杞叶纤维素粉末；醋酐；催化剂；其制备方法为：S1.醋酸纤维素的制备；S2.醋酸纤维的制备；S3.纤维笔头的制备。本申请的抗菌防霉变的纤维笔头采用枸杞叶纤维素粉末作为原料，枸杞叶纤维素粉末内含有有效抑菌成分，采用枸杞叶纤维素粉末制得醋酸纤维后，其内有效抑菌成分与醋酸纤维发生协同，综合提高了制得的纤维笔头的抗菌防霉变性能；另外，本申请的制备方法通过在磨削成型之后将纤维笔头置于防腐剂中浸泡，大大提高了纤维笔头的抗菌防霉变性能。

Description

一种抗菌防霉变的纤维笔头及其制备方法
技术领域
本申请涉及记号笔笔头领域，更具体地说，它涉及一种抗菌防霉变的纤维笔头及其制备方法。
背景技术
根据所用的书写介质，记号笔可以分为油性记号笔和水性记号笔。传统的油性记号笔墨水中含有75％左右的挥发性有机溶剂，书写后溶剂挥发易污染周围的环境。为减少挥发性有机物，水性记号笔得到广泛应用。水性记号笔生产的主要零件是纤维笔头、纤维储水芯和记号笔墨水。
纤维笔头内渗有的墨水中由于含有醇类等功能性助剂，可引起笔头的霉变等问题，有待改进。
发明内容
为了改善记号笔的防霉效果不足的问题，本申请提供一种抗菌防霉变的纤维笔头及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种抗菌防霉变的纤维笔头，采用如下的技术方案：
一种抗菌防霉变的纤维笔头，纤维笔头的原料为由醋酸纤维素和溶剂组成的醋酸纤维，所述醋酸纤维素包括如下重量份数的原料:
150-180份冰醋酸；
40-60份枸杞叶纤维素粉末；
20-30份醋酐；
2-4份催化剂。
通过采用上述技术方案，枸杞叶纤维素粉末是以纤维素为主要成分的混合物，枸杞叶纤维素粉末在催化剂的作用下能与冰醋酸和醋酐反应制得醋酸纤维素，制得的醋酸纤维素能进一步形成醋酸纤维，醋酸纤维具有良好的抗霉性能，采用上述醋酸纤维制备纤维笔头，可使纤维笔头具有较好的防霉变性能，枸杞叶纤维素粉末内还含有黄酮、萜类、生物碱等有效抑菌成分，采用枸杞叶纤维素粉末制得醋酸纤维后，黄酮、萜类和生物碱等有效抑菌成分均匀分布于醋酸纤维分子之间，并与醋酸纤维发生协同，进一步提高了醋酸纤维的抗菌防霉变性能，从而使得采用上述醋酸纤维制备的纤维笔头的抗菌效果更佳，综合提高了纤维笔头的抗菌防霉变性能。
优选的，按重量份数计，所述原料还包括4-10份2-硝基-4-羧基苯甲酰胺和0.2-0.4份
硫酸锡。
通过采用上述技术方案，2-硝基-4-羧基苯甲酰胺和枸杞叶纤维素粉末中的纤维素在硫酸锡的催化作用下发生反应，进而在枸杞叶纤维素粉末中的纤维素大分子结构上插入氨基，采用上述纤维素制得的醋酸纤维制备纤维笔头，氨基位于醋酸纤维大分子的外侧，当细菌或真菌吸附于纤维笔头外侧时，纤维笔头表面的氨基与细菌或真菌上的蛋白质结合，影响了细菌或真菌细胞的正常生理功能，使细菌或真菌不能进行正常的生理活动，甚至会导致细菌或真菌死亡，从而达到杀菌效果，有利于提高纤维笔头的抗菌防霉变性能。
优选的，按重量份数计，所述原料还包括8-15份甲醇和1-2份二氧化锰。
通过采用上述技术方案，枸杞叶纤维素粉末中的纤维素在与2-硝基-4-羧基苯甲酰胺反应后，在甲醇的环境下，反应产物分子结构上的硝基在二氧化锰的作用下发生还原形成氨基，增加了纤维素大分子结构上含有的氨基的数量，进而增加了制得的纤维笔头表面所带有的氨基数量，当细菌或真菌吸附于笔头表面时，能更多的与细菌或真菌上的蛋白质结合，从而增强了对细菌或真菌的影响，起到更好的杀菌效果，进一步提升了纤维笔头的抗菌防霉变性能。
