一种具有包络性能的环糊精固着纤维及制备方法

摘要

本发明涉及一种具有包络性能的环糊精固着纤维及其制备方法，所述的环糊精固着纤维是通过共价键的结合方式将环糊精固着到纤维上；它选用具有三嗪基和乙烯砜基的反应性环糊精，在碱性条件下与纤维或织物共浴整理形成具有包络性能的纤维；它具有加工工艺简便，易于实现产业化等优点，为进一步开发留香、保健、除臭、防蚊等功能性纺织品打下基础。

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有包络性能的环糊精固着纤维及其制备方法，属于材料、纺织纤维制备技术领域。

背景技术

环糊精（简称CD）由一定数量的葡萄糖分子通过糖苷键连接而成的环状低聚物，无毒、无刺激，可生物降解，具有外侧亲水、内侧疏水的空腔，可以包络尺寸大小相宜的底物和客体分子，起屏蔽、控制释放、活性保护等功能。因此，将环糊精及其衍生物良好的包络性与纤维或织物有机结合，可以形成不同的功能性纺织品，以满足人们的不同需求。目前，环糊精及其衍生物固着纤维的方法主要有物理法和化学法。物理法主要指纺丝液中加入环糊精及其衍生物进行纺丝法、涂层或印花法、溶胶-凝胶法；化学法主要是先改性环糊精或者改性纤维再进行固着反应、采用交联剂进行固着反应等。物理法相对化学法而言，一般要采用一定量的粘合剂并要求相容性好，存在织物手感差、不耐水洗、固着量少等问题。因此，如何将环糊精及其衍生物与纤维或织物完美结合，高效并且持久，已成为功能性纺织品整理研究和应用的热点问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种具有包络性能的环糊精固着纤维及其制备方法。

本发明制得的一种具有包络性能的环糊精固着纤维，它是将反应性环糊精与纤维或织物通过化学反应形成共价键，使用的纤维或织物含有活泼氢的基团，包括-OH、-NH₂、-COOH中的至少一种，如棉、羊毛、蚕丝、再生纤维素纤维、大豆纤维、聚酰胺纤维等；使用的反应性环糊精具有式1结构，其中CD为环糊精，R₁可以是                                               、，R₂可以是-Cl、-F，m=1～4，n=1～3；

式1。

所述的具有包络性能的环糊精固着纤维或织物中环糊精的含量为0.1～10%。

所述的反应性环糊精可以是α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精，包括它们的混合物以及其已知的衍生物形式，只要它们能够根据本发明反应。

一种制备上述具有包络性能的环糊精固着纤维的方法，将纤维或织物加入到5—10%浓度的反应性环糊精水溶液中，慢慢升温至60～95℃，使其尽可能均匀地吸附到纤维或织物上，加入碱剂调节pH值为8～10，进行固着反应，然后水洗、烘干获得环糊精固着纤维。 

一种制备上述具有包络性能的环糊精固着纤维的方法，将反应性环糊精配成5—10%浓度的碱性浸轧液，pH值为8～10，通过浸轧、高温烘焙、水洗、烘干获得环糊精固着纤维。

一种制备上述具有包络性能的环糊精固着纤维的方法，将反应性环糊精和碱剂分开加在两浴中，纤维或织物先浸轧环糊精反应液，烘干后再浸轧pH值为8～10的碱液，然后进行高温烘焙、水洗、烘干获得环糊精固着纤维。                                                                                                                                                                                                                                                      

一种制备上述具有包络性能的环糊精固着纤维的方法，将反应性环糊精配成5—10%浓度的碱性浸轧液，pH值为8～10，纤维或织物经浸轧后室温下打卷堆置24h，然后水洗、烘干获得环糊精固着纤维。

本发明在对反应性环糊精进行固着时，选用的碱可以是Na₂CO₃、NaHCO₃、NaOH、Na₃PO₄、Na₂HPO₄、NaH₂PO₄ 、KH₂PO₄或它们的混合物。

本发明将反应性环糊精通过化学反应形成共价键而永久地固着到纤维或织物上，制得一种具有包络性能的环糊精固着纤维，其主要特点是：1）反应性环糊精具有三嗪基和乙烯砜基，反应活性高，易于与纤维素或蛋白类材料形成有效、稳定的共价键； 2）加工工艺简便，可直接用于纤维纺织品反应性染料的染色浴，易于实现产业化；3）经反应性环糊精整理后的纤维材料具有包络性，为大量的客体分子提供空间，赋予材料新的功能；4）此方法不使用粘合剂，手感好，保持织物优异的服用性能。

