CN113279253A - 含咖啡活性成分的丝大生物纤维及其制备方法 - Google Patents

含咖啡活性成分的丝大生物纤维及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供含咖啡活性成分的丝大生物纤维及其制备方法，涉及纺织技术领域。实现了抗菌性强、抗氧化性强的效果。该含咖啡活性成分的丝大生物纤维及其制备方法，包括以下步骤：S1：蚕丝脱胶预处理：将蚕茧用剪刀剪开，取出蚕蛹和其他杂质，S2：蚕丝脱胶：将茧片放置于木瓜蛋白酶溶液中浸泡2h，然后取出水洗，再将蚕丝纤维放置于温和皂液中浸泡，采用去离子水对取出的蚕丝纤维进行清洗，自然晾干，便得到精练丝，通过添加单宁酸，没食子鞣酸和异没食子鞣酸具强烈的自由基清除作用，可以使得丝纤维具有抗菌性和安全性，不会对人体皮肤有危害，通过添加适量的植酸，可以提高丝纤维的抗氧化性，避免丝纤维在高温高湿，且不透气的环境中，使得蚕丝变黄。

Description

含咖啡活性成分的丝大生物纤维及其制备方法
技术领域
本发明涉及纺织技术领域，具体为含咖啡活性成分的丝大生物纤维及其制备方法。
背景技术
蚕丝是熟蚕结茧时所分泌丝液凝固而成的连续长纤维，是一种天然纤维，它由两根单纤维借丝胶粘合包覆而成，缫丝时，把几个蚕茧的茧丝抽出，借丝胶粘合成丝条，统称蚕丝，除去丝胶的蚕丝，称精练丝，蚕丝中用量最大的是桑蚕丝，其次是柞蚕丝，其他蚕丝因数量有限未形成资源，蚕丝具有质轻而细长，织物光泽好，穿着舒适，手感滑爽丰满，导热差，吸湿透气，用于织制各种绸缎和针织品，并用于工业、国防和医药等领域。
由于蚕丝为纯天然的动物蛋白，从而导致加工后的蚕丝的抑菌效果较差，在现有技术中，需要通过对蚕丝纤维进行处理，提升蚕丝纤维的抗菌效果、强度等性能，但目前常用的抗菌剂存在耐洗涤性能差、安全性较差等问题，降低了蚕丝与人体具有良好亲和性的效，动物蛋白质纤维都有一个共同的特点遇到高温高湿或者强光照射，就会产生氧化反应，同时使得纤维里的油脂分泌，使蚕丝变黄。
发明内容
本发明提供的发明目的在于提供含咖啡活性成分的丝大生物纤维及其制备方法。通过添加单宁酸，没食子鞣酸和异没食子鞣酸具强烈的自由基清除作用，可以使得丝纤维具有抗菌性和安全性，不会对人体皮肤有危害，通过添加适量的植酸，可以提高丝纤维的抗氧化性，避免丝纤维在高温高湿，且不透气的环境中，使得蚕丝变黄。
为了实现上述抗菌性强、抗氧化性强的问题，本发明提供如下技术方案：含咖啡活性成分的丝大生物纤维及其制备方法，包括以下步骤：
步骤一：蚕丝脱胶预处理，将蚕茧用剪刀剪开，取出蚕蛹和其他杂质。
步骤二：蚕丝脱胶，将茧片放置于木瓜蛋白酶溶液中浸泡2h，然后取出水洗，再将蚕丝纤维放置于温和皂液中浸泡，采用去离子水对取出的蚕丝纤维进行清洗，自然晾干，便得到精练丝。
步骤三：改性剂的制备，将咖啡中的单宁酸提取出来，得到单宁酸，再将单宁酸溶液添加到聚乙烯醇水溶液中，混合搅拌均匀，在加入柠檬酸，混合搅拌均匀后，可以得到具有抗菌效果的改性剂。
步骤四：丝纤维的改性，将精练丝放置于配制好的抗菌改性剂中浸泡，浸泡后用去离子水清洗，得到有抗菌效果的丝纤维。
步骤五：丝纤维漂白，将具有抗菌的丝纤维进放置于二氧化硫脲溶液中浸泡，再将丝纤维取出，用去离子水清洗干净，便完成了对丝纤维的漂白。
步骤六：防氧化，将漂白后的丝纤维放置于植酸溶液中浸泡，再将丝纤维取出，用去离子水清洗干净。
步骤七：烘干，将清洗干净的丝纤维放置到干燥箱中烘干，便得到抗菌防氧化的丝纤维。
进一步的，根据步骤一中的操作步骤，蚕茧选用茧壳厚，丝质粗，单个茧丝量大的优质的双宫茧。
进一步的，根据步骤二中的操作步骤，木瓜蛋白酶溶液的PH值为6.5-7，温度为60-65℃，木瓜蛋白酶溶液用量为纤维重的0.01％，浴比为1:50。
进一步的，根据步骤二中的操作步骤，温和皂液浓度为5g/l,温度为70-75℃，时间为30-35min。
进一步的，根据步骤三中的操作步骤，聚乙烯醇水溶液的浓度为6％-8％，柠檬酸的浓度为0.4％-0.9％。