优选的，按重量份数计，所述原料还包括5-9份二甲基三联苯二羧酸。
通过采用上述技术方案，二甲基三联苯二羧酸的分子结构中含有羧基，与醋酸纤维素混合后，均匀分布于醋酸纤维素大分子之间，采用上述醋酸纤维素与二甲基三联苯二羧酸的混合物制得的醋酸纤维制备纤维笔头，当纤维笔头与细菌或真菌接触时，纤维笔头内的二甲基三联苯二羧酸由于羧基的存在与细菌或真菌上的细胞壁内的类脂化合物的相容性较好，使得二甲基三联苯二羧酸上的羧基易透过细菌或真菌上的细胞壁，并伸入细菌或真菌的细胞体中，干扰细菌或真菌细胞内酶的相互作用，促使细菌或真菌细胞内的酶变性失活，使细胞死亡，从而起到防霉抗菌的作用,同时有利于纤维笔头表面的氨基伸入细菌或真菌内部以与细菌或真菌内的蛋白质结合，影响细菌或真菌细胞的正常生理功能进而杀死细菌或真菌，提高了纤维笔头的抗菌防霉变性能。
优选的，所述催化剂为50％(v/v)硫酸。
优选的，所述溶剂为二甲基甲酰胺。
优选的，所述枸杞纤维素粉末是由枸杞叶经高温煮化后粉碎制得。
第二方面，本申请提供一种抗菌防霉变的纤维笔头的制备方法，采用如下的技术方案：
一种抗菌防霉变的纤维笔头的制备方法，包括以下步骤：
S1.醋酸纤维素的制备：将80-100份冰醋酸、枸杞叶纤维素粉末和0.2-0.4份催化剂搅拌混合后，继续搅拌50-60min进行活化，然后加入醋酐和用20-30份冰醋酸溶解后的剩余催化剂在30-50℃下搅拌反应1-2h，接着升温至60-80℃，加入剩余的冰醋酸搅拌反应40-50min后加稀醋酸水解，中和催化剂，使产物深沉析出，经脱酸洗淀、精煮、干燥，制得醋酸纤维素；
S2.醋酸纤维的制备：将重量份数比为1:3的醋酸纤维素和溶剂在80-120℃下搅拌4-6h，制得原液，将原液经过滤、脱泡，形成纺丝原液，将纺丝原液送入双螺杆共混仪共混挤出，形成纺丝物料，将纺丝物料于90℃-150℃下连续真空干燥24-48h，干燥后的纺丝物料经牵伸、水洗、上油、烘干工序形成醋酸纤维；
S3.纤维笔头的制备：将S2中得到的醋酸纤维进行并股，并股后在220-230℃下定型40-60s，将定型后的醋酸纤维在二丙二醇和乙酸乙酯的质量比为1:2的混合物中浸泡50-60s，继续在100-120℃下固化20-25min，然后将固化后的醋酸纤维进行磨削成型，接着置于质量比为800:1的水和防腐剂的混合液中浸泡2-5h，清洗、干燥，得到纤维笔头。
通过采用上述技术方案，在磨削成型之后置于防腐剂中浸泡，使防腐剂渗入纤维笔头内部，当细菌或真菌吸附于纤维笔头上时，纤维笔头内的防腐剂直接作用于细菌或真菌从而起到直接防腐的效果，大大提高了纤维笔头的抗菌防霉变性能。
优选的，所述S1中，将40-60份枸杞叶纤维素粉末、4-10份2-硝基-4-羧基苯甲酰胺和0.2-0.4份硫酸锡在100-120℃下反应1-1.5h，再加入8-15份甲醇和1-2份二氧化锰，搅拌反应20-40min，降温至室温，接着加入80-100份冰醋酸和0.2-0.4份催化剂搅拌混合后，继续搅拌50-60min进行活化，然后加入20-30份醋酐和用20-30份冰醋酸溶解后的剩余催化剂在30-50℃下搅拌反应1-2h，接着升温至60-80℃，加入剩余的冰醋酸搅拌反应40-50min后进行过滤、颗粒成型、清洗，室温下干燥，制得醋酸纤维素；
