專利名稱：一種功能性絲瓜絡(luò)再生纖維及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及人造纖維素纖維技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種含有聚胍的功能性絲瓜絡(luò)再生纖維及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和生活水平的提高，人們越來越追求高檔、舒適、具有保健功能的紡織產(chǎn)品。植物絲瓜絡(luò)天然纖維是絲瓜的果實(shí)風(fēng)干后制得的纖維，具有天然密布的網(wǎng)狀纖維結(jié)構(gòu)，富含纖維素。由于絲瓜絡(luò)獨(dú)特的天然微網(wǎng)顯微結(jié)構(gòu)和豐富的纖維素含量，以及分布廣泛、產(chǎn)量大等優(yōu)點(diǎn)，并且絲瓜為當(dāng)年種當(dāng)年收爬藤類植物，占地少且對土質(zhì)要求低， 種植過程中幾乎不需要農(nóng)藥，是純綠色天然產(chǎn)品，因此，絲瓜絡(luò)更深層次的應(yīng)用，正日益引起人們的關(guān)注。從文獻(xiàn)檢索來看，目前國內(nèi)外對于絲瓜絡(luò)的研究主要集中在水處理領(lǐng)域。如劉引烽，毛金浩等人在專利CN101239306中公開了一種醚化絲瓜絡(luò)的制備方法及其在金屬離子吸附中的應(yīng)用。該方法是將天然絲瓜絡(luò)與適量的NaOH乙醇溶液混合，在25 80°C下堿化， 或用微波間歇輻射堿化；然后在恒溫水浴中回流，洗滌、抽濾、烘干；用NaOH溶液分散，與一氯乙酸的醇溶液進(jìn)行反應(yīng)，抽濾、洗滌、烘干，得到醚化絲瓜絡(luò)。醚化絲瓜絡(luò)來源廣泛，可生物降解，并且處理工藝相對簡單，在污水處理方面可部分替代合成高分子材料，并具有環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。他們同時(shí)在專利CN101239303中公開了一種絲瓜絡(luò)堿化改性方法及其在金屬離子吸附中的應(yīng)用。該方法是將天然絲瓜絡(luò)與適量的NaOH乙醇溶液混合，在25 80°C下堿化，或用微波間歇輻射1 IOmin堿化，然后在恒溫水浴中回流，洗滌、抽濾、烘干，得到堿處理絲瓜絡(luò)。絲瓜絡(luò)來源廣泛，可生物降解，并且處理工藝相對簡單，在污水處理方面可部分替代合成高分子材料，并具有環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。李慧芝，許崇娟在專利CN101670273中公開了一種巰基官能化絲瓜絡(luò)制備方法及應(yīng)用技術(shù)。在具塞的三角瓶中，按質(zhì)量百分比加入巰基乙酸，四氫呋喃，堿化的絲瓜絡(luò)，濃硫酸，加塞，于40°C恒溫放置48h，然后用去離子水洗滌、抽濾，至濾液呈中性為止，用少量乙醇洗滌后，放在35°C烘箱中干燥，獲得的巰基官能化絲瓜絡(luò)對金屬離子的吸附量大，具有巰基特性，可直接對水體中各種金屬離子的吸附和洗脫，吸附效率高，吸附的速度快，選擇性強(qiáng)，解吸性能好，有良好的物理化學(xué)穩(wěn)定性和優(yōu)異的機(jī)械穩(wěn)定性，能夠在較寬的酸堿范圍內(nèi)使用，同時(shí)巰基官能化絲瓜絡(luò)具有再生能力。劉引烽，楊紅等人在專利CN101664671中公開了一種酯化絲瓜絡(luò)的制備方法及其在有機(jī)物，尤其是水體系中有機(jī)物吸附中的應(yīng)用。該方法是將天然絲瓜絡(luò)用適量的NaOH/ 乙醇溶液浸泡后，微波間歇輻射堿化，然后在恒溫水浴中回流，洗滌、烘干；用乙酸酐浸泡， 再在微波輻射條件下進(jìn)行間歇反應(yīng)，洗滌、烘干，得到酯化絲瓜絡(luò)。酯化絲瓜絡(luò)的處理工藝相對簡單，吸附有機(jī)污染物的性能較天然絲瓜絡(luò)有所提高，在污水處理方面可部分替代合成高分子材料，并具有環(huán)境友好、來源廣泛、價(jià)格低廉、可生物降解和環(huán)境友好等特點(diǎn)。
尹靜波，俞臻陽等人在專利CN101177523中公開了一種聚乳酸/絲瓜絡(luò)纖維復(fù)合材料及其制備方法。該新型完全可生物降解復(fù)合材料可明顯改善聚乳酸的耐熱性能，具有較好的機(jī)械性能，并且降低了原材料成本，有利于聚乳酸更廣泛的應(yīng)用。該復(fù)合材料以聚乳酸作為主體原材料，加入經(jīng)過有機(jī)改性的絲瓜絡(luò)短纖維以及少量潤滑劑，熱穩(wěn)定劑。由上述原料及其輔料制成的完全可生物降解復(fù)合材料具有較好機(jī)械性能，優(yōu)良的耐熱性，抗菌，耐潮濕和較低的成本等特點(diǎn)，可應(yīng)用于包裝包裹、工程建設(shè)、室內(nèi)裝飾、汽車內(nèi)飾等各個(gè)領(lǐng)域， 解決白色污染帶來的環(huán)境問題。