本发明制得的具有包络性能的环糊精固着纤维利用其疏水性包络空腔可用于不溶或难溶性聚合物増溶性、功能性纺织品材料制造、医疗领域诊断、过滤设备分离等。固着有环糊精的纺织品可直接制成贴身衣物，不需再做任何处理，具有一定的吸汗除臭功能；另外，可以添加香料、医疗保健药物、防晒剂、驱蚊剂、紫外吸收剂等活性物质，从而赋予织物某些特定功能，为除臭、芳香、医疗保健纺织品的发展提供了新方法。经整理的织物在使用时能以稳定、可控的方式释放活性物质，并且释放完全后还可进行简单的再加载，最终获得长久持续的活性，大大增强了商品的期望作用或功能。因此，采用反应性环糊精为原料的改性整理法以替代传统的整理具有广阔的市场前景。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明作详细的介绍：本发明所述的具有包络性能的环糊精固着纤维，它是将反应性环糊精与纤维或织物通过化学反应形成共价键，使用的纤维或织物含有活泼氢的基团，包括-OH、-NH₂、-COOH中的至少一种，如棉、羊毛、蚕丝、再生纤维素纤维、大豆纤维、聚酰胺纤维等；使用的反应性环糊精具有式1结构，其中CD为环糊精，R₁可以是、，R₂可以是-Cl、-F，m=1～4，n=1～3；

式1。

所述的具有包络性能的环糊精固着纤维或织物中环糊精的含量为0.1～10%。

所述的反应性环糊精可以是α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精，包括它们的混合物以及其已知的衍生物形式，只要它们能够根据本发明反应。

一种制备上述具有包络性能的环糊精固着纤维的方法，将纤维或织物加入到5—10%浓度的反应性环糊精水溶液中，慢慢升温至60～95℃，使其尽可能均匀地吸附到纤维或织物上，加入碱剂调节pH值为8～10，进行固着反应，然后水洗、烘干获得环糊精固着纤维。 

一种制备上述具有包络性能的环糊精固着纤维的方法，将反应性环糊精配成5—10%浓度的碱性浸轧液，pH值为8～10，通过浸轧、高温烘焙、水洗、烘干获得环糊精固着纤维。

一种制备上述具有包络性能的环糊精固着纤维的方法，将反应性环糊精和碱剂分开加在两浴中，纤维或织物先浸轧环糊精反应液，烘干后再浸轧pH值为8～10的碱液，然后进行高温烘焙、水洗、烘干获得环糊精固着纤维。                                                                                                                                                                                                                                                      

一种制备上述具有包络性能的环糊精固着纤维的方法，将反应性环糊精配成5—10%浓度的碱性浸轧液，pH值为8～10，纤维或织物经浸轧后室温下打卷堆置24h，然后水洗、烘干获得环糊精固着纤维。

本发明在对反应性环糊精进行固着时，选用的碱可以是Na₂CO₃、NaHCO₃、NaOH、Na₃PO₄、Na₂HPO₄、NaH₂PO₄ 、KH₂PO₄或它们的混合物。

实施例1：

称取2g电力纺真丝，浴比1:50，反应性环糊精量10%（owf），室温下以1.5℃/min速度升温至85℃，期间不断翻动织物使均匀地吸附到织物上，保温反应10min后，分两次加入1g/L Na₂CO₃，处理45min后取出织物，水洗、烘干获得反应性环糊精固着真丝。

实施例2：

称取2g电力纺真丝，浴比1:30，反应性环糊精量5%（owf），室温下以1.5℃/min速度升温至85℃，期间不断翻动织物使均匀地吸附到织物上，保温反应10min后，分两次加入1g/L Na₂CO₃，处理45min后取出织物，水洗、烘干获得反应性环糊精固着真丝。

实施例3：

称取2g电力纺真丝，浴比1:50，反应性环糊精量10%（owf），室温下以1.5℃/min速度升温至85℃，期间不断翻动织物使均匀地吸附到织物上，保温反应10min后，分两次加入2g/L NaHCO₃，处理45min后取出织物，水洗、烘干获得反应性环糊精固着真丝。

