一种中药复合抗病毒多功能可降解聚乳酸纤维及制备方法技术

本发明专利技术属于功能纤维材料领域，公开了一种中药复合抗病毒多功能可降解聚乳酸纤维及制备方法。将淀粉发酵原料经发酵提取得到乳酸，然后脱水缩合得到乳酸预聚体，再与功能纳米粒子和催化剂加入到挤出机中熔融混合缩聚，得到功能聚乳酸经纺丝成型得到产物。所述功能纳米粒子采用多孔二氧化硅及硅烷偶联剂表面改性的无机纳米粉体材料吸附中药抗病毒成分得到。本发明专利技术将聚乳酸纤维的功能改性与上游纤维聚合进行有效耦合，显著简化了工艺步骤并降低了生产能耗，且具有更好的混合分散效果和稳定性。同时将无机抗菌保健功能与中药抗病毒功能集成于同一个粒子中，能够同时发挥抗菌、抗病毒及健康保健功能。所得功能纤维具有环保、可降解和循环再生的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种中药复合抗病毒多功能可降解聚乳酸纤维及制备方法
本专利技术属于功能纤维材料领域，具体涉及一种中药复合抗病毒多功能可降解聚乳酸纤维及制备方法。
技术介绍
聚乳酸纤维是以玉米、小麦、甜菜等含淀粉的农产品为原料，经发酵生成乳酸后，再经缩聚和熔融纺丝制成。.聚乳酸纤维是一种原料可种植、易种植，废弃物在自然界中可自然降解的合成纤维。它在土壤或海水中经微生物作用可分解为二氧化碳和水，燃烧时，不会散发毒气，不会造成污染，是一种可持续发展的生态纤维。其织物面料手感、悬垂性好，抗紫外线，具有较低的可燃性和优良的加工性能，适用于各种时装、休闲装、体育用品和卫生用品等，具有广阔的应用前景。随着生活水平的提高，人们对纤维材料的功能要求也越来越多，除了需要具有原有的功能之外，对纤维材料的健康保健功能、抗菌功能、抗病毒功能也提出的新的要求。专利CN109706539A公开了一种负离子聚乳酸纤维及其制备方法，将纤维级聚乳酸PLLA粉体和负离子粉体按59～70wt％：30～41wt％混合，经挤压熔融等制得负离子聚乳酸母粒；将PLLA切片和负离子聚乳酸母粒按90～96wt％：4～10wt％混合，经挤压熔融纺丝、环吹冷却、卷绕、成型落桶制得原丝；再将原丝经集成、后纺集束、一级油浴牵伸、二级牵伸、紧张热定型、叠丝上油、预热箱中预热、卷曲、切断、成包制得负离子聚乳酸纤维。该纤维综合了聚乳酸纤维在一定条件下可完全生物降解以及电气石可释放负离子的优点，是一种可释放负离子的环境友好型纤维。专利CN102936759A公开了一种中药复合抗病毒多功能可降解聚乳酸纤维及其制备方法，多功能PLA纤维组成(按重量计)配比为：PLA为87～98.5份，偶联剂修饰后的抗紫外无机纳米粒子为0.5～3.0份，有机紫外线吸收剂为0.5～8份，防蚊虫剂二氯二苯三氯乙烷0.5～8份。多功能PLA纤维的制备方法，包括：(1)按上述配比称取PLA、抗紫外无机纳米粒子、有机紫外线吸收剂和防蚊虫剂预混后熔融共混造粒，得PLA的功能母粒；(2)将PLA的功能母粒在熔融纺丝机上经异形喷丝孔纺丝得PLA初生纤维；(3)将初生纤维牵伸得PLA多功能纤维。所得PLA纤维具有抗紫外、防蚊虫和导湿功能，可用作功能纺织品的原料。专利CN111286806A公开了一种负离子保健功能纤维及其制备方法，所述负离子保健功能纤维通过聚乳酸纺丝液、负离子保健微胶囊、天然矿物粉末、分散剂共混纺丝而得，各成分的质量比为150:7～18:1～2.5:0.5～1.5；一种负离子保健功能纤维的制备方法，其包括：以质量分数计，将150份聚乳酸纺丝液、7～18份负离子保健微胶囊、1～2.5份天然矿物粉末、0.5～1.5份分散剂在185～190℃下混合，并以550～650rpm的速度搅拌，得到负离子保健功能纤维纺丝液；将所述负离子保健功能纤维纺丝液制备成初生纤维，卷绕后将所述初生纤维在160℃温度下进行拉伸热定型，即得负离子保健功能纤维。所得负离子保健功能纤维的负离子释放功能极长效，且有优异的耐水洗性能。通过上述专利技术可以看出，制备功能纤维的核心在于如何实现无机功能纳米粒子在有机纤维中的混合分散，使其在发挥相应健康保健、抗菌、抗病毒功能的同时，不影响纤维的原有使用功能。如上述现有技术所公开的功能纤维母粒制备技术、偶联剂表面改性技术以及微胶囊技术等。