进一步的，根据步骤三中的操作步骤，根据步骤三中的操作步骤，单宁酸溶液的浓度为6％-8％，温度为45-65℃，浸泡时间为30-45min。
进一步的，根据步骤五中的操作步骤，二氧化硫脲溶液的浓度为3.5g/l,浸泡时间为2.5-3h,温度为60-90℃，保持浴比为1:40。
进一步的，根据步骤六中的操作步骤，植酸溶液的浓度为50-55％，温度为45-65℃，时间为45-75min。
进一步的，根据步骤六中的操作步骤，植酸溶液可以与Fe2+螯合物，可抑制Fe2+的氧化，阻碍Fe2+诱导的羟基活性氧和膜脂过氧化的形成，从而起到了重要的抑制氧化胁迫的作用。
进一步的，根据步骤七中的操作步骤，烘干箱的温度为80-100℃，烘干时间为40-45min。
本发明提供了含咖啡活性成分的丝大生物纤维及其制备方法，具备以下有益效果：通过添加单宁酸，没食子鞣酸和异没食子鞣酸具强烈的自由基清除作用，可以使得丝纤维具有抗菌性和安全性，不会对人体皮肤有危害，通过添加适量的植酸，可以提高丝纤维的抗氧化性，避免丝纤维在高温高湿，且不透气的环境中，使得蚕丝变黄。
附图说明
图1为本发明含咖啡活性成分的丝大生物纤维及其制备方法的流程图。
具体实施方式
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：含咖啡活性成分的丝大生物纤维及其制备方法，包括以下步骤：
步骤一：蚕丝脱胶预处理，将蚕茧用剪刀剪开，取出蚕蛹和其他杂质。
步骤二：蚕丝脱胶，将茧片放置于木瓜蛋白酶溶液中浸泡2h，然后取出水洗，再将蚕丝纤维放置于温和皂液中浸泡，采用去离子水对取出的蚕丝纤维进行清洗，自然晾干，便得到精练丝。
步骤三：改性剂的制备，将咖啡中的单宁酸提取出来，得到单宁酸，再将单宁酸溶液添加到聚乙烯醇水溶液中，混合搅拌均匀，在加入柠檬酸，混合搅拌均匀后，可以得到具有抗菌效果的改性剂。
步骤四：丝纤维的改性，将精练丝放置于配制好的抗菌改性剂中浸泡，浸泡后用去离子水清洗，得到有抗菌效果的丝纤维。
步骤五：丝纤维漂白，将具有抗菌的丝纤维进放置于二氧化硫脲溶液中浸泡，再将丝纤维取出，用去离子水清洗干净，便完成了对丝纤维的漂白。
步骤六：防氧化，将漂白后的丝纤维放置于植酸溶液中浸泡，再将丝纤维取出，用去离子水清洗干净。
步骤七：烘干，将清洗干净的丝纤维放置到干燥箱中烘干，便得到抗菌防氧化的丝纤维。
具体的，根据步骤一中的操作步骤，蚕茧选用茧壳厚，丝质粗，单个茧丝量大的优质的双宫茧。
具体的，根据步骤二中的操作步骤，木瓜蛋白酶溶液的PH值为6.5-7，温度为60-65℃，木瓜蛋白酶溶液用量为纤维重的0.01％，浴比为1:50。
具体的，根据步骤二中的操作步骤，温和皂液浓度为5g/l,温度为70-75℃，时间为30-35min。
具体的，根据步骤三中的操作步骤，聚乙烯醇水溶液的浓度为6％-8％，柠檬酸的浓度为0.4％-0.9％。
具体的，根据步骤三中的操作步骤，根据步骤三中的操作步骤，单宁酸溶液的浓度为6％-8％，温度为45-65℃，浸泡时间为30-45min。
具体的，根据步骤五中的操作步骤，二氧化硫脲溶液的浓度为3.5g/l,浸泡时间为2.5-3h,温度为60-90℃，保持浴比为1:40。
具体的，根据步骤六中的操作步骤，植酸溶液的浓度为50-55％，温度为45-65℃，时间为45-75min。
具体的，根据步骤六中的操作步骤，植酸溶液可以与Fe2+螯合物，可抑制Fe2+的氧化，阻碍Fe2+诱导的羟基活性氧和膜脂过氧化的形成，从而起到了重要的抑制氧化胁迫的作用。
具体的，根据步骤七中的操作步骤，烘干箱的温度为80-100℃，烘干时间为40-45min。
实施例的方法进行检测分析，并与现有技术进行对照，参照标准GB/T33610.3-2019《纺织品消臭性能的测定》和GB/T20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价》得出如下数据：
