TWI780970B - 紡絲液以及具有大麻二酚之藻酸鹽纖維、其製法與用途 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種紡絲液,其包含大麻二酚粉末及藻酸鹽水溶液。此外,本發明另提供具有大麻二酚之藻酸鹽纖維、其製法與用途。前述紡絲液中大麻二酚粉末能均勻分散於藻酸鹽水溶液中,使該紡絲液能適於進行濕式紡絲,形成該具有大麻二酚之藻酸鹽纖維,該具有大麻二酚之藻酸鹽纖維具有抗氧化能力。
Description
本發明係有關一種紡絲液,尤指一種含有大麻二酚(cannabidiol)的紡絲液。此外係有關於一種纖維,尤指一種含有大麻二酚的纖維及其製法與應用。
隨著消費、生活型態的改變,時下消費者對於服飾、家飾用品的需求也不同與以往僅在於美感上的追求,而更進一步追求其機能性。機能性紡織品目前常見的功能包括抗菌、防塵滿防紫外線、吸濕排汗速乾、調節溫度、於極限運動中減少阻力、舒緩疼痛等。
大麻二酚(cannabidiol,CBD)具有治療慢性疼痛、焦慮及失眠的功效,而為一極具潛力可添加於纖維中製成機能性紡織品之物質。然大麻二酚為脂溶性,在文獻報導中,其於水中的溶解度只有6.3x10
-5mg/mL (Cuffari, Benedette. 2020. Improving the Water Solubility of CBD for Cancer Treatment.)。因此,若要將大麻二酚製成纖維以進一步製成生活中常見的紡織品,例如:衣物、毛巾、床單、被套、面膜等,於日常生活中享受其如:抗焦慮及失眠等機能性,則因為大麻二酚不易溶於水系溶劑,而將難以藉由水系溶劑進行濕式紡絲以製成含有大麻二酚之纖維。
有鑑於現有技術難以將大麻二酚利用水系溶劑進行濕式紡絲製成具有大麻二酚之纖維。本發明提供一種紡絲液,其可使大麻二酚能均勻分散於水系溶劑中,而能用於濕式紡絲,進而製成具有大麻二酚之纖維、紗線、織物,而應用於生活中。
為達前述目的,本發明提供一種紡絲液,包含大麻二酚粉末以及藻酸鹽水溶液。
當使用本發明之紡絲液時,因紡絲液具有藻酸鹽水溶液,而藻酸鹽的高分子長鏈可以形成空間立體障礙,幫助大麻二酚粉末分散,避免大麻二酚粉末聚集沉澱,因此大麻二酚粉末能均勻分散於藻酸鹽水溶液中,而能克服脂溶性大麻二酚難溶於水系溶劑、不易用於濕式紡絲之問題。
較佳的,該藻酸鹽水溶液之濃度為1重量百分比(wt%)至10 wt%。此濃度範圍的藻酸鹽水溶液有利於纖維成形,且製成的纖維物性佳、也有較佳的可紡性。更佳的,該藻酸鹽水溶液之濃度為1.5 wt%至7.5 wt%之藻酸鹽水溶液。再更佳的,該藻酸鹽水溶液之濃度為為2 wt%至5 wt%之藻酸鹽水溶液。
較佳的,該藻酸鹽與該大麻二酚粉末之重量比例為75至99.99:0.01至25。此比例範圍內的大麻二酚粉末量將使得製成之纖維具有較佳的可紡性。更佳的,該藻酸鹽與該大麻二酚粉末之重量比例為80至99.9:0.1至20。
較佳的,該大麻二酚粉末之平均粒徑大小為300奈米 (nm)至600 nm。更佳的,該大麻二酚粉末之平均粒徑為350 nm至590 nm。再更佳的,該大麻二酚粉末之平均粒徑為380 nm至580 nm。此粒徑範圍之大麻二酚粉末更能均勻地散佈於藻酸鹽水溶液中,而有利於濕式紡絲之纖維製備。在一實施態樣中該大麻二酚粉末之平均粒徑為456 nm,在另一實施態樣中該大麻二酚粉末之平均粒徑為392 nm,在又一實施態樣中該大麻二酚粉末之平均粒徑為578.6 nm。
較佳的,該藻酸鹽可為藻酸鈉、藻酸鉀、藻酸鈣或藻酸鋅。更佳的,該藻酸鹽為藻酸鈉。具體來說,該藻酸鹽為由D-甘露糖酸與L-葛羅酸交互鍵結而成多聚醣的鹽類,其中,D-甘露糖酸與L-葛羅酸之數量比為1:2至2:1,更佳的,D-甘露糖酸與L-葛羅酸之數量比為1:1。