所述S2中，将S1制得的醋酸纤维素和100-150份二甲基甲酰胺在80-120℃下搅拌4-6h，再加入5-9份二甲基三联苯二羧酸搅拌10-20min，制得原液。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、由于本申请采用枸杞叶纤维素粉末，枸杞叶纤维素粉末是以纤维素为主要成分的混合物，其含有大量有效抑菌成分，枸杞叶纤维素粉末在催化剂的作用下与冰醋酸和醋酐反应制得醋酸纤维素，制得的醋酸纤维素能进一步形成醋酸纤维，醋酸纤维具有良好的抗霉性能，采用枸杞叶纤维素粉末制得醋酸纤维后，其内有效抑菌成分与醋酸纤维发生协同，进一步提高了醋酸纤维的抗菌防霉变性能，从而综合提高了采用上述醋酸纤维制得的纤维笔头的抗菌防霉变性能。
2、本申请中优选采用2-硝基-4-羧基苯甲酰胺，2-硝基-4-羧基苯甲酰胺和枸杞叶纤维素粉末中的纤维素在硫酸锡的催化作用下发生反应，进而在枸杞叶纤维素粉末中的纤维素大分子结构上插入氨基，当细菌或真菌吸附于纤维笔头外侧时，纤维笔头表面的氨基与细菌或真菌上的蛋白质结合，影响了细菌或真菌细胞的正常生理功能，从而达到杀菌效果，有利于提高纤维笔头的抗菌防霉变性能。
3、本申请的方法，通过在磨削成型之后将纤维笔头置于防腐剂中浸泡，使防腐剂渗入纤维笔头内部，当细菌或真菌吸附于纤维笔头上时，纤维笔头内的防腐剂直接作用于细菌或真菌从而起到直接防腐的效果，大大提高了纤维笔头的抗菌防霉变性能。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
2-硝基-4-羧基苯甲酰胺购于湖北德超化工有限公司；二甲基三联苯二羧酸购于上海清柳化工有限公司；防腐剂采用二甲苯酚。
以下实施方式中所用原料除特殊说明外均可来源于普通市售。
枸杞叶纤维素粉末的制备例
制备例1
枸杞叶纤维素粉末的制备：将120份新鲜枸杞叶在100℃水温下焯30min，将焯好的枸杞叶取出，用清水冲洗，冲洗好的枸杞叶在室温下晾干，进行机械粉碎过150目的筛子，制得枸杞叶纤维素粉末。
实施例
实施例1
一种抗菌防霉变的纤维笔头，包括如下原料:冰醋酸；二甲基甲酰胺；由制备例1获得的枸杞叶纤维素粉末，醋酐，催化剂，其中，催化剂采用50％(v/v)硫酸，抗菌防霉变的纤维笔头的制备方法包括以下步骤：
S1.醋酸纤维素的制备：将80份冰醋酸、枸杞叶纤维素粉末和0.2份催化剂搅拌混合后，继续搅拌50min进行活化，然后加入醋酐和用20份冰醋酸溶解后的剩余催化剂在30℃下搅拌反应1h，接着升温至60℃，加入剩余的冰醋酸搅拌反应40min后进行过滤、颗粒成型、清洗，室温下干燥，制得醋酸纤维素；
S2.醋酸纤维的制备：将S1制得的醋酸纤维素和二甲基甲酰胺在80℃下搅拌4h，制得原液，将原液经过滤、脱泡，形成纺丝原液，将纺丝原液送入双螺杆共混仪共混挤出，形成纺丝物料，将纺丝物料于90℃下连续真空干燥24h，干燥后的纺丝物料经牵伸、水洗、上油、烘干工序形成醋酸纤维；
S3.纤维笔头的制备：将S2中得到的醋酸纤维进行并股，并股后在220℃下定型40s，将定型后的醋酸纤维在二丙二醇和乙酸乙酯的质量比为1:2的混合物中浸泡50s，继续在100℃下固化20min，然后将固化后的醋酸纤维进行磨削成型，接着置于质量比为800:1的水和防腐剂的混合液中浸泡2h，清洗、干燥，得到纤维笔头。
