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一种抗菌抗病毒纤维素纤维及其制备方法和应用

摘要

本发明属于再生纤维技术领域,具体涉及一种抗菌抗病毒再生纤维素纤维及其制备方法。本发明所述抗菌抗病毒再生纤维素纤维,包括粘胶纤维、单层囊壁复合微胶囊和双层囊壁复合微胶囊;所述单层囊壁复合微胶囊和双层囊壁复合微胶囊中的囊芯独立的包括植物性抗菌抗病毒提取物和维生素;单层囊壁复合微胶囊的囊壁组分包括β‑环糊精,双层囊壁复合微胶囊的囊壁包括内层囊壁和外层囊壁,内层囊壁的组分包括β‑环糊精,所述外层囊壁的组分包括多孔淀粉;单层囊壁复合微胶囊的囊壁与粘结纤维接枝交联、双层囊壁复合微胶囊的囊壁与粘胶纤维接枝交联。所述抗菌抗病毒再生纤维素纤维能够避免有效成分的流失;同时还能提高有效成分发挥作用的持久性。

著录项

  • 公开/公告号CN112176451A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-01-05

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 青岛尼希米生物科技有限公司;

    申请/专利号CN202010655382.7

  • 发明设计人 赵健;马勇;李昌垒;

    申请日2020-07-09

  • 分类号D01F8/02(20060101);D06M23/12(20060101);D06M13/00(20060101);D06M15/01(20060101);D06M15/03(20060101);D06M10/00(20060101);D06M101/06(20060101);

  • 代理机构11569 北京高沃律师事务所;

  • 代理人马小星

  • 地址 266000 山东省青岛市市南区徐州路75号鲁润静园4号楼2-802

  • 入库时间 2023-06-19 09:26:02

说明书

技术领域

本发明属于纤维技术领域,具体涉及一种抗菌抗病毒纤维素纤维及其制备方法和应用。

背景技术

由于纤维素纤维制品具有吸湿、透气性好和穿着舒适的特点,是纺织纤维重要的品种之一,备受消费者欢迎。随着人们生活水平的提高,人们越来越关注健康和保健。因此,具有抗菌、抗病毒、护肤保健功能的纤维素纤维成为人们追求的目标。相应的,各种各样的具有抗菌、抗病毒、护肤保健功能的纤维素纤维应运而生。

中国专利CN200310101843.2公开了一种抗病毒纤维及其制造方法和用途。该专利将原料纤维直接用接枝液进行接枝,制成接枝纤维基体,再引入阴或阳离子功能基,及其相适应的阳、阴离子基团,形成具有特种结构的具有不同的化学吸附能力及吸附病毒、细菌能力的纤维。然而该专利技术中抗菌物质与纤维基体之间并不存在作用力,导致抗菌抗病毒功能持久性差。

中国专利CN200810039128.3公开了一种抗病毒粘胶纤维的制备方法。该专利技术是将抗病毒药物的碱性溶液与粘胶原液共混后纺丝,其中抗病毒药物主要为抗疱疹类药物阿昔洛韦,由于粘胶纤维生产工艺复杂,所用化学物质较多,成型条件苛刻,直接向粘胶原液中添加抗病毒药物会破坏抗病毒药物的结构,影响抗病毒药物的稳定性,从而影响纤维的抗病毒功能。

中国专利CN201310140966.0还公开了一种具有植物源抗菌功能和薄荷芳香气味的粘胶纤维。该专利采用板蓝根提取物作为抗菌物质,但是并没有对板蓝根提取物进行保护改性而是直接将板蓝根提取物添加到了粘胶原液中,使得板蓝根在纺丝过程中容易受到破坏而流失,影响纤维抗菌抗病毒功能的稳定性和持久性。

中国专利CN201410124416.4公开了一种抗病毒、抗菌纤维及其制备方法与用途。该专利技术主要是通过后整理交联接枝的方式赋予纤维抗病毒、抗菌功能。但是后期接枝交联使纤维表面粗糙,会使纤维的手感变差,影响纤维的后续使用性能。

专利CN201710183270.4公开了一种草珊瑚高效抗菌抗病毒纤维素纤维及其制备方法。该专利中所述纤维包括9.5~9.7%的壳聚糖-功能性成分复合粒子和2~3.5%的硅酸复合胶体,其制备步骤包括制备壳聚糖-功能性成分复合粒子、制备硅酸复合胶体、共混、纺丝成型。该专利技术所制备的壳聚糖-功能性成分复合粒子的稳定性较差,硅酸复合胶体加入酸浴后透明度降低,影响过滤性能,造成过滤困难,最终会影响纤维的物理机械性能。