本發明另外提供一種具有大麻二酚之藻酸鹽纖維的製備方法,其包含:步驟(A) 令前述紡絲液進行濕式紡絲,形成該具有大麻二酚之藻酸鹽纖維。
較佳的,該步驟(A)為步驟(A’) 令該紡絲液經過一紡嘴進入一成形溶液,形成該具有大麻二酚之藻酸鹽纖維,且該成形溶液包含氯化鈣與水,該氯化鈣與該水之重量比例為1至10:90至99。更佳的,該氯化鈣與該水之重量比例為3至7:93至97。
較佳的,該成形溶液進一步包含醇類,且該氯化鈣、該水及該醇類之重量比例為1至10:40至50:40至50。更佳的,該氯化鈣、該水及該醇類之重量比例為3至7:45至48:45至48。再更佳的,該醇類為低級醇,例如:乙醇或丙二醇。
較佳的,該成形溶液的溫度為0°C至40°C,較佳的,該成形溶液的溫度為25°C。
較佳的,所述具有大麻二酚之藻酸鹽纖維的製備方法中,該步驟(A)包括:步驟(A1) 令該紡絲液經過一濾網過濾,得到一經過濾的紡絲液;及步驟(A2) 令該經過濾的紡絲液經過一紡嘴進入一成形溶液,形成該具有大麻二酚之藻酸鹽纖維。
較佳的,該紡嘴具有2000孔至5000孔,且每一孔之孔徑為0.05 毫米(mm)至2 mm。
較佳的,所述具有大麻二酚之藻酸鹽纖維的製備方法,進一步包含:步驟(B) 將該具有大麻二酚之藻酸鹽纖維經過水洗、醇類清洗後,再於80°C至120°C進行乾燥,得到一乾燥後的具有大麻二酚之藻酸鹽纖維。在一實施態樣中該醇類為甲醇,在另一實施態樣中該醇類為乙醇。
較佳的,前述具有大麻二酚之藻酸鹽纖維的製備方法進一步包含步驟(A0) 將大麻二酚粉末溶於醇類後得到大麻二酚醇類溶液,將該大麻二酚醇類溶液加入保護劑中,得到大麻二酚分散液,並將該大麻二酚分散液加入藻酸鹽水溶液中得到所述紡絲液。較佳的,所述醇類為乙醇或丙二醇。其中,該保護劑包含藻酸鈉、聚乙二醇(Polyethylene Glycol,PEG)、聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinylpyrrolidone,PVP)、幾丁聚醣、磷脂質、環狀糊精(cyclodextran)之任一或組合。在一實施態樣中保護劑為1 wt%藻酸鈉溶液。
較佳的,步驟(A0) 中係將該大麻二酚醇類溶液加入保護劑,且該保護劑係在10000 rpm至15000 rpm轉速下持續攪拌。
較佳的,該步驟(A0)中之大麻二酚分散液中大麻二酚粉末之聚合物分散性指數(polymer dispersity index,PDI)為0.4以下;更佳的,大麻二酚粉末之PDI為0.05至0.3;再更佳的,大麻二酚粉末之PDI為0.1至0.25。在一實施態樣,大麻二酚粉末之PDI為0.197,在另一實施態樣,大麻二酚粉末之PDI為0.159。
本發明另外提供一種具有大麻二酚之藻酸鹽纖維,其包含大麻二酚及藻酸鹽,該大麻二酚分散於該藻酸鹽纖維中。
較佳的,前述具有大麻二酚之藻酸鹽纖維,其中,該藻酸鹽與該大麻二酚之重量比例為75至99.99:0.01至25。更佳的,該藻酸鹽與該大麻二酚粉末之重量比例為80至99.9:0.1至20。
較佳的,前述具有大麻二酚之藻酸鹽纖維之細度為3分特克斯 (dtex)至5 dtex,更佳的,前述具有大麻二酚之藻酸鹽纖維之細度為3.5 dtex至4.8 dtex。
較佳的,前述具有大麻二酚之藻酸鹽纖維之強度為5釐牛頓/ 特克斯 (cN/tex)至15 cN/tex,更佳的,前述具有大麻二酚之藻酸鹽纖維之強度為7 cN/tex至14 cN/tex,再更佳的,前述具有大麻二酚之藻酸鹽纖維之強度為10 cN/tex至14 cN/tex。
較佳的,前述具有大麻二酚之藻酸鹽纖維之伸度為7%至20%。更佳的,前述具有大麻二酚之藻酸鹽纖維之伸度為17.5%至19.9%。
