一种提高粘胶与甲壳素共混纤维生物活性的方法技术

本发明专利技术提供一种用天然色素染色提高粘胶与甲壳素共混纤维生物活性、赋予粘胶与甲壳素共混纤维抗菌性和抗氧化活性的方法，包括步骤：(1)配制聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂和氮丙啶类交联剂的弱酸性水溶液中，投入粘胶与甲壳素共混纤维并处理；(2)向混合水溶液中加入含羧基的天然色素，保温染色后，经水洗、烘干，得到生物活性提高的粘胶与甲壳素共混纤维。该方法具有天然色素结合力强、生态友好、工艺简单、易于实施、染色纤维生物活性高和耐洗色牢度好、纤维在染色和服用过程中化学稳定性好等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种提高粘胶与甲壳素共混纤维生物活性的方法
本专利技术属于纺织品染色
，具体涉及一种用含羧基的天然色素染色提高粘胶与甲壳素共混纤维生物活性、赋予粘胶与甲壳素共混纤维抗菌性和抗氧活性的方法。
技术介绍
粘胶纤维是纺织工业中应用最为广泛的再生纤维素纤维，它具有吸湿性好、服用舒适的优点，但它不具备功能性的缺点使得其纺织产品附加值低。通过印染后整理的方法，可以赋予提高粘胶纤维的功能性；也可以通过在粘胶纺丝液中添加功能性添加剂进行纺丝，获得具有阻燃、抗菌、紫外防护等功能的新型粘胶纤维。甲壳素及其脱乙酰化的产物(甲壳胺)是自然界中储量仅次于纤维素的天然高分子聚合物，其次是甲壳素，由于其优异的生物相容性、无毒性、可生物降解性和抗菌性已经被广泛应用于许多领域。在纤维和纺织工业中，将甲壳素、甲壳胺及其混合物添加于粘胶纺丝液中，通过湿法纺丝技术可得到粘胶/甲壳素或甲壳胺共混纤维。粘胶/甲壳素共混纤维包含的甲壳素成分，在甲壳素与纤维素粘胶液混合纺丝过程中，由于混合液的强碱性作用而会发生部分脱乙酰化，粘胶与甲壳素共混纤维中的甲壳素和部分脱乙酰化的甲壳素赋予了粘胶纤维不同于普通粘胶纤维的特性。粘胶/甲壳素共混纤维是一种新型的改性粘胶纤维，它结合了粘胶纤维与甲壳素聚合物的优点，该纤维服用过程中具有无过敏性、低抗原性、高的安全性、很好的保湿性和服用舒适性，并具有一定的抗菌与消臭性能。粘胶与甲壳素共混纤维常被用于制作贴身穿着的服装，这就要求其具有良好的抗菌、抗氧化等生物活性。尽管粘胶/甲壳素共混纤维具有抗菌功能，但其抗菌性能仍然欠佳，抗氧活性则是很差，几乎不没有抗氧活性。在印染后整理中采用合成抗菌剂整理，可以提高粘胶/甲壳素共混纤维的抗菌性，但是合成抗菌剂通常没有抗氧活性功能。采用天然黄酮化合物借助多酚氧化酶的催化作用将其接枝到粘胶与甲壳素共混纤维上能提高共混纤维的抗菌和抗氧化活性[参考文献：L.,KokolV.,D.Antimicrobialandantioxidantpropertiesofchitosan-basedviscosefibersenzymaticallyfunctionalizedwithflavonoids.TextileResearchJournal,2011,81:1532-1540；SousaF.,GuebitzG.M.,KokolV.Antimicrobialandantioxidantpropertiesofchitosanenzymaticallyfunctionalizedwithflavonoids.ProcessBiochemistry,2009,44:749-756]，但存在成本高、工艺复杂、不易于在实际生产中实施的缺点。现有粘胶与甲壳素共混纤维抗菌活性欠佳、抗氧化活性很差。在现有提高粘胶/甲壳素共混纤维抗菌和抗氧化活性的方法中，有些采用了非生态友好型的合成抗菌剂，用有些方法处理的纤维只有抗菌性而没有抗氧化活性，且有些方法成本高，不易实施。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种利用天然色素对粘胶与甲壳素共混纤维进行染色的方法，赋予粘胶与甲壳素共混纤维高抗菌性和高抗氧化活性。本专利技术的一种提高粘胶与甲壳素共混纤维生物活性的方法，包括以下步骤：(1)配制含有聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂和交联剂的水溶液，调节pH值至2.2-6，按浴比1:15-50投入粘胶与甲壳素共混纤维，处理15-25min，其中，所述水溶液中，聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂的浓度为0.2-0.8g/L，交联剂的浓度为2-10g/L。(2)向步骤(1)所得处理溶液中加入天然色素，所述天然色素的重量为所投粘胶与甲壳素共混纤维重量的0.5-15％，染色10min后，以1-2℃/min的升温速度升温至50-98℃，保温染色30-90min，经水洗、烘干，得到生物活性提高的粘胶与甲壳素与甲壳胺共混纤维。进一步的，在步骤(1)中，所述交联剂为式(Ⅰ)的氮丙啶类交联剂；调节pH值的调节剂为柠檬酸与绿原酸的混合物；进一步的，在步骤(1)中，调节pH值至3-4。进一步的，在步骤(2)中，所述天然色素为含羧基的天然色素，所述含羧基的天然色素为紫胶色素和/或黄芩苷色素。进一步的，在步骤(2)中，天然色素的重量为所投粘胶与甲壳素共混纤维重量的1-7％。进一步的，在步骤(2)中，保温染色的温度为80-90℃。