此外,中国专利CN201710544940.0(一种金银花纤维素纤维及其制备方法及应用)、CN201811038386.X(一种具有抗菌作用的野生金银花粘胶纤维制备方法)和CN201910035624.X(一种具有清凉抑菌功能的再生纤维素纤维及其制备方法)均添加金银花功能性组分制备纤维素纤维。但这些专利都是直接将金银花提取液或提取物加入到粘胶原液中后进行纺丝,未对金银花提取液或提取液其进行有效保护,在粘胶纤维成型的苛刻条件下,金银花提取液或提取物功能性组分容易流失,降低纤维功能。

如何在保证纤维物理机械性能的基础上制备得到具有持久性抗菌抗病毒功能的纤维素纤维,是有待探究的。

发明内容

为了解决上述技术问题,本发明提供了一种抗菌抗病毒纤维素纤维,本发明提供的抗菌抗病毒纤维素纤维可以在保证纤维物理机械性能的基础上具有良好的持久性。

本发明提供了一种抗菌抗病毒纤维素纤维,包括粘胶纤维、单层囊壁复合微胶囊和双层囊壁复合微胶囊;

所述单层囊壁复合微胶囊和双层囊壁复合微胶囊中的囊芯独立的包括植物性抗菌抗病毒提取物和维生素;

所述单层囊壁复合微胶囊的囊壁组分包括β-环糊精,所述双层囊壁复合微胶囊的囊壁包括内层囊壁和外层囊壁,所述内层囊壁的组分包括β-环糊精,所述外层囊壁的组分包括多孔淀粉;

所述单层囊壁复合微胶囊的囊壁与粘胶纤维接枝交联,所述双层囊壁复合微胶囊的囊壁与粘胶纤维接枝交联。

优选的,所述双层囊壁复合微胶囊与粘胶纤维的质量比为9.3~18.5:100,所述双层囊壁复合微胶囊的囊芯和内层囊壁的质量比为1~3:1,所述内层囊壁和外层囊壁的质量比为0.8~1.2:1;

所述单层囊壁复合微胶囊与粘胶纤维的质量比为2.6~4.2:100,所述单层囊壁复合微胶囊的囊芯和囊壁的质量比为1~3:1。

优选的,所述植物性抗菌抗病毒提取物包括金银花提取物和第二提取物;

所述第二提取物包括黄连提取物、黄芪提取物和板蓝根提取物中的一种或多种。

本发明还提供了上述技术方案所述抗菌抗病毒纤维素纤维的制备方法,包括以下步骤:

将乳化剂、植物性抗菌抗病毒提取物、维生素和水混合,得到乳化液;

将所述乳化液与β-环糊精第一混合进行一级包覆,得到单层囊壁复合微胶囊分散液;

将所述单层囊壁复合微胶囊分散液与多孔淀粉第二混合进行二级包覆,得到双层囊壁复合微胶囊分散液;

将所述双层囊壁复合微胶囊分散液、粘胶纤维纺丝原液和成孔剂进行第三混合,得到共混纺丝液;

将所述共混纺丝液进行纺丝,对得到的成型丝束进行后处理,得到所述抗菌抗病毒纤维素纤维;

所述后处理包括依次进行的助剂吸附和辐照;所述助剂吸附用的助剂包括单层囊壁复合微胶囊分散液。

优选的,所述乳化液中植物性抗菌抗病毒提取物和维生素的总质量百分含量为15~40%;

所述植物性抗菌抗病毒提取物和维生素的质量比为1~5:1。

优选的,所述成孔剂包括碳酸钠或碳酸氢钠;

所述成孔剂和所述粘胶纤维纺丝原液中甲种纤维素的质量比为3.5~5.5:100。

优选的,所述乳化剂为十二烷基硫酸钠或聚苯乙烯-马来酸酐钠盐;

所述乳化剂的质量与所述植物性抗菌抗病毒提取物和维生素的总质量的比为1.2~3.5:100。

优选的,所述β-环糊精的质量与所述植物性抗菌抗病毒提取物和维生素的总质量的比为1:1~3;

所述多孔淀粉与单层囊壁复合微胶囊中β-环糊精的质量比为0.8~1.2:1。

优选的,所述一级包覆的温度为40~60℃,时间为30~80min;