实施例4：

称取2g电力纺真丝，浴比1:30，反应性环糊精量5%（owf），室温下以1.5℃/min速度升温至85℃，期间不断翻动织物使均匀地吸附到织物上，保温反应10min后，分两次加入2g/L NaHCO₃，处理45min后取出织物，水洗、烘干获得反应性环糊精固着真丝。

实施例5：

称取2g电力纺真丝，配制浴比1:50，反应性环糊精量10%（owf），2g/L NaHCO₃的碱性浸轧液，通过浸轧后高温烘焙，水洗、烘干获得环糊精固着真丝。

实施例6：

称取2g电力纺真丝，配制浴比1:50，反应性环糊精量10%（owf），1g/L Na₂CO₃的碱性浸轧液，通过浸轧后高温烘焙，水洗、烘干获得环糊精固着真丝。

实施例7：

称取2g真丝纤维，浸轧于浴比1:50，反应性环糊精量10%（owf）的反应液，烘干后浸轧于1g/L Na₂CO₃碱液中，然后进行高温烘焙、水洗、烘干获得环糊精固着纤维。

实施例8：

称取2g电力纺真丝，浸轧于浴比1:50，反应性环糊精量10%（owf）的反应液，烘干后浸轧于2g/L NaHCO₃碱液中，然后进行高温烘焙、水洗、烘干获得环糊精固着真丝。

实施例9：

称取2g真丝纤维，配制浴比1:50，反应性环糊精量10%（owf），2g/L NaHCO₃的碱性浸轧液，浸轧后室温下打卷堆置24h，然后水洗、烘干获得环糊精固着纤维。

实施例10：

取2g电力纺真丝，配制浴比1:50，反应性环糊精量10%（owf），1g/L Na₂CO₃的碱性浸轧液，浸轧后室温下打卷堆置24h，然后水洗、烘干获得环糊精固着真丝。

实施例11：

称取2g棉纤维，浴比1:50，反应性环糊精量10%（owf），室温下以1.5℃/min速度升温至85℃，期间不断翻动纤维使均匀地吸附到纤维上，保温反应10min后，分两次加入1g/L Na₂CO₃，处理45min后取出纤维，水洗、烘干获得反应性环糊精固着纤维。

实施例12：

称取2g棉织物，浴比1:50，反应性环糊精量10%（owf），室温下以1.5℃/min速度升温至85℃，期间不断翻动织物使均匀地吸附到织物上，保温反应10min后，分两次加入2g/L NaHCO₃，处理45min后取出纤维，水洗、烘干获得反应性环糊精固着棉织物。

实施例13：

称取2g粘胶纤维，浴比1:50，反应性环糊精量10%（owf），室温下以1.5℃/min速度升温至85℃，期间不断翻动织物使均匀地吸附到纤维上，保温反应10min后，分两次加入1g/L Na₂CO₃，处理45min后取出纤维，水洗、烘干获得反应性环糊精固着纤维。

实施例14：

称取2g粘胶纤维，浴比1:50，反应性环糊精量10%（owf），室温下以1.5℃/min速度升温至85℃，期间不断翻动织物使均匀地吸附到纤维上，保温反应10min后，分两次加入2g/L NaHCO₃，处理45min后取出纤维，水洗、烘干获得反应性环糊精固着纤维。

实施例15：

称取2g电力纺真丝，浴比1:50，反应性环糊精量10%（owf），Sumifix Supra红BF 2%（owf），室温下以1.5℃/min速度升温至85℃，期间不断翻动织物使均匀地吸附到织物上，保温反应10min后，加入20g/L Na₂SO₄处理30min（分两次加入且取出织物），然后分两次加入1g/L Na₂CO₃，处理45min后取出纤维，水洗、烘干获得红色的反应性环糊精固着真丝。

实施例16：

称取2g真丝纤维，浴比1:50，反应性环糊精量10%（owf），Sumifix Supra红BF 2%（owf），室温下以1.5℃/min速度升温至85℃，期间不断翻动纤维使均匀地吸附到纤维上，保温反应10min后，加入20g/L Na₂SO₄处理30min（分两次加入且取出纤维），然后分两次加入2g/L NaHCO₃，处理45min后取出纤维，水洗、烘干获得红色的反应性环糊精固着纤维。