各组分含量如下表1所示。
实施例2
一种抗菌防霉变的纤维笔头，包括如下原料:冰醋酸；二甲基甲酰胺；由制备例1获得的枸杞叶纤维素粉末，醋酐，催化剂，其中，催化剂采用50％(v/v)硫酸，抗菌防霉变的纤维笔头的制备方法包括以下步骤：
S1.醋酸纤维素的制备：将100份冰醋酸、枸杞叶纤维素粉末和0.4份催化剂搅拌混合后，继续搅拌60min进行活化，然后加入醋酐和用30份冰醋酸溶解后的剩余催化剂在50℃下搅拌反应2h，接着升温至80℃，加入剩余的冰醋酸搅拌反应50min后进行过滤、颗粒成型、清洗，室温下干燥，制得醋酸纤维素；
S2.醋酸纤维的制备：将S1制得的醋酸纤维素和二甲基甲酰胺在120℃下搅拌6h，制得原液，将原液经过滤、脱泡，形成纺丝原液，将纺丝原液送入双螺杆共混仪共混挤出，形成纺丝物料，将纺丝物料于150℃下连续真空干燥48h，干燥后的纺丝物料经牵伸、水洗、上油、烘干工序形成醋酸纤维；
S3.纤维笔头的制备：将S2中得到的醋酸纤维进行并股，并股后在230℃下定型60s，将定型后的醋酸纤维在二丙二醇和乙酸乙酯的质量比为1:2的混合物中浸泡60s，继续在120℃下固化25min，然后将固化后的醋酸纤维进行磨削成型，接着置于质量比为800:1的水和防腐剂的混合液中浸泡5h，清洗、干燥，得到纤维笔头。
各组分含量如下表1所示。
实施例3
一种抗菌防霉变的纤维笔头，包括如下原料:冰醋酸；二甲基甲酰胺；由制备例1获得的枸杞叶纤维素粉末，醋酐，催化剂，其中，催化剂采用50％(v/v)硫酸，抗菌防霉变的纤维笔头的制备方法包括以下步骤：
S1.醋酸纤维素的制备：将90份冰醋酸、枸杞叶纤维素粉末和0.3份催化剂搅拌混合后，继续搅拌55min进行活化，然后加入醋酐和用25份冰醋酸溶解后的剩余催化剂在40℃下搅拌反应2h，接着升温至70℃，加入剩余的冰醋酸搅拌反应45min后进行过滤、颗粒成型、清洗，室温下干燥，制得醋酸纤维素；
S2.醋酸纤维的制备：将S1制得的醋酸纤维素和二甲基甲酰胺在100℃下搅拌5h，制得原液，将原液经过滤、脱泡，形成纺丝原液，将纺丝原液送入双螺杆共混仪共混挤出，形成纺丝物料，将纺丝物料于120℃下连续真空干燥36h，干燥后的纺丝物料经牵伸、水洗、上油、烘干工序形成醋酸纤维；
S3.纤维笔头的制备：将S2中得到的醋酸纤维进行并股，并股后在225℃下定型50s，将定型后的醋酸纤维在二丙二醇和乙酸乙酯的质量比为1:2的混合物中浸泡55s，继续在110℃下固化23min，然后将固化后的醋酸纤维进行磨削成型，接着置于质量比为800:1的水和防腐剂的混合液中浸泡4h，清洗、干燥，得到纤维笔头。
各组分含量如下表1所示。
实施例4
与实施例1的区别在于，原料中加入2-硝基-4-羧基苯甲酰胺和硫酸锡。
S1中，将枸杞叶纤维素粉末、2-硝基-4-羧基苯甲酰胺和硫酸锡在100℃下反应1h，降温至室温，接着加入80份冰醋酸和0.2份催化剂搅拌混合后，继续搅拌50min进行活化，然后加入醋酐和用20份冰醋酸溶解后的剩余催化剂在30℃下搅拌反应1h，接着升温至60℃，加入剩余的冰醋酸搅拌反应40min后进行过滤、颗粒成型、清洗，室温下干燥，制得醋酸纤维素。
各组分含量如下表1所示。
实施例5
与实施例4的区别在于，原料中加入甲醇和二氧化锰。