实施例 现有技术
公定回潮率 8.4％-9.5％ 11％
强力损失 29.5％-36.5％ 45％-54％
极限氧指数 25％-33％ 20％-26％
断裂伸长率 15％-25％ 10％-30％
除臭率 88.8％-91.8％ 17.6％-29.3％
菌种抑制细菌的效果数据表：
Figure BDA0003005694940000051
根据上述表格数据可以得出，当使用实施例时，通过含咖啡活性成分的丝大生物纤维及其制备方法，进一步通过添加单宁酸对丝大生物纤维改性，在在统一的标准大气条件下，改性后的丝大生物纤维公定回潮率为8.4％-9.5％，清洗前，三种菌种的抑菌率可以达到95％以上，当清洗50次之后，三种菌种的抑菌率仍然可以达到90％以上，使得丝大生物纤维制成的纺织品不易滋生细菌，且改良后的除臭率在88.8％-91.8％之间，除臭效果好，可以使得丝纤维具有抗菌效果好和安全性高，不会对人体皮肤有危害，在统一的标准大气条件下，现有的技术，丝纤维的强力损失为45％-54％，加入植酸的丝纤维强力损失为29.5％-36.5％，使得蚕丝不容易变黄，增加了丝纤维的抗氧化性。
本发明提供了含咖啡活性成分的丝大生物纤维及其制备方法，包括以下步骤：步骤一：蚕丝脱胶预处理，将蚕茧用剪刀剪开，取出蚕蛹和其他杂质，蚕茧选用茧壳厚，丝质粗，单个茧丝量大的优质的双宫茧，这种茧的纤维韧性好，步骤二：蚕丝脱胶，将茧片放置于木瓜蛋白酶溶液中浸泡2h，然后取出水洗，再将蚕丝纤维放置于温和皂液中浸泡，采用去离子水对取出的蚕丝纤维进行清洗，自然晾干，便得到精练丝，木瓜蛋白酶溶液的PH值为6.5-7，温度为60-65℃，木瓜蛋白酶溶液用量为纤维重的0.01％，浴比为1:50，温和皂液浓度为5g/l,温度为70-75℃，时间为30-35min，使用木瓜蛋白酶溶液，是通过微生物发酵的方法，可以提高蚕丝的质量，操作技术简单，脱胶率高，步骤三：改性剂的制备，将咖啡中的单宁酸提取出来，得到单宁酸，再将单宁酸溶液添加到聚乙烯醇水溶液中，混合搅拌均匀，在加入柠檬酸，混合搅拌均匀后，可以得到具有抗菌效果的改性剂，聚乙烯醇水溶液的浓度为6％-8％，柠檬酸的浓度为0.4％-0.9％，单宁酸溶液的浓度为6％-8％，温度为45-65℃，浸泡时间为30-45min，单宁酸又名鞣酸，是一种有机物，没食子鞣酸和异没食子鞣酸具强烈的自由基清除作用，单宁酸具有与蛋白质、多糖、生物碱、微生物、酶、金属离子反应的活性，并具有抗氧化、捕捉自由基、抑菌、衍生化反应的特性，单宁酸是从咖啡中提取出来的，无污染，用于蚕丝纤维中，安全性高，不会对人体造成伤害，步骤四：丝纤维的改性，将精练丝放置于配制好的抗菌改性剂中浸泡，浸泡后用去离子水清洗，得到有抗菌效果的丝纤维，步骤五：丝纤维漂白，将具有抗菌的丝纤维进放置于二氧化硫脲溶液中浸泡，再将丝纤维取出，用去离子水清洗干净，便完成了对丝纤维的漂白，二氧化硫脲溶液的浓度为3.5g/l,浸泡时间为2.5-3h,温度为60-90℃，保持浴比为1:40，二氧化硫脲溶液是一种还原型漂白剂，相比其他的漂白剂，二氧化硫脲溶液的废水污染低，步骤六：防氧化，将漂白后的丝纤维放置于植酸溶液中浸泡，再将丝纤维取出，用去离子水清洗干净，植酸溶液的浓度为50-55％，温度为45-65℃，时间为45-75min，植酸溶液可以与Fe2+螯合物，可抑制Fe2+的氧化，阻碍Fe2+诱导的羟基活性氧和膜脂过氧化的形成，从而起到了重要的抑制氧化胁迫的作用，且植酸从植物的种子与根茎中提取出来的，具有一定的安全性，可以提高丝纤维的抗氧化性，避免丝纤维在高温高湿，且不透气的环境中，使得蚕丝变黄，影响蚕丝纤维的使用和美观，步骤七：烘干，将清洗干净的丝纤维放置到干燥箱中烘干，便得到抗菌防氧化的丝纤维，烘干箱的温度为80-100℃，烘干时间为40-45min。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.含咖啡活性成分的丝大生物纤维及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：蚕丝脱胶预处理：将蚕茧用剪刀剪开，取出蚕蛹和其他杂质；