所述二级包覆的温度为30~60℃,时间为40~80min。

优选的,所述辐照的时间为1~3min,所述辐照的辐照强度为50~150kGy。

本发明还提供了上述技术方案所述抗菌抗病毒纤维素纤维或上述技术方案所述制备方法制备得到的抗菌抗病毒纤维素纤维在纺织品中的应用。

本发明提供的抗菌抗病毒纤维素纤维,包括粘胶纤维、单层囊壁复合微胶囊和双层囊壁复合微胶囊;所述单层囊壁复合微胶囊和双层囊壁复合微胶囊中的囊芯独立的包括植物性抗菌抗病毒提取物和维生素;所述单层囊壁复合微胶囊的囊壁组分包括β-环糊精,所述双层囊壁复合微胶囊的囊壁包括内层囊壁和外层囊壁,所述内层囊壁的组分包括β-环糊精,所述外层囊壁的组分包括多孔淀粉;所述单层囊壁复合微胶囊的囊壁与胶粘纤维接枝交联,所述双层囊壁复合微胶囊的囊壁与粘胶纤维接枝交联。本发明提供的抗菌抗病毒纤维素纤维以植物性抗菌抗病毒提取物和维生素为抗菌抗病毒有效成分,安全、可靠在保证纤维素纤维具有良好的抗菌、抗病毒性能的同时具有保健护肤的功能;并且本发明中的抗菌抗病毒有效成分在纺丝成型过程中不会影响纤维的物理性能,从而保证了纤维素纤维的机械性能。本发明中双层囊壁的结构能够保证植物性抗菌抗病毒提取物和维生素在严苛的纺丝环境中不被破坏避免产生流失;单层囊壁复合微胶囊吸附在纤维素纤维表面在保护植物性抗菌抗病毒提取物和维生素的同时利于植物性抗菌抗病毒提取物和维生素的缓慢释放。同时微胶囊结构中的囊壁能够与粘胶纤维形成接枝交联提高了有效成分的稳定性,进而提高了有效成分发挥作用的持久性。本发明提供的抗菌抗病毒纤维素纤维具有良好的抗菌抗病毒性能,对金黄色葡萄球菌的抑制率≥93.6%,对大肠杆菌的抑制率≥92.8%,对白色念珠菌的抑制率≥90.2%,其对甲型流感病毒的灭活率≥86.5%,乙型流感病毒的灭活率≥85.6%,对疱疹病毒的灭活率≥83.7%。

具体实施方式

本发明提供了一种抗菌抗病毒纤维素纤维,包括粘胶纤维、单层囊壁复合微胶囊和双层囊壁复合微胶囊;

所述单层囊壁复合微胶囊和双层囊壁复合微胶囊中的囊芯独立的包括植物性抗菌抗病毒提取物和维生素;

所述单层囊壁复合微胶囊的囊壁组分包括β-环糊精,所述双层囊壁复合微胶囊的囊壁包括内层囊壁和外层囊壁,所述内层囊壁的组分包括β-环糊精,所述外层囊壁的组分包括多孔淀粉;

所述单层囊壁复合微胶囊的囊壁与粘胶纤维接枝交联,所述双层囊壁复合微胶囊的囊壁与粘胶纤维接枝交联。

在本发明中,若无特殊说明,所有原料均为本领域技术人员熟知的市售产品。

本发明提供的抗菌抗病毒纤维素纤维,包括粘胶纤维、单层囊壁复合微胶囊和双层囊壁复合微胶囊。

在本发明中,所述单层囊壁复合微胶囊的囊芯包括植物性抗菌抗病毒提取物和维生素,所述植物性抗菌抗病毒提取物优选包括金银花提取物和第二提取物,所述第二提取物优选包括黄连提取物、黄芪提取物和板蓝根提取物中的一种或多种,当所述植物性抗菌抗病毒提取物包括多种上述具体物质时,本发明对多种具体物质的配比无特殊要求,采用任意配比均可。在本发明中,所述金银花提取物和第二提取物的质量比优选为1~3:1,更优选为2:1。在本发明中,所述植物性抗菌抗病毒提取物和维生素的质量比优选为1~5:1,更优选为3~4:1。在本发明中,所述金银花提取物具有较好的抗菌抗病毒性能,且是天然植物提取物对皮肤刺激性小;本发明中所述金银花提取物与所述第二提取物配合能够更好的起到抗菌抗病毒的作用。在本发明中,所述维生素优选包括维生素A、维生素C和维生素E中的一种或多种,当所述维生素包括两种以上上述具体物质时,本发明对上述具体物质的用量配比无特殊要求,只要能够满足植物性抗菌抗病毒提取物和维生素的质量比即可。在本发明中,所述维生素具有护肤的作用。