本發明另外提供一種紗線,其包含前述之具有大麻二酚之藻酸鹽纖維。舉例來說,前述之具有大麻二酚之藻酸鹽纖維可與其他種類的纖維,如縲縈纖維經撚紗機撚製成具有大麻二酚之藻酸鹽紗線。
較佳的,前述紗線的支數為15至25,更佳的,前述紗線的支數為17至22。
較佳的,前述紗線的斷裂強力為300 gf至600 gf,更佳的,前述紗線的斷裂強力為400 gf至580 gf。
較佳的,前述紗線的伸度為5%至10%。更佳的,前述紗線的伸度為6%至8%。
本發明另外提供一種織物,包括但不限於襪帶,其包含前述之紗線。
本發明另外提供一種前述具有大麻二酚之藻酸鹽纖維之用途,其係用於抗氧化。
本發明另外提供一種前述織物之用途,其係用於抗氧化。
本發明另外提供一種前述織物之用途,其係用於抗菌。在一實施態樣中,所述織物能抗金黃色葡萄球菌。
本發明的優點在於利用藻酸鹽水溶液,能使難溶於水的大麻二酚散佈其中,而成為紡絲液,能進一步用於濕式紡絲,製得具有大麻二酚之藻酸鹽纖維,且該纖維具有優良的物理特性並具有優良的自由基清除能力,並適於進一步製成紗線及如襪帶等織物,且所製成的織物不僅具有抗氧化力還具有抗菌能力,且經水洗測試證實經20次清洗後仍可含有一定量之大麻二酚,且仍具有抗氧化力及抗菌能力。因此本發明之具有大麻二酚之藻酸鹽織物具有優良的耐洗性。
製備例1:製備大麻二酚分散液
將大麻二酚粉末溶於乙醇水溶液後得到大麻二酚醇類溶液,而大麻二酚醇類溶液中之乙醇:水:大麻二酚粉末的重量比例為50:50:7.5,將該大麻二酚醇類溶液加入1 wt%藻酸鈉之保護劑中,且該保護劑係在轉速為10000 rpm至15000 rpm下攪拌,得到一大麻二酚分散液。
將所得之大麻二酚分散液先以熱重分析儀(Kett FD-610),使遠紅外線維持140°C、30分鐘,測得大麻二酚分散液中的大麻二酚含量為7.5 wt%。另以粒徑分析儀(Malvern nano ZS90),透過動態光散射技術(Dynamic Light Scattering,DLS)測量大麻二酚分散液中大麻二酚粉末之粒徑,得到其z均(z-average)粒徑為456 nm,該z均粒徑為大麻二酚粉末之水合半徑,而聚合物分散性指數為0.197。
實施例1的紡絲液
首先,將5 wt%之藻酸鹽水溶液經轉速200 rpm至400 rpm攪拌4小時,且該藻酸鹽為藻酸鈉,並由D-甘露糖酸與L-葛羅酸交互鍵結而成多聚醣的鹽類,其中,D-甘露糖酸與L-葛羅酸之數量比為1:1;再將製備例1所得之大麻二酚分散液緩緩加入前述攪拌後的藻酸鹽水溶液中,再以轉速200 rpm至400 rpm攪拌1小時,均勻混合後得到紡絲液。其中,紡絲液中之水:藻酸鹽:大麻二酚粉末的重量比例為95:5:0.25,即,藻酸鹽:大麻二酚粉末重量比例為20:1。
測量實施例1所得紡絲液之黏度,在轉速1 rpm的情況下,所測得之黏度為39000 cps。此外,進一步將此紡絲液經過400目(mesh)不鏽鋼篩網進行過濾,其中400目篩網之孔洞約為38 微米(μm),並以肉眼觀察過濾結果,發現篩網上未有粉末殘留。由此可見,紡絲液中之大麻二酚粉末未聚集成大顆粒,而是均勻分散本實施例之紡絲液中。
實施例2的紡絲液
實施例2之紡絲液的製備方法類似於實施例1,差別僅在於將製備例1所得之大麻二酚分散液加藻酸鹽水溶液後,所得到之紡絲液中的水:藻酸鹽:大麻二酚粉末的重量比例為95:5:1,其中藻酸鹽為藻酸鈉。而在轉速1 rpm的情況下,所測得之黏度為45000 cps。此外,進一步將此紡絲液經過400目不鏽鋼篩網進行過濾,其中400目篩網之孔洞約為38 μm,並以肉眼觀察過濾結果,發現篩網上未有粉末殘留。由此可見,紡絲液中之大麻二酚粉末未聚集成大顆粒,而是均勻分散於本實施例之紡絲液中。
實施例3的紡絲液