S2：蚕丝脱胶：将茧片放置于木瓜蛋白酶溶液中浸泡2h，然后取出水洗，再将蚕丝纤维放置于温和皂液中浸泡，采用去离子水对取出的蚕丝纤维进行清洗，自然晾干，便得到精练丝；
S3：改性剂的制备：将咖啡中的单宁酸提取出来，得到单宁酸，再将单宁酸溶液添加到聚乙烯醇水溶液中，混合搅拌均匀，在加入柠檬酸，混合搅拌均匀后，可以得到具有抗菌效果的改性剂；
S4：丝纤维的改性：将精练丝放置于配制好的抗菌改性剂中浸泡，浸泡后用去离子水清洗，得到有抗菌效果的丝纤维；
S5：丝纤维漂白：将具有抗菌的丝纤维进放置于二氧化硫脲溶液中浸泡，再将丝纤维取出，用去离子水清洗干净，便完成了对丝纤维的漂白；
S6：防氧化：将漂白后的丝纤维放置于植酸溶液中浸泡，再将丝纤维取出，用去离子水清洗干净；
S7：烘干：将清洗干净的丝纤维放置到干燥箱中烘干，便得到抗菌防氧化的丝纤维。
2.根据权利要求1的含咖啡活性成分的丝大生物纤维及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：根据步骤S1中的操作步骤，蚕茧选用茧壳厚，丝质粗，单个茧丝量大的优质的双宫茧。
3.根据权利要求1的含咖啡活性成分的丝大生物纤维及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：根据步骤S2中的操作步骤，木瓜蛋白酶溶液的PH值为6.5-7，温度为60-65℃，木瓜蛋白酶溶液用量为纤维重的0.01％，浴比为1:50。
4.根据权利要求1的含咖啡活性成分的丝大生物纤维及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：根据S2中的操作步骤，温和皂液浓度为5g/l,温度为70-75℃，时间为30-35min。
5.根据权利要求1的含咖啡活性成分的丝大生物纤维及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：根据S3中的操作步骤，聚乙烯醇水溶液的浓度为6％-8％，柠檬酸的浓度为0.4％-0.9％。
6.根据权利要求1的含咖啡活性成分的丝大生物纤维及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：根据S3中的操作步骤，单宁酸溶液的浓度为6％-8％，温度为45-65℃，浸泡时间为30-45min。
7.根据权利要求1的含咖啡活性成分的丝大生物纤维及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：根据S5中的操作步骤，二氧化硫脲溶液的浓度为3.5g/l,浸泡时间为2.5-3h,温度为60-90℃，保持浴比为1:40。
8.根据权利要求1的含咖啡活性成分的丝大生物纤维及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：根据S6中的操作步骤，植酸溶液的浓度为50-55％，温度为45-65℃，时间为45-75min。
9.根据权利要求1的含咖啡活性成分的丝大生物纤维及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：根据S6中的操作步骤，植酸溶液可以与Fe2+螯合物，可抑制Fe2+的氧化，阻碍Fe2+诱导的羟基活性氧和膜脂过氧化的形成，从而起到了重要的抑制氧化胁迫的作用。
10.根据权利要求1的含咖啡活性成分的丝大生物纤维及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：根据S7中的操作步骤，烘干箱的温度为80-100℃，烘干时间为40-45min。
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