S1中，将枸杞叶纤维素粉末、2-硝基-4-羧基苯甲酰胺和硫酸锡在100℃下反应1h，再加入甲醇和二氧化锰，搅拌反应20min，降温至室温，接着加入80份冰醋酸和0.2份催化剂搅拌混合后，继续搅拌50min进行活化，然后加入醋酐和用20份冰醋酸溶解后的剩余催化剂在30℃下搅拌反应1h，接着升温至60℃，加入剩余的冰醋酸搅拌反应40min后进行过滤、颗粒成型、清洗，室温下干燥，制得醋酸纤维素。
各组分含量如下表1所示。
实施例6
与实施例4的区别在于，原料中加入二甲基三联苯二羧酸。
S1中，将枸杞叶纤维素粉末、2-硝基-4-羧基苯甲酰胺和硫酸锡在100℃下反应1h，降温至室温，接着加入80份冰醋酸和0.2份催化剂搅拌混合后，继续搅拌50min进行活化，然后加入醋酐和用20份冰醋酸溶解后的剩余催化剂在30℃下搅拌反应1h，接着升温至60℃，加入剩余的冰醋酸搅拌反应40min后进行过滤、颗粒成型、清洗，室温下干燥，制得醋酸纤维素。
S2中，将S1制得的醋酸纤维素和二甲基甲酰胺在80℃下搅拌4h，再加入二甲基三联苯二羧酸搅拌10min，制得原液。
各组分含量如下表1所示。
实施例7
与实施例1的区别在于，原料中加入2-硝基-4-羧基苯甲酰胺、硫酸锡、甲醇、二氧化锰和二甲基三联苯二羧酸,抗菌防霉变的纤维笔头的制备方法包括以下步骤：
S1.醋酸纤维素的制备：将枸杞叶纤维素粉末、2-硝基-4-羧基苯甲酰胺和硫酸锡在100℃下反应1h，再加入甲醇和二氧化锰，搅拌反应20min，降温至室温，接着加入80份冰醋酸和0.2份催化剂搅拌混合后，继续搅拌50min进行活化，然后加入醋酐和用20份冰醋酸溶解后的剩余催化剂在30℃下搅拌反应1h，接着升温至60℃，加入剩余的冰醋酸搅拌反应40min后进行过滤、颗粒成型、清洗，室温下干燥，制得醋酸纤维素；
S2.醋酸纤维的制备：将S1制得的醋酸纤维素和二甲基甲酰胺在80℃下搅拌4h，再加入二甲基三联苯二羧酸搅拌10min，制得原液，将原液经过滤、脱泡，形成纺丝原液，将纺丝原液送入双螺杆共混仪共混挤出，形成纺丝物料，将纺丝物料于90℃下连续真空干燥24h，干燥后的纺丝物料经牵伸、水洗、上油、烘干工序形成醋酸纤维；
S3.纤维笔头的制备：将S2中得到的醋酸纤维进行并股，并股后在220℃下定型40s，将定型后的醋酸纤维在二丙二醇和乙酸乙酯的质量比为1:2的混合物中浸泡50s，继续在100℃下固化20min，然后将固化后的醋酸纤维进行磨削成型，接着置于质量比为800:1的水和防腐剂的混合液中浸泡2h，清洗、干燥，得到纤维笔头。
各组分含量如下表1所示。
实施例8
与实施例1的区别在于，原料中加入2-硝基-4-羧基苯甲酰胺、硫酸锡、甲醇、二氧化锰和二甲基三联苯二羧酸,抗菌防霉变的纤维笔头的制备方法包括以下步骤：
S1.醋酸纤维素的制备：将枸杞叶纤维素粉末、2-硝基-4-羧基苯甲酰胺和硫酸锡在120℃下反应1.5h，再加入甲醇和二氧化锰，搅拌反应40min，降温至室温，接着加入100份冰醋酸和0.4份催化剂搅拌混合后，继续搅拌60min进行活化，然后加入醋酐和用30份冰醋酸溶解后的剩余催化剂在50℃下搅拌反应2h，接着升温至80℃，加入剩余的冰醋酸搅拌反应50min后进行过滤、颗粒成型、清洗，室温下干燥，制得醋酸纤维素；