上述各絲瓜絡(luò)材料的應(yīng)用主要集中在水處理領(lǐng)域或用來解決白色污染問題，皆不在紡織品方面。隨著人們對環(huán)境問題的重視以及對紡織品的生態(tài)需求，天然纖維以其對環(huán)境無污染以及對人體肌膚的親和性而倍受重視，絲瓜絡(luò)纖維的綠色環(huán)保性更是受到人們的青睞。 本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，聚胍作為綠色廣譜抗菌劑，對革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌、真菌和酵母菌等均有殺傷能力。將其摻加到絲瓜絡(luò)纖維中紡絲制得的功能性絲瓜絡(luò)纖維，在保持絲瓜絡(luò)纖維天然環(huán)保性能的同時(shí)，還具有很好的抗菌性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一，是提供一種功能性絲瓜絡(luò)再生纖維。本發(fā)明的目的之二，是提供一種功能性絲瓜絡(luò)再生纖維的制備方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種功能性絲瓜絡(luò)再生纖維，由聚胍和再生絲瓜絡(luò)纖維組成，且以100重量份再生絲瓜絡(luò)纖維計(jì)，聚胍的含量為0. 01-15重量份。優(yōu)選地，上述聚胍是指含有[N = C_N]n特征成分的所有胍類化合物。優(yōu)選地，上述聚胍包括聚單胍、聚雙胍和改性聚胍。一種制備上述功能性絲瓜絡(luò)再生纖維的方法，包括如下步驟(1)取適量的絲瓜絡(luò)粉碎，加入NaOH溶液蒸煮，打漿，然后用質(zhì)量百分比濃度為 1 % -3 %的Naao漂白，制成漿粕板；(2)將絲瓜絡(luò)纖維素漿粕用NaOH溶液堿化l_5h，生成堿纖維素，老成2_10h，再加入反應(yīng)2-6h，得到纖維素黃酸酯；(3)將纖維素黃酸酯與聚胍混合，攪拌3_6h，得到紡絲原液；(4)將步驟(3)所得紡絲原液紡絲制得功能性絲瓜絡(luò)再生纖維。優(yōu)選地，上述步驟(1)和步驟O)中所述的NaOH溶液的濃度為200_300g/l。優(yōu)選地，以100重量份的絲瓜絡(luò)計(jì)，步驟(1)中所述NaOH溶液的用量為15-25重量份。優(yōu)選地，以100重量份絲瓜絡(luò)纖維素漿粕計(jì)，上述步驟O)中的用量為35-60
重量份。優(yōu)選地，以100重量份再生絲瓜絡(luò)纖維計(jì)，上述步驟(3)中聚胍的用量為0. 01-15
重量份。聚胍作為聚陽離子化合物，在一般的生理環(huán)境中處于完全質(zhì)子化狀態(tài)，并能在較大PH值范圍內(nèi)保持正電性，可以吸附帶負(fù)電荷的細(xì)菌及真菌，通過作用于細(xì)菌及真菌的細(xì)胞壁和細(xì)胞質(zhì)的膜系統(tǒng)，與細(xì)胞膜磷脂中的脂肪酸結(jié)合，擊穿它們的細(xì)胞膜，使病菌體內(nèi)的生命物質(zhì)外流，從而達(dá)到很好的殺菌效果。采用上述方法制備的功能性絲瓜絡(luò)再生纖維，纖維的拉伸率為35-55%，殺菌率在 65% -99%?？蓱?yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生、家居和服飾領(lǐng)域等，具有廣闊的應(yīng)用前景。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 取IOOg絲瓜絡(luò)粉碎，加入15g濃度為300g/l的NaOH溶液蒸煮，打漿，然后用質(zhì)量百分比濃度為的NaClO漂白，制成漿粕板。將纖維素漿粕經(jīng)200g/l的NaOH溶液堿化5h，生成堿纖維素，老成2h，再加入35g
CS2反應(yīng)他，得到纖維素黃酸酯。向纖維素黃酸酯中加入0. Olg聚六亞甲基胍，攪拌他，在凝固浴中以濕法紡絲，制得功能性絲瓜絡(luò)再生纖維，測得纖維的拉伸率為45%。實(shí)施例2取IOOg絲瓜絡(luò)粉碎，加入18g濃度為^Og/l的NaOH溶液蒸煮，打漿，然后用質(zhì)量百分比濃度為2 %的Naao漂白，制成漿粕板。將纖維素漿粕經(jīng)^Og/l的NaOH溶液堿化2h，生成堿纖維素，老成4h，再加入40g CS2反應(yīng)證，得到纖維素黃酸酯。向纖維素黃酸酯中加入0. 08g聚六亞甲基二胍，攪拌證，在凝固浴中以濕法紡絲， 制得功能性絲瓜絡(luò)再生纖維，測得纖維的拉伸率為35%。實(shí)施例3取IOOg絲瓜絡(luò)粉碎，加入20g濃度為250g/l的NaOH溶液蒸煮，打漿，然后用質(zhì)量百分比濃度為2. 5 %的Naao漂白，制成漿粕板。將纖維素漿粕經(jīng)250g/l的NaOH溶液堿化3h，生成堿纖維素，老成6h，再加入50g