在本发明中,所述单层囊壁复合微胶囊的囊壁组分优选包括β-环糊精,所述单层囊壁复合微胶囊的囊芯和囊壁的质量比优选为1~3:1,更优选为2:1。在本发明中,所述β-环糊精作为囊壁能够起到保护植物性抗菌抗病毒提取物和维生素的作用,避免在纤维素加工过程中植物性抗菌抗病毒提取物和维生素的流失,同时能够起到缓释的作用。

在本发明中,所述双层囊壁复合微胶囊的囊芯包括植物性抗菌抗病毒提取物和维生素,所述植物性抗菌抗病毒提取物优选包括金银花提取物和第二提取物,所述第二提取物优选包括黄连提取物、黄芪提取物和板蓝根提取物中的一种或多种,当所述植物性抗菌抗病毒提取物包括多种上述具体物质时,本发明对多种具体物质的配比无特殊要求,采用任意配比均可。在本发明中,所述金银花提取物和第二提取物的质量比优选为1~3:1,更优选为2:1。

在本发明中,所述双层囊壁复合微胶囊的囊壁优选包括内层囊壁和外层囊壁,所述内层囊壁的组分优选包括β-环糊精,所述外层囊壁的组分优选包括多孔淀粉,所述多孔淀粉的粒径优选≤3.126μm,更优选1.552~2.453μm;所述多孔淀粉的白度优选≥90,更优选为93~95。在本发明中,所述双层囊壁复合微胶囊的囊芯和内层囊壁的质量比优选为1~3:1,更优选为2:1;所述内层囊壁和外层囊壁的质量比优选为0.8~1.2:1,更优选为1:1。在本发明中,所述双层囊壁能够对植物性抗菌抗病毒提取物和维生素形成更有利的保护,将双层囊壁复合微胶囊与粘胶纤维纺丝原液混合后进行纺丝,避免了植物性抗菌抗病毒提取物和维生素在纺丝过程中严苛的环境中产生流失或是损坏以保证植物性抗菌抗病毒提取物和维生素功能的有效性。

在本发明中,所述双层囊壁复合微胶囊与粘胶纤维的质量比优选为9.3~18.5:100,更优选为13.2~16.5:100;所述单层囊壁复合微胶囊与粘胶纤维的质量比优选为2.6~4.2:100,更优选为3.1~4.0:100。

本发明对抗菌抗病毒纤维素纤维的规格无特殊限定,本发明实施例中制备得到的抗菌抗病毒纤维素纤维的规格为1.33dtex*38mm、1.67dtex*38mm、2.22dtex*38mm。

在本发明中,所述单层囊壁复合微胶囊的囊壁与粘胶纤维接枝交联,所述双层囊壁复合微胶囊与粘胶纤维接枝交联,提高了抗菌抗病毒有效成分和维生素与粘胶纤维的结合性能,从而提高了抗菌抗病毒和护肤功能的持久性,同时微胶囊的结构还起到了缓释的作用。

本发明还提供了上述技术方案所述抗菌抗病毒纤维素纤维的制备方法,包括以下步骤:

将乳化剂、植物性抗菌抗病毒提取物、维生素和水混合,得到乳化液;

将所述乳化液与β-环糊精第一混合进行一级包覆,得到单层囊壁复合微胶囊分散液;

将所述单层囊壁复合微胶囊分散液与多孔淀粉第二混合进行二级包覆,得到双层囊壁复合微胶囊分散液;

将所述双层囊壁复合微胶囊分散液、粘胶纤维纺丝原液和成孔剂进行第三混合,得到共混纺丝液;

将所述共混纺丝液进行纺丝,对得到的成型丝束进行后处理,得到所述抗菌抗病毒纤维素纤维;

所述后处理包括助剂吸附和辐照;所述助剂吸附用的助剂包括单层囊壁复合微胶囊分散液。

本发明将乳化剂、植物性抗菌抗病毒提取物、维生素和水混合,得到乳化液。

在本发明中,所述混合优选包括以下步骤:

将乳化剂和水进行第四混合,得到乳化剂溶液;

将乳化剂溶液、植物性抗菌抗病毒提取物和维生素进行第五混合。

本发明将乳化剂和水进行第四混合,得到乳化剂溶液。在本发明中,所述乳化剂优选为十二烷基硫酸钠(SDS)或聚苯乙烯-马来酸酐钠盐。本发明对所述第四混合无特殊要求,只要能够混合均匀即可。