S2.醋酸纤维的制备：将S1制得的醋酸纤维素和二甲基甲酰胺在120℃下搅拌6h，再加入二甲基三联苯二羧酸搅拌20min，制得原液，将原液经过滤、脱泡，形成纺丝原液，将纺丝原液送入双螺杆共混仪共混挤出，形成纺丝物料，将纺丝物料于150℃下连续真空干燥48h，干燥后的纺丝物料经牵伸、水洗、上油、烘干工序形成醋酸纤维；
S3.纤维笔头的制备：将S2中得到的醋酸纤维进行并股，并股后在230℃下定型60s，将定型后的醋酸纤维在二丙二醇和乙酸乙酯的质量比为1:2的混合物中浸泡60s，继续在120℃下固化25min，然后将固化后的醋酸纤维进行磨削成型，接着置于质量比为800:1的水和防腐剂的混合液中浸泡5h，清洗、干燥，得到纤维笔头。
各组分含量如下表1所示。
实施例9
与实施例1的区别在于，原料中加入2-硝基-4-羧基苯甲酰胺、硫酸锡、甲醇、二氧化锰和二甲基三联苯二羧酸,抗菌防霉变的纤维笔头的制备方法包括以下步骤：
S1.醋酸纤维素的制备：将枸杞叶纤维素粉末、2-硝基-4-羧基苯甲酰胺和硫酸锡在110℃下反应1.5h，再加入甲醇和二氧化锰，搅拌反应30min，降温至室温，接着加入90份冰醋酸和0.3份催化剂搅拌混合后，继续搅拌55min进行活化，然后加入醋酐和用25份冰醋酸溶解后的剩余催化剂在40℃下搅拌反应2h，接着升温至70℃，加入剩余的冰醋酸搅拌反应45min后进行过滤、颗粒成型、清洗，室温下干燥，制得醋酸纤维素；
S2.醋酸纤维的制备：将S1制得的醋酸纤维素和二甲基甲酰胺在100℃下搅拌5h，再加入二甲基三联苯二羧酸搅拌15min，制得原液，将原液经过滤、脱泡，形成纺丝原液，将纺丝原液送入双螺杆共混仪共混挤出，形成纺丝物料，将纺丝物料于120℃下连续真空干燥36h，干燥后的纺丝物料经牵伸、水洗、上油、烘干工序形成醋酸纤维；
S3.纤维笔头的制备：将S2中得到的醋酸纤维进行并股，并股后在225℃下定型50s，将定型后的醋酸纤维在二丙二醇和乙酸乙酯的质量比为1:2的混合物中浸泡55s，继续在110℃下固化23min，然后将固化后的醋酸纤维进行磨削成型，接着置于质量比为800:1的水和防腐剂的混合液中浸泡4h，清洗、干燥，得到纤维笔头。
各组分含量如下表1所示。
实施例10
与实施例4的区别在于，将2-硝基-4-羧基苯甲酰胺替换为硝基苯，各组分含量如下表1所示。
实施例11
与实施例5的区别在于，将二氧化锰替换为氯化钠，各组分含量如下表1所示。
实施例12
与实施例1的区别在于，原料中加入甲醇和二氧化锰，各组分含量如下表1所示。
实施例13
与实施例6的区别在于，将二甲基三联苯二羧酸替换为二甲苯，各组分含量如下表1所示。
实施例14
与实施例1的区别在于，加入二甲基三联苯二羧酸，各组分含量如下表1所示。
实施例15
与实施例1的区别在于，溶剂采用乙酰胺，各组分含量如下表1所示。
对比例
对比例1
与实施例1的区别在于，以醋酸纤维(购于江苏维科特瑞化工有限公司)为原料的纤维笔头作为空白对照组。
对比例2
与实施例1的区别在于，纤维笔头未浸泡质量比为800:1的水和防腐剂的混合液，各组分含量如下表1所示。
对比例3
与实施例1的区别在于，催化剂采用氧化钴，各组分含量如下表1所示。
对比例4
与实施例1的区别在于，将枸杞叶纤维素粉末替换为纤维素(购于上海智通化工有限公司)，各组分含量如下表1所示。
表1-1组分含量表
Figure BDA0002873163610000091