實施例3之紡絲液的製備方法類似於實施例1,差別僅在於將製備例1所得之大麻二酚分散液加藻酸鹽水溶液後,所得到之紡絲液中的水:藻酸鹽:大麻二酚粉末的重量比例為95:5:0.025,其中藻酸鹽為藻酸鈉。而在轉速1 rpm的情況下,所測得之黏度為38000 cps。此外,進一步將此紡絲液經過400目不鏽鋼篩網進行過濾,其中400目篩網之孔洞約為38 μm,並以肉眼觀察過濾結果,發現篩網上未有粉末殘留。由此可見,因此本實施例之紡絲液中之大麻二酚粉末未聚集成大顆粒,而是均勻分散於本實施例之紡絲液中。
實施例1A、2A 的具有大麻二酚之藻酸鹽纖維
分別令實施例1、實施例2之紡絲液進行濕式紡絲,以分別形成實施例1A、2A的具有大麻二酚之藻酸鹽纖維。具體而言,先將紡絲液10脫泡後,加入如圖1所示之入料桶11,並由入料桶11經過紡嘴12進入容置成形溶液13之成形浴14A中,其中,該紡嘴12具有3000孔(圖上未示出),每一孔之孔徑為0.1 mm。其中,該成形溶液13由氯化鈣及水組成,而氯化鈣與水之重量比例為5:95,成形溶液13之液溫維持在25°C。藉由成形溶液13中之鈣離子與藻酸鹽產生鍵結、凝固形成有大麻二酚之藻酸鹽纖維15,將如圖2所示,所述具有大麻二酚之藻酸鹽纖維15中具有均勻分散有大麻二酚150。
而實施例1A、2A之具有大麻二酚之藻酸鹽纖維15可進一步如圖1所示,通過容置有水16的水洗槽14B進行水洗;再進一步通過容置有醇類17之醇洗槽14C,且該醇類17為乙醇,進行醇類清洗後;再吹開纖維、通過溫度設定為100°C之熱滾輪18烘乾,經排線後於收集器19上收集得到成捲的乾燥後的具有大麻二酚之藻酸鹽纖維15’。
實施例1A’的具有大麻二酚之藻酸鹽纖維
實施例1A’與1A的具有大麻二酚之藻酸鹽纖維製備方法相似,差別僅在於實施例1A’所選用的紡絲液(實施例1)經過紡嘴後所浸入的成形溶液由氯化鈣、水與乙醇組成,而氯化鈣、水及乙醇之重量比例為5:47.5:47.5。
實施例3A’的具有大麻二酚之藻酸鹽纖維
實施例3A’與1A’的具有大麻二酚之藻酸鹽纖維製備方法相似,差別僅在於實施例3A’係使用實施例3之紡絲液進行濕式紡絲所製得之具有大麻二酚之藻酸鹽纖維,且所製得之具有大麻二酚之藻酸鹽纖維是經過25°C滾輪烘乾。
試驗例 1:纖維物性測試
以實施例1A、2A、1A’、3A’為樣品進行以下實驗:將具有大麻二酚之藻酸鹽纖維根據ASTM 2255的方法測量纖維細度、強度、伸度,其結果如下表1所示:
表1:實施例1A、2A之具有大麻二酚之藻酸鹽纖維之物性測試結果
組別 | 細度(dtex) | 強度 (cN/tex) | 伸度(%) |
實施例1A | 3.72 | 13.7 | 9.8 |
實施例2A | 4.09 | 7.5 | 8.5 |
實施例1A’ | 4.6 | 10.2 | 19.4 |
實施例3A’ | 4.5 | 10.7 | 17.8 |
因此實施例1A、2A、1A’、3A’之具有大麻二酚之藻酸鹽纖維具有適當的強度及受力後低的形變可能,而適合用於製成紡織品用於日常生活中,其中以實施例1A、1A’、3A’具有更適合用於紡紗的強度;又以實施例1A’及3A’之伸度都有達到17.5%,更接近常見衣著用纖維如棉花。
試驗例2:纖維中大麻二酚含量定量測試
以實施例1A、2A、3A’為樣品進行以下試驗:將具有大麻二酚之藻酸鹽纖維0.1公克(g)以1 mL大麻二酚萃取溶劑1進行超音波萃取4小時後,分別以分光光度計測量286 nm下吸光值搭配檢量線換算具有大麻二酚之藻酸鹽纖維中大麻二酚之含量。其中,萃取溶劑1是由80重量份丙二醇及20重量份食鹽水所組成,且食鹽水之濃度為10重量百分比。而所得之結果實施例1A、實施例2A及實施例3A’分別含有3.1 wt%、8.8 wt%及0.1 wt%的大麻二酚。