得到乳化剂溶液后,本发明将乳化剂溶液、植物性抗菌抗病毒提取物和维生素进行第五混合,得到乳化液。本发明对第五混合的混合顺序无特殊限定,采用任意顺序进行混合均可。在本发明中,所述第五混合优选在搅拌的条件下进行,所述搅拌的转速优选为1000~2000r/min,更优选为1500r/min,所述搅拌的时间优选为10~30min,更优选为20min。

在本发明中,所述乳化液中植物性抗菌抗病毒提取物和维生素的总质量百分含量优选为15~40%,更优选为28~30%;所述乳化剂的质量与所述植物性抗菌抗病毒提取物和维生素的总质量的比优选为1.2~3.5:100,更优选为2.1~3.0:100。本发明对水的用量无特殊限定,只要能够满足乳化液中植物性抗菌抗病毒提取物和维生素的总质量的百分含量即可。

得到乳化液后,本发明将所述乳化液与β-环糊精第一混合进行一级包覆,得到单层囊壁复合微胶囊分散液。本发明进行所述第一混合之前优选调节所述乳化液的pH值,所述乳化液的pH值优选为7~10,更优选为8.5~9,所述调节乳化液的pH值用调节剂优选包括碱性物质,所述碱性物质优选包括氢氧化钠。在本发明中,所述β-环糊精的质量与所述乳化液中含有的植物性抗菌抗病毒提取物和维生素的总质量的比优选为1:1~3,更优选为1:2。本发明对第一混合的方式无特殊要求,只要能够混合均匀即可。在本发明中,所述第一混合的温度优选为40~60℃,更优选为45~50℃,时间优选为30~80min,更优选为55~60min。本发明在第一混合的过程中进行一级包覆。

得到单层囊壁复合微胶囊分散液后,本发明将所述单层囊壁复合微胶囊分散液与多孔淀粉第二混合进行二级包覆,得到双层囊壁复合微胶囊分散液。在本发明中,所述多孔淀粉与单层囊壁复合微胶囊中β-环糊精的质量比优选为0.8~1.2:1,更优选为1:1。本发明对所述第二混合的方式无特殊要求,只要能够混合均匀即可。在本发明中,所述第二混合的温度优选为30~60℃,更优选为35~50℃,最优选为45℃,时间优选为40~80min,更优选为58~65min。本发明在第二混合过程中进行二级包覆。

得到双层囊壁复合微胶囊分散液后,本发明将所述双层囊壁复合微胶囊分散液、粘胶纤维纺丝原液和成孔剂进行第三混合,得到共混纺丝液。在本发明中,所述粘胶纤维纺丝原液优选包括以下质量百分含量的组分:8.65~8.92%甲种纤维素,4.32~4.56%氢氧化钠和余量的水,更优选包括8.79~8.85%甲种纤维素,4.41~4.52%氢氧化钠和余量的水。在本发明中,所述水优选为蒸馏水。本发明对粘胶纤维纺丝原液的制备工艺无特殊限定采用本领域常规的工艺即可。在本发明中,所述成孔剂优选为碳酸钠或碳酸氢钠;所述成孔剂与甲种纤维素的质量比优选为3.5~5.5:100,更优选为4.4~5.0:100。在本发明中,所述双层囊壁复合微胶囊分散液中植物性抗菌抗病毒提取物和维生素的总质量与甲种纤维素的质量比优选为0.5~1.5:10,更优选为0.72~1.23:10。

在本发明中,所述第三混合优选先将成孔剂与粘胶纤维纺丝原液进行一级混合得到初级纺丝液;然后在纺丝前将所述双层囊壁复合微胶囊分散液与初级纺丝液进行二级混合。本发明在进行二级混合之前优选对双层囊壁复合微胶囊分散液进行脱泡处理,所述脱泡处理优选为真空脱泡,所述真空脱泡的真空度优选为0.6~0.9MPa,更优选为0.7~0.8MPa,脱泡时间优选为85~120min,更优选为95~105min。在本发明中,所述二级混合优选采用纺前注射设备进行,本发明对所述纺前注射设备无特殊限定,采用本领域技术人员所熟知的设备即可。