与现有技术相比，本专利技术具有的优点是：1、本专利技术的提高粘胶与甲壳素共混纤维生物活性的方法，利用含羧基和高生物活性的天然色素在弱酸性条件下能强烈地吸附于粘胶与甲壳素共混纤维的部分脱乙酰化的甲壳素组分上发生离子键结合的机理，将具有高生物活性的天然色素染着于粘胶与甲壳素共混纤维上，而赋予粘胶与甲壳素共混纤维好的抗菌性和抗氧活性；2、含羧基的天然色素在弱酸性条件下对粘胶与甲壳素共混纤维的亲和力高、吸附能力强，天然色素的利用率高，染色纤维的耐洗色牢度高；3、紫胶色素和黄芩苷色素的生物活性高、吸附能力强，能赋予粘胶与甲壳素共混纤维高的抗菌性和抗氧活性，解决了粘胶与甲壳素共混纤维相关纺织品抗菌性欠佳、抗氧活性很差的问题；4、本专利技术的染色方法中添加了氮丙啶类交联剂，提高了粘胶与甲壳素共混纤维中粘胶组分和部分脱乙酰化的甲壳素组分在弱酸性条件下染色时的化学稳定性；5、本专利技术中所用染色方法工艺简单，易于实施，而且生态友好、安全无毒。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例和附图详细说明如后。附图说明图1图示了本专利技术的实例1中用紫胶色素对粘胶与甲壳素共混纤维染色时紫胶色素用量与其在粘胶与甲壳素共混纤维上吸附量的关系；图2图示了本专利技术的实例1中经紫胶色素染色的粘胶与甲壳素共混纤维的生物活性；图3图示了本专利技术的实例2中用黄芩苷色素对粘胶与甲壳素共混纤维染色时黄芩苷色素用量与其在粘胶与甲壳素共混纤维上吸附量的关系；图4图示了本专利技术的实例2中经黄芩苷色素染色的粘胶与甲壳素共混纤维的生物活性。具体实施方式下面以实施例对本专利技术作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。以下实施例中天然色素在粘胶与甲壳素共混纤维上的吸附量按照上染百分率和纤维重量计算，以每克纤维吸附的天然色素毫克重量计，上染百分率采用残液比色法测定，用UV-1800型紫外可见分光光度计测定染色前后染液的吸光度。以下实施例中粘胶与甲壳素共混纤维的生物活性，用抗菌性和抗氧活性表示。抗菌性能按照GB/T20944.3-2008描述的方法评价，测定纤维对革兰氏阴性菌大肠杆菌和革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌的抑菌率；抗氧活性采用ABTS(2,2-联氨-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐)自由基消色试验法测定。实施例1利用紫胶色素提高粘胶与甲壳素共混纤维生物活性的方法，包括以下步骤：(1)室温下，配制浓度分别为0.3g/L、6g/L的平平加O(聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂)、氮丙啶交联剂的混合水溶液，使用柠檬酸和绿原酸混合物的pH调节剂调节pH值至3.5，按浴比1:30投入粘胶与甲壳素共混纤维，处理20min；(2)向步骤(1)的混合水溶液中加入2％、4％、6％、8％、10％、14％(owf)(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高粘胶与甲壳素共混纤维生物活性的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)配制含有聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂和交联剂的水溶液，调节pH值至2.2‑6，按浴比1:15‑50投入粘胶与甲壳素共混纤维，处理15‑25min，其中，所述水溶液中，聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂的浓度为0.2‑0.8g/L，交联剂的浓度为2‑10g/L；(2)向步骤(1)所得处理溶液中加入天然色素，所述天然色素的重量为所投粘胶与甲壳素共混纤维重量的0.5‑15％，染色10min后，以1‑2℃/min的升温速度升温至50‑98℃，保温染色30‑90min，经水洗、烘干，得到生物活性提高的粘胶与甲壳素共混纤维。

【技术特征摘要】
1.一种提高粘胶与甲壳素共混纤维生物活性的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)配制含有聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂和交联剂的水溶液，调节pH值至2.2-6，按浴比1:15-50投入粘胶与甲壳素共混纤维，处理15-25min，其中，所述水溶液中，聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂的浓度为0.2-0.8g/L，交联剂的浓度为2-10g/L；(2)向步骤(1)所得处理溶液中加入天然色素，所述天然色素的重量为所投粘胶与甲壳素共混纤维重量的0.5-15％，染色10min后，以1-2℃/min的升温速度升温至50-98℃，保温染色30-90min，经水洗、烘干，得到生物活性提高的粘胶与甲壳素共混纤维。2.根据权利要求1所述的一种提高粘胶与甲壳素共混纤维生物活性的方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐人成，周宇阳，曾红先，李晓琼，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32