此外,實驗中以另一萃取溶劑2(由80重量份丙二醇及20重量份食鹽水所組成,且食鹽水之濃度為2重量百分比)對實施例1A及1A’進行分析,所測得實施例1A及1A’之大麻二酚之含量分別為3.1 wt%及2.9%。
根據實施例1A經兩溶劑萃取結果相同,可知萃取溶劑中之食鹽水濃度1對萃取結果並沒有影響。而根據實施例1A與實施例1A’的測量結果可知經兩種不同的成形溶液所製得的具有大麻二酚之藻酸鹽纖維中的大麻二酚含量相似,因此成形溶液中含有或不含乙醇並不會對具有大麻二酚之藻酸鹽纖維中的大麻二酚含量造成顯著影響。而與實施例2A相比,實施例1A所測得之大麻二酚較接近製備纖維時添加之大麻二酚量,因此後續使用實施例1A進行測試。
試驗例3:纖維抗氧化能力測試
以實施例1A為樣品,進行以下試驗:將具有大麻二酚之藻酸鹽纖維0.1 g加入1 mL的測試例2所述之萃取溶劑1(由80重量份丙二醇及20重量份食鹽水所組成,且食鹽水之濃度為10重量百分比)中超音波震盪2小時;並以溶於前述萃取溶劑的7 毫克/毫升(mg/mL)大麻二酚溶液100倍稀釋後的0.07 mg/mL濃度作為比較例,該大麻二酚濃度為對應市售微膠囊大麻二酚在布料上的含量;另以前述萃取溶劑,作為對照組。
以前述配製方法所得到實施例1A、比較例、對照例為樣品,分別取5 μL及10 μL加入96孔盤中,進行抗氧化能力測試。根據DPPH試劑組(Biovision,K2078)之操作手冊調整反應時間進行自由基清除試驗。每孔加入95 μL的分析緩衝液(assay buffer)與100 μL的反應緩衝液(working buffer)與樣品混合,並於室溫下作用1小時,再以微孔盤分析儀讀取517 nm下之吸光值,並依照操作手冊之步驟測定標準品水溶性維生素E (Trolox)的標準曲線,再由以下算式:
[(Ac-As)/ Ac] x 100,
Ac: 0 莫耳的水溶性維生素E的吸光值 - 分析緩衝液的吸光值;
As: 樣品的吸光值 – 對照組吸光值
計算出每組之自由基清除率,所得結果如下表2所示:
表2:實施例1A之具有大麻二酚之藻酸鹽纖維與比較例之自由基清除率
組別 | 樣品於96孔盤之添加量 | 自由基清除率 |
對照組 | 5 μL | 0 |
10 μL | 0 | |
比較例 | 5 μL | 13.4% |
10 μL | 23.7% | |
實施例1A | 5 μL | 31.9% |
10 μL | 39.8% |
因此,實施例1A之具有大麻二酚之藻酸鹽纖維確實能清除自由基、而具有抗氧化能力。本實施例之具有大麻二酚之藻酸鹽纖維在模擬含有鈉離子之汗水之萃取溶劑萃取後,確實能溶解出纖維中之大麻二酚而具有抗氧化能力。故,本實施例之具有大麻二酚之藻酸鹽纖維在製成紡織品時,可因為人體之汗水作用,而釋出大麻二酚,而達到抗氧化的效果。
實施例1B的具有大麻二酚之藻酸鹽紗線
將實施例1A之具有大麻二酚之藻酸鹽纖維裁切成38 mm之長度與縲縈纖維混合成為混合纖維,其中混合纖維中具有20 wt%的實施例1A之具有大麻二酚之藻酸鹽纖維及80 wt%之縲縈纖維。並將混合纖維經開棉、梳棉、成條後以空氣紡的方式製成撚度為300撚之紗線。
試驗例4:紗線物性測試
以實施例1B為樣品進行以下實驗:將具有大麻二酚之藻酸鹽紗線根據ASTM D2256的方法測量支數、斷裂強力、伸度,其結果如下表3所示:
表3:實施例1B之具有大麻二酚之藻酸鹽紗線物性測試結果
組別 | 支數 | 斷裂強力 (gf) | 伸度(%) |
實施例1B | 20.4 | 549.9 | 6.99 |
實施例1B之具有大麻二酚之藻酸鹽紗線具有適當的斷裂強力及受力後低的形變可能。因此本實施例之具有大麻二酚之藻酸鹽織物能作為紡織品用於日常生活中。