得到共混纺丝液后,本发明将所述共混纺丝液进行纺丝,对得到的成型丝束进行后处理,得到抗菌抗病毒纤维素纤维。在本发明中,所述纺丝优选采用湿法纺丝,所述湿法纺丝优选在凝固浴的条件下进行,所述凝固浴优选包括硫酸、硫酸钠和水,所述硫酸在凝固浴中的浓度优选为100~110g/L,更优选为105g/L,所述硫酸钠在凝固浴中的浓度优选为290~310g/L,更优选为302g/L。在本发明中,所述水优选为蒸馏水。在本发明中,所述凝固浴能够加快甲种纤维素的成型,避免共混纺丝液中的植物性抗菌抗病毒提取物和维生素的流失;同时所述成孔剂会与凝固浴中的硫酸发生置换反应,释放出二氧化碳使纺丝得到的纤维表面和内部生成大量孔洞,以提高纤维的吸附性能,利于后续助剂吸附的进行。本发明在纺丝液中添加双层囊壁复合微胶囊分散液,双层囊壁结构能够保护囊芯不被凝固浴破坏从而避免囊芯组分产生流失。本发明通过凝固浴得到初生丝束后进行牵伸得到成型丝束,本发明对所述牵伸无特殊限定,采用本领域常规的技术手段即可。

在本发明中,所述后处理包括依次进行的助剂吸附和辐照;所述助剂吸附用的助剂包括单层囊壁复合微胶囊分散液。在本发明中,所述单层囊壁复合微胶囊分散液中单层囊壁微胶囊与所用粘胶纤维的干重的质量比优选为3~5:100,更优选为4~4.3:100;所述助剂吸附的温度优选为45~55℃,更优选为50~51℃,时间优选为20~50min,更优选为38~50min。在本发明中,所述单层囊壁复合微胶囊分散液中的单层囊壁复合微胶囊吸附于纤维的孔洞中,提高了纤维中植物性抗菌抗病毒提取物和维生素的含量,保证纤维具有抗菌抗病毒和护肤的功能。

在本发明中,所述后处理优选还包括:将所述助剂吸附得到的产物依次进行脱硫、上油、低温烘干和开松处理。在本发明中,所述脱硫优选在脱硫浴的条件下进行,所述脱硫浴优选包括亚硫酸钠和水,所述水优选为蒸馏水,所述亚硫酸钠的浓度优选为4~6g/L,更优选为5~5.2g/L;所述脱硫的温度优选为65~85℃,更优选为70~72℃。

在本发明中,所述上油用上油浴液优选包括柔软剂、抗静电剂和溶剂,所述柔软剂优选为够自科莱恩化工有限公司的Afilan CVS,所述抗静电剂优选为够自科莱恩化工有限公司的Leomin PN。在本发明中,所述溶剂优选为水。在本发明中,所述Afilan CVS和LeominPN的质量比优选为7:1,所述上油浴液中Afilan CVS和Leomin PN的总浓度优选为为3~6g/L。在本发明中,所述上油浴液的温度优选为45~55℃,更优选为50~51℃。本发明经过上油处理提高了纤维的抱合力,使纤维具有柔软平滑的手感。

在本发明中,所述低温烘干的温度优选为80~95℃,更优选为85~88℃,时间优选为2.5~4h,更优选为3h。

本发明对开松处理无特殊要求,采用本领域常规的技术手段即可。

在本发明中,所述辐照优选采用电子束辐照,所述辐照的时间优选为1~3min,更优选为2min;所述辐照的辐照强度优选为50~150kGy,更优选为100~105kGy。在本发明中,所述β-环糊精和多孔淀粉在所述辐照的作用下产生自由基,所述自由基与粘胶纤维进行接枝交联,增强了植物性抗菌抗病毒提取物和维生素与粘胶纤维的结合力,在保证纤维素纤维抗菌抗病毒和护肤功能的前提下提高了纤维素纤维功能持久性。

本发明在纺丝液中掺杂双层囊壁复合微胶囊分散液,形成含有植物性抗菌抗病毒提取物和维生素的纤维;同时在纤维的后处理过程中通过助剂吸附提高植物性抗菌抗病毒提取物和维生素在纤维中的含量。本发明在后处理过程中通过辐照使微胶囊的囊壁与粘胶纤维形成接枝交联提高了抗菌抗病毒和护肤有效成分在纤维素纤维中的稳定性,进而提高了有效成分发挥作用的持久性。本发明在纺丝和后处理两方面保证纤维中抗菌抗病毒和护肤有效成分的含量和稳定性,提高了纤维抗菌抗病毒和护肤功能的有效性和持久性。按照本发明制备方法制备得到的抗菌抗病毒纤维素纤维具有良好的手感,尤其是本发明中的后处理明显减少了接枝交联后纤维表面粗糙的缺陷,抗菌抗病毒纤维素纤维的手感得到明显改善。

本发明还提供了上述技术方案所述的抗菌抗病毒纤维素纤维或上述技术方案所述的制备方法制备得到的抗菌抗病毒纤维素纤维在纺织品中的应用。

利用本发明提供的纤维素纤维加工成纺织品中含有单层囊壁复合微胶囊和双层囊壁复合微胶囊,在纺织品的使用过程中所述单层囊壁复合微胶囊和双层囊壁复合微胶囊中的植物性抗菌抗病毒提取物和维生素会释放出来,达到抗菌抗病毒和护肤的功能。