CS2反應(yīng)4h，得到纖維素黃酸酯。向纖維素黃酸酯中加入5g殼聚單胍(殼聚糖改性聚六亞甲基胍)，攪拌證，在凝固浴中以濕法紡絲，制得功能性絲瓜絡(luò)再生纖維，測得纖維的拉伸率為55%。實(shí)施例4取IOOg絲瓜絡(luò)粉碎，加入22g濃度為230g/l的NaOH溶液蒸煮，打漿，然后用質(zhì)量百分比濃度為1.5%的NaClO漂白，制成漿粕板。將纖維素漿粕經(jīng)220g/l的NaOH溶液堿化4h，生成堿纖維素，老成8h，再加入55g CS2反應(yīng)池，得到纖維素黃酸酯。向纖維素黃酸酯中加入IOg殼聚雙胍(殼聚糖改性聚六亞甲基二胍)，攪拌4h，在凝固浴中以濕法紡絲，制得功能性絲瓜絡(luò)再生纖維，測得纖維的拉伸率為50%。實(shí)施例5 取IOOg絲瓜絡(luò)粉碎，加入25g濃度為200g/l的NaOH溶液蒸煮，打漿，然后用質(zhì)量百分比濃度為3%的NaClO漂白，制成漿粕板。將纖維素漿粕經(jīng)300g/l的NaOH溶液堿化lh，生成堿纖維素，老成10h，再加入60g
CS2反應(yīng)池，得到纖維素黃酸酯。
5
向纖維素黃酸酯中加入15g海藻雙胍(海藻糖改性聚六亞甲基二胍)，攪拌池，在凝固浴中以濕法紡絲，制得功能性絲瓜絡(luò)再生纖維。測得纖維的拉伸率為40%。取上述實(shí)施例1-5所得功能性絲瓜絡(luò)再生纖維，在25士 1°C的條件下，測定其對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌及白色念珠菌的滅菌率(％ )，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1。表 權(quán)利要求
1.一種功能性絲瓜絡(luò)再生纖維，其特征在于，所述再生纖維由聚胍和再生絲瓜絡(luò)纖維組成，且以100重量份再生絲瓜絡(luò)纖維計(jì)，聚胍的含量為0. 01-15重量份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功能性絲瓜絡(luò)再生纖維，其特征在于，所述聚胍是指含有[N =C-N]n特征成分的所有胍類化合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功能性絲瓜絡(luò)再生纖維，其特征在于，所述聚胍包括聚單胍、 聚雙胍和改性聚胍。
4.一種制備如權(quán)利要求1所述的功能性絲瓜絡(luò)再生纖維的方法，包括如下步驟(1)取適量的絲瓜絡(luò)粉碎，加入NaOH溶液蒸煮，打漿，然后用質(zhì)量百分比濃度為 1 % -3 %的Naao漂白，制成漿粕板；(2)將絲瓜絡(luò)纖維素漿粕用NaOH溶液堿化l-5h，生成堿纖維素，老成2_10h，再加入CS2 反應(yīng)2-6h，得到纖維素黃酸酯；(3)向纖維素黃酸酯中加入聚胍，攪拌3-他，得到紡絲原液；(4)將步驟(3)所得紡絲原液紡絲制得功能性絲瓜絡(luò)再生纖維。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)和步驟⑵中所述NaOH溶液的濃度為200-300g/l。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，以100重量份的絲瓜絡(luò)計(jì)，步驟(1) 中所述NaOH溶液的用量為15-25重量份。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，以100重量份絲瓜絡(luò)纖維素漿粕計(jì)， 步驟O)中的用量為35-60重量份。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，以100重量份再生絲瓜絡(luò)纖維計(jì)，步驟(3)中聚胍的用量為0. 01-15重量份。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種功能性絲瓜絡(luò)再生纖維及其制備方法。所述再生纖維由聚胍和再生絲瓜絡(luò)纖維組成，制備過程包括將粉碎后的絲瓜絡(luò)蒸煮、打漿、漂白、堿化后，加入CS2制得纖維素黃酸酯，然后向其中加入聚胍得到紡絲原液，最后紡絲制得功能性絲瓜絡(luò)再生纖維。本發(fā)明所述功能性絲瓜絡(luò)再生纖維的拉伸率為35-55％，殺菌率達(dá)65％-99％，可應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生、家居和服飾領(lǐng)域等，具有廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號C08B9/00GK102517668SQ20111036158
公開日2012年6月27日 申請日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者李群, 王艷瑋 申請人:青島大學(xué)