試驗例5:紗線以磷酸鹽緩衝液生理食鹽水(phosphate buffered saline,PBS)模擬汗水釋放大麻二酚的測試
以實施例1B為樣品,進行以下實驗:將0.1 g至0.2 g的具有大麻二酚之藻酸鹽紗線加入重量10倍體積的1倍PBS(NaCl:8g/L;KCl:0.2g/L;Na
2HPO
4:1.44g/L;KH
2PO
4:2.4g/L)中。37°C下超音波震盪1小時後,靜置24小時天取出具有大麻二酚之藻酸鹽紗線以二次水清洗3次以洗去殘留PBS,再以50°C烘乾2小時後以分光光度計測量286 nm下吸光值、搭配檢量線換算具有大麻二酚之藻酸鹽紗線中的大麻二酚含量。將具有大麻二酚之藻酸鹽紗線中殘留的大麻二酚含量除以原本紗線中的大麻二酚含量(靜置0小時)得到大麻二酚殘留百分比。
具有大麻二酚之藻酸鹽紗線中的大麻二酚殘留百分比結果如圖3所示,經含有鈉離子的PBS萃取24小時後,實施例1B之具有大麻二酚之藻酸鹽紗線仍有50%以上之大麻二酚。因此在身體汗水接觸下,可釋出大麻二酚外,紗線中的大麻二酚仍可維持有一定量。
實施例1C的具有大麻二酚之藻酸鹽織物
將實施例1B之具有大麻二酚之藻酸鹽紗線,以襪帶機製成15 公分(cm)長的平紋針織襪帶。
試驗例6:織物以磷酸鹽緩衝液生理食鹽水模擬汗水釋放大麻二酚的測試
以實施例1C為樣品,進行以下實驗:將0.1 g至0.2 g的具有大麻二酚之藻酸鹽織物加入重量10倍體積的水或PBS中。37°C下超音波震盪1小時後,靜置24小時天取出,再以二次水清洗3次以洗去殘留PBS,接著,以50°C烘乾2小時後以分光光度計測量286 nm下吸光值、搭配檢量線換算具有大麻二酚之藻酸鹽織物中的大麻二酚含量。將織物中殘留的大麻二酚含量除以原本織物中的大麻二酚含量(靜置0小時)得到大麻二酚殘留百分比。
織物中的大麻二酚殘留百分比結果如圖4所示,經水萃取24小時後,實施例1C之具有大麻二酚之藻酸鹽織物仍有84.4%之大麻二酚;而經含有鈉離子的PBS萃取24小時後,實施例1C之具有大麻二酚之藻酸鹽織物仍有67%之大麻二酚。因此在身體汗水接觸下,織物中的大麻二酚會被汗水萃取外作用於人體外,織物中的大麻二酚仍可維持有一定量。
試驗例7:織物水洗之大麻二酚含量測試
以實施例1C為樣品,進行以下實驗:秤取具有大麻二酚之藻酸鹽織物1.8公斤(kg),重量不足的部分則使用空白布補足,將織物及空白布置入的洗衣機中,以AATCC135標準方法水洗,設置中等水位(medium)、冷水洗、一般洗衣程序(regular),每次用放4磅(LB)的水量,使用洗衣精(一匙靈,attack抗菌EX)20 mL為洗劑或清水完成20次洗衣程序後,以大麻二酚萃取溶劑進行超音波萃取4小時後,以分光光度計測量286 nm下吸光值搭配檢量線換算在清洗1、2、3、4、5、10、15、20次後實施例1B中大麻二酚含有比例,其計算方式為:
清洗後大麻二酚含量(wt %) /清洗前大麻二酚含量x100%。
所得結果如下表4所示:
表4:實施例1C之具有大麻二酚之藻酸鹽織物清洗後大麻二酚含有比例
清洗次數 | 洗劑清洗後大麻二酚含有比例 | 純水清洗後大麻二酚含有比例 |
1 | 26% | 未測試 |
2 | 26% | 未測試 |
3 | 25% | 未測試 |
4 | 18% | 未測試 |
5 | 19% | 55% |
10 | 19% | 56% |
15 | 17% | 53% |
20 | 17% | 35% |
