一种具有高抑菌活性黏胶纤维及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种具有高抑菌活性黏胶纤维及其制备方法，属于纤维制备技术领域，所述具有高抑菌活性黏胶纤维打浆度为16～25°SR，裂断长为4～6km，耐折次数为65～80次，白度为22～25%ISO，高锰酸钾值为80～100，抑菌率≥90%。所述具有高抑菌活性黏胶纤维的制备方法包括备料、蒸煮、抗菌处理，所述的蒸煮方法所用的蒸煮药液少，不含硫化物，蒸煮和保温的时间短，是一种既经济又环保的蒸煮方法。

A kind of viscose fiber with high antibacterial activity and its preparation method

The invention discloses a viscose fiber with high antibacterial activity and a preparation method thereof, belonging to the technical field of fiber preparation, wherein the beating degree of the viscose fiber with high antibacterial activity is 16-25 \u00b0 Sr, the breaking length is 4-6km, the folding times are 65-80, the whiteness is 22-25% ISO, the potassium permanganate value is 80-100, and the antibacterial rate is \u2265 90%. The preparation method of the viscose fiber with high antibacterial activity includes material preparation, cooking and antibacterial treatment. The cooking method uses less cooking liquid, does not contain sulfide, and has short cooking and heat preservation time. It is an economic and environmental protection cooking method.