在我们前期的专利中，针对无机功能纳米粒子在不同纤维基体中的混合分散及功能发挥，我们相继开发了特定硅烷偶联剂表面改性技术(CN111020739A，一种功能性抗酸氧化锦纶纤维及其制备方法；CN110904532A，一种石墨烯多功能氨纶纤维及其制备方法)；表面改性结合乳化分散技术(CN111118644A，一种石墨烯多功能腈纶纤维及其制备方法)；球磨侵蚀打孔技术(CN111155186A，一种石墨烯多功能粘胶纤维及其制备方法)。上述公开技术虽然解决了无机功能纳米粒子的混合分散问题，但对于中药抗病毒成分的引入却不能适用。为解决该问题，我们又相继开发了二氧化硅气凝胶微球负载技术(CN111519341A，一种复方抗病毒抗菌多功能PP，PE，PET无纺布及制备与应用；CN111534877A，一种中药复方抗冠状病毒、流感病毒复合抗菌多功能纤维；CN111534007A，一种复方抗病毒抗菌保健多功能纤维母粒及制备与应用)。上述公开技术能够同时实现中药抗病毒成分和无机抗菌成分的均匀负载引入。但在工业生产中，特定形态的二氧化硅气凝胶微球制备要求较高，生产成本高，且由于中药抗病毒成分与无机抗菌成分的负载方法存在差异，需要对中药抗病毒成分与无机抗菌成分进行分别负载，然后引入至纤维基体中，制备工艺较复杂。而且上述纤维基材为聚酰胺、聚氨基甲酸酯、聚丙烯腈、聚丙烯、聚乙烯、聚酯等聚合物，在可降解性、循环再生及环保性方面存在一定的不足。因此，如果能够开发一种成本较低、工艺简单的，能同时将中药抗病毒成分和无机抗菌成分引入至可降解纤维基体中的方法，将具备极好的工业应用前景，并具有良好的环保效益。另外，现有功能纤维的生产工艺普遍采用的是将功能纳米粒子添加到已制备好的纤维基材中，如将各种功能纳米粒子加入到纤维切片中混合。该工艺的问题在于：一、聚合物纤维材料首先需经聚合、分离、加工成为纤维切片，然后再将纤维切片与功能纳米粒子经熔融混合挤出，纤维切片经历了两次成型过程，显著增加了工艺步骤和能耗。二、已成型的纤维切片在与功能纳米粒子的熔融混合过程中难以混合分散均匀，造成功能纳米粒子的效果不能得到有效发挥。
技术实现思路
针对以上现有技术存在的缺点和不足之处，本专利技术的首要目的在于提供一种中药复合抗病毒多功能可降解聚乳酸纤维的制备方法。本专利技术的另一目的在于提供一种通过上述方法制备得到的中药复合抗病毒多功能可降解聚乳酸纤维。本专利技术目的通过以下技术方案实现：一种中药复合抗病毒多功能可降解聚乳酸纤维的制备方法，包括如下制备步骤：(1)将淀粉发酵原料经发酵提取得到乳酸，然后在100～170℃温度及减压条件下脱水缩合得到乳酸预聚体；(2)将乳酸预聚体与功能纳米粒子和催化剂加入到挤出机中熔融混合缩聚，得到功能聚乳酸；(3)将所得功能聚乳酸经纺丝成型，得到所述中药复合抗病毒多功能可降解聚乳酸纤维。进一步地，步骤(1)中所述淀粉发酵原料是指玉米、秸秆、大米、甘薯等。进一步地，步骤(2)中所述催化剂是指辛酸亚锡、氧化锌、氯化亚锡、有机锡化合物、有机铝化合物和有机锌化合物中的任意一种。进一步地，步骤(2)中所述功能纳米粒子的加入量为乳酸预聚体质量的0.2％～15％。进一步地，步骤(2)中所述功能纳米粒子通过如下方法制备：1)将无机功能纳米粒子加入到硅溶胶中搅拌混合均匀，然后加入硅烷偶联剂进行表面凝胶反应，120～200℃下真空干燥，粉碎，得到多孔二氧化硅及硅烷偶联剂表面改性的无机纳米粉体材料；2)将步骤1)所得多孔二氧化硅及硅烷偶联剂表面改性的无机纳米粉体材料加入到中药抗病毒提取液中进行吸附处理，冷冻干燥，得到功能纳米粒子。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中药复合抗病毒多功能可降解聚乳酸纤维的制备方法，其特征在于包括如下制备步骤：/n(1)将淀粉发酵原料经发酵提取得到乳酸，然后在100～170℃温度及减压条件下脱水缩合得到乳酸预聚体；/n(2)将乳酸预聚体与功能纳米粒子和催化剂加入到挤出机中熔融混合缩聚，得到功能聚乳酸；/n(3)将所得功能聚乳酸经纺丝成型，得到所述中药复合抗病毒多功能可降解聚乳酸纤维。/n