結果顯示實施例1C的之具有大麻二酚之藻酸鹽織物在洗劑清洗後,其大麻二酚含有比例大致上係隨清洗的次數增加而減少,然而在清洗3次以內均仍可以維持1/4的大麻二酚含量,而在清洗第4次至第20次大麻二酚含有比例降低幅度極小,大麻二酚含有比例大致維持在約17%至19%之間;而經清水清洗至15次的實施例1C的之具有大麻二酚之藻酸鹽織物的大麻二酚含有比例仍有一半以上,至清洗20次後仍有1/3以上。因此,本實施例之具有大麻二酚之藻酸鹽織物不論在清水或是洗劑清洗後,其中之大麻二酚含量仍可以維持一定量,證實本實施例之具有大麻二酚之藻酸鹽織物之耐洗性。
試驗例8:織物水洗抗氧化能力測試
將經過及未經如試驗例7所述20次水洗的實施例1C為樣品進行以下實驗:取0.1 g經過及未經如試驗例7水洗20次的具有大麻二酚之藻酸鹽織物加入1 mL本試驗例溶劑(DMSO/H
2O/NaCl=80/15/5 wt%)中超音波震盪2小時,作為水洗組及未洗組;取0.1 g未添加大麻二酚之藻酸鹽紗布加入1 mL本試驗例溶劑中亦經過超音波震盪2小時,為空白組;取5 μL溶於本試驗例溶劑之3 wt%大麻二酚溶液為大麻二酚組;另以本試驗例溶劑為對照組,將各組取5 μL加入96孔盤中,且每組進行二重複。根據DPPH試劑組(Biovision,K2078)之操作手冊調整反應時間進行自由基清除試驗。每孔加入95 μL的分析緩衝液與100 μL的反應緩衝液與樣品混合,並於室溫下作用1小時,再以微孔盤分析儀讀取517 nm下之吸光值,並依照操作手冊之步驟測定標準品水溶性維生素E的標準曲線,再由以下算式:
[(Ac-As)/ Ac] x 100,
Ac: 0 莫耳的水溶性維生素E的吸光值 - 分析緩衝液的吸光值;
As: 樣品的吸光值 – 對照組吸光值計算出每組之自由基清除率。
自由基清除率所得結果圖5所示,實施例1C之具有大麻二酚之藻酸鹽織物確實能清除自由基、而具有抗氧化能力。且在模擬含有鈉離子之汗水之萃取溶劑萃取後,確實能溶解出織物中之大麻二酚而具有抗氧化能力。而經過水洗20次後的實施例1C之具有大麻二酚之藻酸鹽織物仍較未水洗前具有約1/4的自由基清除能力,且尚具有空白組約2倍的自由基清除能力,因此本實施例之具有大麻二酚之藻酸鹽織物在清洗後仍具有相當之抗氧化力,而具有耐洗性。
試驗例9:織物水洗抗菌測試
將經過及未經如試驗例7水洗20次的實施例1C為樣品,分為水洗組及未洗組,另為了實驗的進行以空白組為對照組,並依據「JIS L 1902:2015 抗菌試驗法」進行織物對金黃色葡萄球菌(
S. aureusBCRC 10451)之抗菌試驗,其中空白組亦根據JIS L 1902:2015 抗菌試驗法提供。所得之結果如下表5所示:
表5:實施例1C之具有大麻二酚之藻酸鹽織物清洗前後之抗菌效果
試驗結果計算公式如下:
F (對照組增殖值) = log Ct - log C0,F > 2.0則表示試驗成立
G (樣品組增殖值) = log Tt - log T0
A (抗菌活性值) = (log Ct - log C
0) -(log Tt - log T
0) = F – G
接種後洗下菌數(CFU /0.4 g) | 24小時後菌數(CFU/0.4 g) | 備註 | |
空白組 | C 0’= 2.90x10 4 | C t’= 4.61x10 6 | F=2.2 |
對照組 | C 0= -- | C t= -- | |
未洗組 | T 0= 2.77x10 4 | T t= ≤ 20 | G= -3.1 A= >5.3 |
水洗組 | T 0= 2.77x10 4 | T t= ≤ 20 | G= -3.1 A= >5.3 |
C 0’:空白組接種後立即洗下的菌數 C 0:對照組接種後立即洗下的菌數 T 0:樣品組接種後立即洗下的菌數 | C t’:對照組培養24小時菌數 C t:對照組培養24小時菌數 T t:樣品組培養24小時後菌數 |
註:A (抗菌活性值)大於2.0以上,表示樣品對該試驗菌株有抗菌效果。 |