为了进一步说明本发明,下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细地描述,但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

本发明的实施例对各原料的用量的级别无限定,采用任意重量级均可进行制备,只要按照具体的原料配比即可。

实施例1

将十二烷基硫酸钠(SDS)和蒸馏水混合在搅拌的条件下得到质量百分含量为0.21%的乳化剂溶液;

将金银花提取物、黄连提取物、黄芪提取物、维生素和乳化剂溶液混合在1000r/min的条件搅拌10min,得到乳化液;其中乳化液中金银花提取物、黄连提取物、黄芪提取物和维生素总的质量百分含量为15%,金银花提取物、黄连提取物、黄芪提取物和维生素的总质量与十二烷基硫酸钠的质量的比为100:1.2。金银花提取物、黄连提取物、黄芪提取物的质量比为1:0.5:0.5,金银花提取物、黄连提取物和黄芪提取物的总质量与维生素的质量比为1:1;

将乳化液与氢氧化钠混合使乳化液的pH值为10,然后将β-环糊精和调节pH后的乳化液混合,在60℃下包覆30min,得到单层囊壁复合微胶囊分散液;其中金银花提取物、黄连提取物、黄芪提取物和维生素的总质量与β-环糊精的质量比为3:1;

将单层囊壁复合微胶囊分散液和多孔淀粉(粒径为3.126μm,白度为90)混合,在60℃下包覆40min,得到双层囊壁复合微胶囊分散液;其中多孔淀粉与单层囊壁复合微胶囊分散液中β-环糊精的质量比为1:1;

将粘胶纤维纺丝原液(8.65%甲种纤维素,4.32%氢氧化钠)和碳酸钠进行混合,得到初级纺丝液;其中碳酸钠和甲种纤维素的质量比为3.5:100;

在真空度为0.8MPa条件下对双层囊壁复合微胶囊分散液进行脱泡处理,脱泡时间为105min;纺丝前利用纺前注射设备将脱泡处理后的双层囊壁复合微胶囊分散液和初级纺丝液混合后,得到共混纺丝液;其中双层囊壁复合微胶囊分散液中植物性抗菌抗病毒提取物和维生素的总质量与甲种纤维素的质量比为0.5:10;

将共混纺丝液在凝固浴(硫酸100g/L、硫酸钠290g/L)中进行纺丝,得到初生丝束,对初生丝束进行牵伸得到成型丝束;

将成型丝束按照以下步骤进行后处理:在脱硫浴(Na

实施例2

将聚苯乙烯-马来酸酐钠盐和蒸馏水混合在搅拌的条件下得到质量百分含量为0.817%的乳化剂溶液;

将金银花提取物、黄连提取物、黄芪提取物、板蓝根提取物、维生素和乳化剂溶液混合在1500r/min的条件下搅拌20min,得到乳化液;其中乳化液中金银花提取物、黄连提取物、黄芪提取物、板蓝根提取物和维生素总的质量百分含量为28%,金银花提取物、黄连提取物、黄芪提取物、板蓝根提取物和维生素的总质量与聚苯乙烯-马来酸酐的质量的比为100:2.1。金银花提取物、黄连提取物、黄芪提取物、板蓝根提取物的质量比为2:0.3:0.3:0.4,金银花提取物、黄连提取物、黄芪提取物和板蓝根提取物的总质量与维生素的质量比为3:1;

将乳化液与氢氧化钠混合使乳化液的pH值为8.5,然后将β-环糊精和调节pH后的乳化液混合,在50℃下包覆55min,得到单层囊壁复合微胶囊分散液;其中金银花提取物、黄连提取物、黄芪提取物、板蓝根提取物和维生素的总质量与β-环糊精的质量比为2:1;

将单层囊壁复合微胶囊分散液和多孔淀粉(粒度为2.453μm,白度为93)混合,在45℃下包覆58min,得到双层囊壁复合微胶囊分散液;其中多孔淀粉与单层囊壁复合微胶囊分散液中β-环糊精的质量比为1:1;

将粘胶纤维纺丝原液(8.79%甲种纤维素,4.41%氢氧化钠)和碳酸氢钠进行混合,得到初级纺丝液;其中碳酸氢钠和甲种纤维素的质量比为4.4:100;