【技术特征摘要】
1.一种中药复合抗病毒多功能可降解聚乳酸纤维的制备方法，其特征在于包括如下制备步骤：
(1)将淀粉发酵原料经发酵提取得到乳酸，然后在100～170℃温度及减压条件下脱水缩合得到乳酸预聚体；
(2)将乳酸预聚体与功能纳米粒子和催化剂加入到挤出机中熔融混合缩聚，得到功能聚乳酸；
(3)将所得功能聚乳酸经纺丝成型，得到所述中药复合抗病毒多功能可降解聚乳酸纤维。


2.根据权利要求1所述的一种中药复合抗病毒多功能可降解聚乳酸纤维的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述淀粉发酵原料为玉米、秸秆、大米或甘薯；步骤(2)中所述催化剂是指辛酸亚锡、氧化锌、氯化亚锡、有机锡化合物、有机铝化合物和有机锌化合物中的任意一种。


3.根据权利要求1所述的一种中药复合抗病毒多功能可降解聚乳酸纤维的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述功能纳米粒子的加入量为乳酸预聚体质量的0.2％～15％。


4.根据权利要求1～3任一项所述的一种中药复合抗病毒多功能可降解聚乳酸纤维的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述功能纳米粒子通过如下方法制备：
1)将无机功能纳米粒子加入到硅溶胶中搅拌混合均匀，然后加入硅烷偶联剂进行表面凝胶反应，120～200℃下真空干燥，粉碎，得到多孔二氧化硅及硅烷偶联剂表面改性的无机纳米粉体材料；
2)将步骤1)所得多孔二氧化硅及硅烷偶联剂表面改性的无机纳米粉体材料加入到中药抗病毒提取液中进行吸附处理，冷冻干燥，得到功能纳米粒子。


5.根据权利要求4所述的一种中药复合抗病毒多功能可降解聚乳酸纤维的制备方法，其特征在于：步骤1)中所述无机功能纳米粒子包括无机纳米抗菌防螨粉、无机纳米负离子粉、无机纳米远红外粉、无机纳米磁性粉、无机纳米除甲醛粉、无机纳米除异味粉、无机纳米抗辐射防紫外线粉、石...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄钊维，邓细利，罗湘军，钟敏丽，黄蕊烨，
申请(专利权)人：广州市中诚新型材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44