空白組增殖值為 2.2,樣品組增殖值為 -3.1,不論是水洗組或是未洗組的實施例1C,實施例1C的之具有大麻二酚之藻酸鹽織物均具有大於5.3的抗菌活性值。因此,本實施例之具有大麻二酚之藻酸鹽織物的抗菌能力不受水洗影響,而具有耐洗性。
綜上,本發明之具有大麻二酚之藻酸鹽纖維具有足夠強度、及受力後低的形變可能,且在模擬與汗水接觸時能釋出大麻二酚且確實能清除自由基、具有抗氧化力。而將本發明之具有大麻二酚之藻酸鹽纖維製成織物後亦具有適當的斷裂強力及受力後低的形變可能,並且具有抗氧化力、抗菌能力,且在機洗測試後,織物仍可含有一定比例含量的大麻二酚,且仍具有抗氧化力、抗菌能力,而具有耐洗性。
1:濕式紡絲設備
10:紡絲液
11:入料桶
12:紡嘴
13:成形溶液
14A:成形浴
14B:水洗槽
14C:醇洗槽
15:具有大麻二酚之藻酸鹽纖維
15’:乾燥後的具有大麻二酚之藻酸鹽纖維
16:水
17:醇類
18:熱滾輪
19:收集器
150:大麻二酚
圖1為濕式紡絲設備之示意圖;
圖2為具有大麻二酚之藻酸鹽纖維之示意圖;
圖3為實施例1B之具有大麻二酚之藻酸鹽紗線經磷酸鹽緩衝液生理食鹽水(phosphate buffered saline,PBS)萃取後之大麻二酚剩餘量;
圖4為1C之具有大麻二酚之藻酸鹽織物經水洗或未經水洗之大麻二酚殘留百分比;
圖5為1C之具有大麻二酚之藻酸鹽織物經水洗或未經水洗後之自由基清除率。
無
15:具有大麻二酚之藻酸鹽纖維
150:大麻二酚
Claims (14)
- 一種紡絲液,包含大麻二酚粉末以及藻酸鹽水溶液,其中,該藻酸鹽與該大麻二酚粉末之重量比例為99.99:0.01至5:1。
- 如請求項1所述之紡絲液,其中,該藻酸鹽水溶液之濃度為1重量百分比至10重量百分比。
- 如請求項1或2所述之紡絲液,該大麻二酚粉末之平均粒徑大小為300奈米至600奈米。
- 一種具有大麻二酚之藻酸鹽纖維的製備方法,其包含:步驟(A)令如請求項1至3任一項所述之紡絲液進行濕式紡絲,形成該具有大麻二酚之藻酸鹽纖維。
- 如請求項4所述之具有大麻二酚之藻酸鹽纖維的製備方法,其中,該步驟(A)為步驟(A’)令該紡絲液經過一紡嘴進入一成形溶液,形成該具有大麻二酚之藻酸鹽纖維,且該成形溶液包含氯化鈣與水,該氯化鈣與該水之重量比例為1至10:90至99。
- 如請求項4所述之具有大麻二酚之藻酸鹽纖維的製備方法,其中,該步驟(A)為步驟(A’)令該紡絲液經過一紡嘴進入一成形溶液,形成該具有大麻二酚之藻酸鹽纖維,且該成形溶液包含氯化鈣、水與醇類,且該氯化鈣、該水及該醇類之重量比例為1至10:40至50:40至50。
- 如請求項4所述之具有大麻二酚之藻酸鹽纖維的製備方法,其中,該步驟(A)包括:步驟(A1)令該紡絲液經過一濾網過濾,得到一經過濾的紡絲液;及步驟(A2)令該經過濾的紡絲液經過一紡嘴進入一成形溶液,形成該具有大麻二酚之藻酸鹽纖維。
- 如請求項4所述之具有大麻二酚之藻酸鹽纖維的製備方法,進一步包含:步驟(B)將該具有大麻二酚之藻酸鹽纖維經過水洗、醇類清洗後,再於80°C至120℃進行乾燥,得到一乾燥後的具有大麻二酚之藻酸鹽纖維。
- 一種具有大麻二酚之藻酸鹽纖維,其包含大麻二酚及藻酸鹽,該大麻二酚分散於該藻酸鹽纖維中,其中,該藻酸鹽與該大麻二酚之重量比例為99.99:0.01至5:1。
- 一種如請求項9所述之具有大麻二酚之藻酸鹽纖維的用途,其係用於抗氧化。
- 一種紗線,其包含如請求項9所述之具有大麻二酚之藻酸鹽纖維。
- 一種織物,其包含如請求項11所述之紗線。
- 一種如請求項12所述之織物的用途,其係用於抗氧化。
- 一種如請求項12所述之織物的用途,其係用於抗菌。
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