在真空度为0.9MPa条件下对双层囊壁复合微胶囊分散液进行脱泡处理,脱泡时间为85min,纺丝前利用纺前注射设备将脱泡处理后的双层囊壁复合微胶囊分散液和初级纺丝液混合后,得到共混纺丝液;其中双层囊壁复合微胶囊分散液中植物性抗菌抗病毒提取物和维生素的总质量与甲种纤维素的质量比为1.23:10;

将共混纺丝液在凝固浴(硫酸105g/L、硫酸钠302g/L)中进行纺丝,得到初生丝束,对初生丝束进行牵伸,得到成型丝束;

将成型丝束按照以下步骤进行后处理:在脱硫浴(Na

实施例3

将十二烷基硫酸钠(SDS)和蒸馏水混合在搅拌的条件下得到质量百分含量为2.33%的乳化剂溶液;

将金银花提取物、黄连提取物、黄芪提取物、维生素和乳化剂溶液混合在1000r/min的条件搅拌10min,得到乳化液;其中乳化液中金银花提取物、黄连提取物、黄芪提取物和维生素总的质量百分含量为40%,乳化剂的质量与金银花提取物、黄连提取物、黄芪提取物和维生素的总质量与十二烷基硫酸钠的质量比为100:3.5,金银花提取物、黄连提取物、黄芪提取物、板蓝根提取物的质量比为3:0.5:0.3:0.2,金银花提取物、黄连提取物、黄芪提取物和板蓝根提取物的总质量与维生素的质量比为5:1;

将乳化液与氢氧化钠混合使乳化液的pH值为7,然后将β-环糊精和调节pH后的乳化液混合,在40℃下包覆80min,得到单层囊壁复合微胶囊分散液;其中金银花提取物、黄连提取物、黄芪提取物、板蓝根提取物和维生素的总质量与β-环糊精的质量比为1:1;

将单层囊壁复合微胶囊分散液和多孔淀粉(粒度为1.552μm,白度为95)混合,在30℃下包覆80min得到双层囊壁复合微胶囊分散液;其中多孔淀粉与单层囊壁复合微胶囊分散液中β-环糊精的质量比为1:1;

将粘胶纤维纺丝原液(8.92%甲种纤维素,4.56%氢氧化钠)和碳酸钠进行混合,得到初级纺丝液;其中碳酸钠和甲种纤维素的质量比为5.5100;

在真空度为0.6MPa条件下对双层囊壁复合微胶囊分散液进行脱泡处理,脱泡时间为120min,纺丝前利用纺前注射设备将脱泡处理后的双层囊壁复合微胶囊分散液和初级纺丝液混合后,得到共混纺丝液;其中双层囊壁复合微胶囊分散液中植物性抗菌抗病毒提取物和维生素的总质量与甲种纤维素的质量比为1.5:10;

将共混纺丝液在凝固浴(硫酸110g/L、硫酸钠310g/L)中进行纺丝,得到初生丝束,对初生丝束进行牵伸,得到成型丝束;

将成型丝束按照以下步骤进行后处理:在脱硫浴(Na

本发明按照GB T 20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价》第3部分:振荡法检测实施例1~3制备得到的抗菌抗病毒的纤维素纤维对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌的抑制率,其结果列于表1中。

本发明按照ISO 198184:2014《纺织产品的抗病毒性试验方法》检测实施例1~3制备得到的抗菌抗病毒的纤维素纤维对甲型流感病毒、乙型流感病毒和疱疹病毒的灭活率,其结果列于表1中。

表1 实施例1~3制备得到的纤维素纤维抗菌抗病毒性能

由表1的数据可知,本发明提供的抗菌抗病毒纤维素纤维对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌具有良好的抑制率,其抑制率均大于90%;本发明提供的抗菌抗病毒纤维素纤维对甲型流感病毒、乙型流感病毒和疱疹病毒具有较高的灭活率。

将实施例1~3制备得到的抗菌抗病毒纤维素纤维按照标准FZ/T 73023-2006附录C4.简化洗涤条件及程序中的洗涤方法进行50次洗涤后,按照GB T 20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价》第3部分:振荡法和ISO 198184:2014《纺织产品的抗病毒性试验方法》检测抗菌抗病毒纤维素纤维的抗菌抗病毒性能,其结果列于表2中。

表2 实施例1~3制备得到的纤维素纤维水洗50次后的抗菌抗病毒性能

由表2中的数据可知,经过50次洗涤后本发明提供的抗菌抗病毒纤维素纤维仍然具有较高的抗菌抗病毒性能,具有持久的抗菌抗病毒性能。

尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述,但它仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部实施例,人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例,这些实施例都属于本发明保护范围。

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