Figure BDA0002873163610000101
表1-2组分含量表
Figure BDA0002873163610000102
性能检测试验测定纤维笔头的抑菌率：将实施例1-15和对比例1-4的纤维笔头分别浸入浓度为103个/ml的金黄色葡萄球菌菌液和青霉菌菌液中，然后置于40W灯光下照射，25℃下震荡1h，结束后采用平板计数测出菌数，计算抑菌率，抑菌率越大，纤维笔头的抗菌防霉效果越好；测试结果如下表2所示。
表2各实施例和对比例的测试结果表
Figure BDA0002873163610000103
Figure BDA0002873163610000111
1.结合实施例1和对比例4并结合表2可以看出，枸杞叶纤维素粉末的添加提高了纤维笔头对金黄色葡萄球菌和青霉菌的抑菌率，即枸杞叶纤维素粉末的添加提高了纤维笔头的抗菌防霉变性能，其原因可能是：枸杞叶纤维素粉末是以纤维素为主要成分的混合物，其内含有黄酮、萜类、生物碱等有效抑菌成分，采用枸杞叶纤维素粉末制得醋酸纤维后，有效抑菌成分与醋酸纤维发生协同，提高了醋酸纤维的抗菌防霉变性能，使得采用上述醋酸纤维制备的纤维笔头的抗菌防霉变性能更好。
2.结合实施例1、4、10并结合表2可以看出，2-硝基-4-羧基苯甲酰胺和硫酸锡的共同添加提高了纤维笔头的抗菌防霉变性能，其原因可能是：2-硝基-4-羧基苯甲酰胺和枸杞叶纤维素粉末中的纤维素在硫酸锡的催化作用下发生反应，进而在枸杞叶纤维素粉末中的纤维素大分子结构上插入氨基，当细菌或真菌吸附于纤维笔头外侧时，纤维笔头表面的氨基与细菌或真菌上的蛋白质结合，影响了细菌或真菌细胞的正常生理功能，甚至会导致细菌或真菌死亡，从而提高了纤维笔头的抗菌防霉变性能。
3.结合实施例1、4、5、10-12并结合表2可以看出，甲醇和二氧化锰的加入有利于提高纤维笔头的抗菌防霉变性能，其原因可能是：枸杞叶纤维素粉末中的纤维素在与2-硝基-4-羧基苯甲酰胺反应后，在甲醇的环境下，反应产物分子结构上的硝基在二氧化锰的作用下发生还原形成氨基，增加了制得的纤维笔头表面所带有的氨基数量，当细菌或真菌吸附于笔头表面时，能更多的与细菌或真菌上的蛋白质结合，从而增强了对细菌或真菌的影响，进一步提升了纤维笔头的抗菌防霉变性能。
4.结合实施例1、4、6、10、13-14并结合表2可以看出，添加二甲基三联苯二羧酸能提高纤维笔头的抗菌防霉变性能，其原因可能是：当二甲基三联苯二羧酸与醋酸纤维素混合后制得的纤维笔头与细菌或真菌接触时，纤维笔头内的二甲基三联苯二羧酸与细菌或真菌上的细胞壁内的类脂化合物的相容性较好，二甲基三联苯二羧酸上的羧基易透过细菌或真菌上的细胞壁，并伸入细菌或真菌的细胞体中，促使细菌或真菌细胞内的酶变性失活，使细胞死亡，同时有利于纤维笔头表面的氨基伸入细菌或真菌内部以与细菌或真菌内的蛋白质结合，影响细菌或真菌细胞的正常生理功能进而杀死细菌或真菌，综合提高了纤维笔头的抗菌防霉变性能。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，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，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种抗菌防霉变的纤维笔头，其特征在于，纤维笔头的原料为由醋酸纤维素和溶剂组成的醋酸纤维，所述醋酸纤维素包括如下重量份数的原料:
150-180份冰醋酸；
40-60份枸杞叶纤维素粉末；
20-30份醋酐；
2-4份催化剂；
4-10份2-硝基-4-羧基苯甲酰胺；
0.2-0.4份硫酸锡。
2.根据权利要求1所述的抗菌防霉变的纤维笔头，其特征在于：按重量份数计，所述原料还包括8-15份甲醇和1-2份二氧化锰。
3.根据权利要求1所述的抗菌防霉变的纤维笔头，其特征在于：按重量份数计，所述原料还包括5-9份二甲基三联苯二羧酸。
4.根据权利要求1所述的抗菌防霉变的纤维笔头，其特征在于：所述催化剂为50%（v/v）硫酸。
5.根据权利要求1所述的抗菌防霉变的纤维笔头，其特征在于：所述溶剂为二甲基甲酰胺。
6.根据权利要求1所述的抗菌防霉变的纤维笔头，其特征在于：所述枸杞纤维素粉末是由枸杞叶经高温煮化后粉碎制得。
7.根据权利要求1所述的一种抗菌防霉变的纤维笔头的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.醋酸纤维素的制备：将80-100份冰醋酸、枸杞叶纤维素粉末和0.2-0.4份催化剂搅拌混合后，继续搅拌50-60min进行活化，然后加入醋酐和用20-30份冰醋酸溶解后的剩余催化剂在30-50℃下搅拌反应1-2h，接着升温至60-80℃，加入剩余的冰醋酸搅拌反应40-50min后加稀醋酸水解，中和催化剂，使产物深沉析出，经脱酸洗淀、精煮、干燥，制得醋酸纤维素；
S2.醋酸纤维的制备：将重量份数比为1:3的醋酸纤维素和溶剂在80-120℃下搅拌4-6h，制得原液，将原液经过滤、脱泡，形成纺丝原液，将纺丝原液送入双螺杆共混仪共混挤出，形成纺丝物料，将纺丝物料于90℃-150℃下连续真空干燥24-48h，干燥后的纺丝物料经牵伸、水洗、上油、烘干工序形成醋酸纤维；
S3.纤维笔头的制备：将S2中得到的醋酸纤维进行并股，并股后在220-230℃下定型40-60s，将定型后的醋酸纤维在二丙二醇和乙酸乙酯的质量比为1:2的混合物中浸泡50-60s，继续在100-120℃下固化20-25min，然后将固化后的醋酸纤维进行磨削成型，接着置于质量比为800:1的水和防腐剂的混合液中浸泡2-5h，清洗、干燥，得到纤维笔头。
8.权利要求7所述的一种抗菌防霉变的纤维笔头的制备方法，其特征在于：所述S1中，将40-60份枸杞叶纤维素粉末、4-10份2-硝基-4-羧基苯甲酰胺和0.2-0.4份硫酸锡在100-120℃下反应1-1.5h，再加入8-15份甲醇和1-2份二氧化锰，搅拌反应20-40min，降温至室温，接着加入80-100份冰醋酸和0.2-0.4份催化剂搅拌混合后，继续搅拌50-60min进行活化，然后加入20-30份醋酐和用20-30份冰醋酸溶解后的剩余催化剂在30-50℃下搅拌反应1-2h，接着升温至60-80℃，加入剩余的冰醋酸搅拌反应40-50min后进行过滤、颗粒成型、清洗，室温下干燥，制得醋酸纤维素；
所述S2中，将S1制得的醋酸纤维素和100-150份二甲基甲酰胺在80-120℃下搅拌4-6h，再加入5-9份二甲基三联苯二羧酸搅拌10-20min，制得原液。
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