【技术实现步骤摘要】
一种具有高抑菌活性黏胶纤维及其制备方法
本专利技术属于纤维制备
，具体涉及一种具有高抑菌活性黏胶纤维及其制备方法。
技术介绍
由于目前世界范围的木材资源的短缺日益加重，在不破坏森林和环境的情况下生产纸浆和造纸成为各造纸企业追求的目标。作为解决这一问题的方案，利用一年或两年生植物如：农田废物、竹子、制糖后废弃的甘蔗秆、稻麦草等作为主要材料而由非木材植物纤维制造纸浆的技术一直受到关注。卫生用品主要用于妇女、儿童、老人、病人以及一次性医疗卫生用品，因此，对卫生的要求较高。但现有卫生用品制备过程中均存在以下问题：（1）现有卫生用品的制备原料多使用漂白浆，部分原料还添加了增白剂及显色剂，但是，由于漂白过程将产生对环境有害的化学物质，在氯漂过程中除了产生三氯甲烷外，废液中还含有40多种有机氯化物，其中以各种氯代酚为最多，如二氯代酚、三氯代酚，还产生二噁英和呋喃产物，有10多种是剧毒的。因此，被漂白纤维上都会残留污染致癌物质，危害生态和人体健康；（2）现有技术在制浆过程中多采用化学制浆法，如中国专利2007101296351公开了一种以禾草植物为原料制备的高硬度浆及其制备方法，其以禾草植物为原料，采用亚硫酸氨法、蒽醌-烧碱法、硫酸盐和亚硫酸钾法制备高硬度浆；中国专利200510108294.0公开了一种利用竹子生产纤维素纸浆的方法及其纸浆，其采用的是蒽醌-烧碱法制备竹纤维纸浆，减少药品和能源的消耗，漂白过程中尽可能减少所产生的二氧芑等有害物；在预水解过程中所生产的半纤维素能生产木糖。由于在蒸煮中使用了硫化物，产品中会残存硫化物，也不利用消费者的健康。因此，急需开发一种取材容易、抗菌性高、健康环保的植物纤维作为卫生用品的原料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种具有高抑菌活性黏胶纤维，该纤维具有较长的纤维长度、高柔韧性、较好的吸水性、保水性，且质地柔软、蓬松、抗菌性强、保持了竹纤维100%的天然本色，显著提高了下游产品的质量。本专利技术的另一目的在于提供该黏胶纤维的制备方法，该方法具有操作简单、生产方便、成本低、绿色环保的特性。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种具有高抑菌活性的黏胶纤维，其打浆度为16～25°SR，裂断长为4～6km，耐折次数为65～80次，白度为22～25%ISO，高锰酸钾值为80～100，抑菌率≥90%。进一步地，所述具有高抑菌性黏胶纤维对大肠杆菌的抑菌率≥92%，对金黄色葡萄球菌的抑菌率≥99%。上述具有高抑菌活性黏胶纤维的制备方法，它包括以下步骤：S1.备料：将竹类植物原料湿法备料成竹片；S2.蒸煮：将竹片加入对绝干原料量8～12%的氢氧化钾溶液，其料液比为1:3～4；通入蒸汽进行加热，加热升温至温度为110～125℃时保温50～60分钟，得到竹纤维材料与黑液；S3.抗菌处理：将经蒸煮得到的竹纤维材料进行磨浆处理，向浆料中加入高分子壳聚糖，其加入量为绝干浆料量的0.01～0.015%。进一步地，所述高分子壳聚糖乳液的制备方法为：将纯天然甲壳素制成壳聚糖粉末，其中壳聚糖的相对分子量为200～300万，壳聚糖粉末经水化处理后形成壳聚糖乳液。进一步地，所述高分子壳聚糖乳液的制备方法具体为：将壳聚糖粉末与蒸馏水按照1:500的比例进行混合，混合后加温至45-55℃，搅拌乳化，搅拌速度为150-280r/min，将分散后的粒子直径溶解至0.8-1.8μm。进一步地，所述竹类植物原料为毛竹、黄竹、慈竹、水竹、白夹竹、西风竹中的一种或多种的组合。进一步地，所述蒸煮步骤前还包括对湿法备料的竹片进行浸渍处理，浸渍处理采用的方式为：将浸渍液浸渍竹类植物原料，使料液比达到1:3～4，在常压下于85℃以上于螺旋浸渍器中保温和混合50分钟以上；所述的浸渍液为碱溶液或碱溶液与黑液的混合液。进一步地，所述碱溶液为对绝干原料量8～12%的氢氧化钾溶液，所述黑液的浓度为8～10°Bé。进一步地，所述高分子壳聚糖的相对分子量为200～300万。所述具有高抑菌活性黏胶纤维用来制备包装材料、生活用纸、烟草添加材料、妇婴用品。对常用的竹类植物原料的化学组成进行分析，发现总纤维素重量百分含量为：74.52%，总木素重量百分含量为25.08%，聚戊糖重量百分含量为20.67%，笨-醇抽出物重量百分含量为27.25%。蒸煮过程是制浆的关键步骤，由于木材与竹材原料的组织结构、微观结构、化学组成以及木素分子结构等均有差异，因此，在蒸煮过程中脱木素反应历程也有很大的差别。对于竹类原料烧碱法蒸煮脱木素反应历程，包括升温和保温两段。蒸煮的过程一般包括三个过程：1、蒸煮液向原料内部渗透的过程。2、碱液与原料起化学反应的过程；3、反应物从原料中溶出的过程。此三过程既分阶段，又几乎同时交叉进行，根据不同材料的需要，适当的除去原料中的木素和杂质，使纤维之间的结合力下降，促使纤维离解成浆。因此，蒸煮的目的在于利用蒸煮液的作用，适当地除去原料中的木素，尽可能保留纤维素和半纤维素以利于造纸。在蒸煮过程中，由于高温蒸煮以及化学蒸煮药液的作用，原料中的木素、纤维素和半纤维素以及其他成分均会发生一定的化学变化，受到不同程度的降解和损伤。针对竹类植物纤维这种特殊的制浆原料，本专利技术的方法中，对化学蒸煮药液进行了严格的控制，将其浓度降低，减少对制浆所需要成分如纤维素、半纤维素、木素的降解和损伤。同时，在低温蒸煮的过程中，本专利技术的方法中尽可能降低蒸煮温度的方法，使得竹类植物处于高温的时间缩短，因而减少了竹类植物原料中各组分的降解。因此，本专利技术的方法中最大限度的保护了竹类植物原料中制浆所需的成分，同时大大缩短了保温时间，大大降低了能耗。本专利技术采用的钾法工艺就是利用碱液的作用，适当的除去原料中的木素，尽可能保留纤维素和半纤维素以利于造纸。实际上在蒸煮过程中由于高温强碱的作用，原料中的木素、纤维素、半纤维素以及其他成分均会发生一定的化学变化，受到不同程度的降解和损伤，因此必须研究原料在蒸煮过程竹的变化规律，制定适宜的蒸煮条件。本专利技术的钾法工艺中，通过对蒸煮液的选择、用量和浓度、蒸煮及保温时间的长短、蒸煮温度的高低进行系统的研究，在尽可能的减少纤维素和半纤维素损害及尽可能保留适当的木素条件下进行蒸煮，从而达到既减少生产成本，节约能源，又能提高制浆得率的目的。本专利技术具有以下优点：1.本专利技术方法在蒸煮步骤利用低碱、无硫生产工艺，在生产过程中将无二氧化硫、二噁英等有害物质的产生，生产出不含二氧化硫、二噁英等有害物质的高性能生物质竹纤维新材料，可以杜绝生产过程中臭气的产生及减少COD排放量达70%以上。现有技术中蒽醌的加入可以减少蒸煮时间，保护纤维素及半纤维素，但是会加深脱木素，而本专利技术要求尽量保留一定量的木素，故蒽醌的加入不适合本专利技术所要达到的技术效果。所述的蒸煮方法所用的蒸煮药液少，不含硫化物，蒸煮和保温的时间短，是一种既经济又环保的蒸煮方法。2.本专利技术方法在生产过程中竹浆未经过漂白，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有高抑菌性黏胶纤维，其特征在于，其打浆度为16～25°SR，裂断长为4～6km，耐折次数为65～80次，白度为22～25%ISO，高锰酸钾值为80～100，抑菌率≥90%。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有高抑菌性黏胶纤维，其特征在于，其打浆度为16～25°SR，裂断长为4～6km，耐折次数为65～80次，白度为22～25%ISO，高锰酸钾值为80～100，抑菌率≥90%。


2.如权利要求1所述的一种具有高抑菌活性的黏胶纤维，其特征在于，所述具有高抑菌性黏胶纤维对大肠杆菌的抑菌率≥92%，对金黄色葡萄球菌的抑菌率≥99%。


3.如权利要求1或2所述的具有高抑菌性黏胶纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.备料：将竹类植物原料湿法备料成竹片；
S2.蒸煮：将竹片加入对绝干原料量8～12%的氢氧化钾溶液，其料液比为1:3～4；通入蒸汽进行加热，加热升温至温度为110～125℃时保温50～60分钟，得到竹纤维材料与黑液；
S3.抗菌处理：将经蒸煮的竹纤维材料进行磨浆处理，向浆料中加入高分子壳聚糖乳液，其加入量为绝干浆料量的0.01～0.015%。


4.如权利要求3所述的具有高抑菌活性黏胶纤维的制备方法，其特征在于，所述高分子壳聚糖乳液的制备方法为：将纯天然甲壳素制成壳聚糖粉末，其中壳聚糖的相对分子量为200～300万，壳聚糖粉末经水化处理后形成壳聚糖乳液。


5....

【专利技术属性】
技术研发人员：沈根莲，李丛峰，李云川，范武毅，朱明兰，
申请(专利权)人：四川环龙新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51