一种含生物活性成分的LYOCELL大生物纤维及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种含生物活性成分的LYOCELL大生物纤维及制备方法，纤维中含有生物活性成分，体现出多种生物功能性，抑菌、防霉性能优异，水洗50次后对金黄色葡萄球菌抑菌率为99.2

【技术实现步骤摘要】
一种含生物活性成分的LYOCELL大生物纤维及其制备方法


[0001]本专利技术属于纤维素纤维制备领域，具体涉及一种含生物活性成分的LYOCELL大生物纤维及其制备方法。

技术介绍

[0002]大生物是根据时代发展、社会需求，提出的一种全局的理念。目前，随着大健康生物产业的发展，纺织领域也逐渐涌现出涉及生物产业的相关新技术、新业态。
[0003]大生物纤维，是指在纤维中加入生物活性分子进行改性，由此生产出的具有生物活性功能的纤维。大生物纤维代表产品主要有：大生物粘胶纤维、大生物涤纶纤维、大生物锦纶长丝、大生物ES纤维等。2020年9月23日，中国大生物纤维产业发展联盟成立发布会在2020年中国国际纺织纱线(秋冬)博览会期间举办。21世纪的主题曲是生物科技，将生物技术和纺织技术结合，把世界领先的大生物纤维技术广泛应用于纺织行业，将突破传统方法实现纤维产品差别化发展的有限空间，为纺织产品差别化带来新的突破，为生物技术的应用拓展出新的领域，为人类的健康做出更大的贡献。大生物纤维是有利于人类健康的具有生物活性功能的纤维，希望能够引领纺织行业发展的新潮流。
[0004]大生物纤维是我公司根据实际发展情况结合当前行业发展新局势而提出的一种新型的产业发展计划，也是我们重点的发展方向。LYOCELL纤维被誉为21世纪绿色纤维，它是以N
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甲基吗啉
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N
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氧化物(NMMO)为溶剂，用于湿法纺制的再生纤维素纤维。废弃物可自然降解，生产过程中的氧化胺溶剂可99.5％回收再用，毒性极低，且不污染环境，由于LYOCELL纤维生产过程的环保性，其与大生物产业的契合度更高。
[0005]LYOCELL纤维虽然有众多的优点，但是其在洗涤过程中表现出来的容易形变问题，是目前遇到的较为难以解决的问题之一，通过研究我们发现这与纤维湿断裂伸长率有很大的关系。

技术实现思路

[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种含生物活性成分的LYOCELL大生物纤维及其制备方法，主要包括以下技术方案：
[0007]本专利技术的目的之一在于提供一种含生物活性成分的LYOCELL大生物纤维，所述LYOCELL大生物纤维中含有生物活性成分，所述生物活性成分是指包括但不限于从茶、橙、柚、艾草及薄荷中提取的含有萜类、黄酮、生物碱、甾体、木质素等成分的一种或多种提取混合物的总称。
[0008]本专利技术的目的之二在于提供一种含生物活性成分的LYOCELL大生物纤维的制备方法，包括以下步骤：
[0009]S1、打浆：选用甲纤含量≥95％，聚合度500～600DP的浆粕为原料，经过二次打浆，所述打浆过程中，调节pH5.0～8.0，温度35～45℃，加入苏柯汉公司销售的酶制剂AU
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PE91，打浆时间为30～50min，接着加入酵素水SUKACell
‑
L1000继续打浆20～40min，完成后经甩
干得3～5％湿度的浆块。
[0010]所述酶制剂的加入量为绝干浆质量的0.001～0.002％；所述酵素水的加入量为1～3ml/L。
[0011]S3、纺丝液制备：将质量分数为50～65％的NMMO的水溶液减压蒸馏至92～95％的NMMO的水溶液，再将其与S1处理后的浆块在搅拌釜中混合均匀，同时加入大生物制剂和改性剂，混合均匀后于100～120℃真空搅拌溶解5～6小时，最后制得质量分数为20～22％的均匀透明的纺丝液。
[0012]所述大生物制剂为茶提取物、橙提取物、柚提取物、艾草提取物、薄荷提取物中的一种或多种。
[0013]所述大生物制剂的加入量为相对于浆料中甲纤含量的2～4％。
[0014]所述改性剂的加入量为大生物制剂的5～7％；所述改性剂包括甲壳素、十八胺聚氧乙烯醚、二十二烷酸、乙酰柠檬酸三乙酯和羧甲基纤维素，所述甲壳素、十八胺聚氧乙烯醚、二十二烷酸、乙酰柠檬酸三乙酯和羧甲基纤维素按重量计份为：甲壳素2～5份、十八胺聚氧乙烯醚1～2份、二十二烷酸6～8份、乙酰柠檬酸三乙酯3～4份、羧甲基纤维素3～6份。
[0015]改性剂的加入可以为大生物制剂起到保护作用，使大生物制剂均匀地分散于纺丝液中，减小其受温度、酸碱影响造成的流失。
[0016]S4、纺丝：将S2制备的纺丝液加入螺杆挤压机，在120～125℃继续溶解20～30min，然后，将温度降低至80～90℃后，再次溶解10～15min，最后过滤，进入纺丝组件。其中，纺丝速度为15～20m/min，纺丝气隙长度为7～9cm，喷丝板孔径为200～500μm，喷出的丝线在空气中呈垂直拉伸，进入二次凝固浴槽，凝固成形；第一次凝固浴浓度为5～7％的NMMO的水溶液，凝固浴温度为0～10℃，调节pH至6～7；第二次凝固浴浓度为2～3％的NMMO的水溶液，凝固浴温度为10～15℃，调节pH至6～7。
[0017]S4、后处理：将S3处理后的纤维浸入浓度为60～63％的乙醇溶液，浸入时间为6～7小时，溶液温度为室温，浴比1︰13～15。
[0018]纤维醇洗后，经漂白、水洗、上油、烘干得到LYOCELL纤维。
[0019]所述漂白采用双氧水的水溶液漂白，所述双氧水的水溶液的浓度优选为1.0～1.2g/L；所述双氧水的水溶液的pH值优选为7.2～7.8；温度优选为35～40℃。
[0020]所述上油，油浴的温度优选为60～63℃，pH值优选为6.0～9.0；油浴中油的浓度优选为2.0～3.0g/L。
[0021]通过以上方法制备的LYOCELL纤维，其干断裂强度47～50cN/tex之间，干断裂伸长率8.5％～10.5％之间，LYOCELL纤维湿断裂强度30～34cN/tex之间，其纤维湿断裂伸长率11.5％～13.5％。
[0022]由于采用了上述技术方案，本专利技术达到的技术效果是：
[0023]1、本专利技术制备的含生物活性成分的LYOCELL大生物纤维具有多种生物功能性，抑菌、防霉性能优异，水洗50次后对金黄色葡萄球菌抑菌率为99.2
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99.5％，对大肠杆菌的抑菌率为96.4
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97.1％,对白色念珠菌的抑菌率为90
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95％(按照《GB/T 20944.3
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2008振荡法》测定)，对黑曲霉的防霉等级为0级(按照《GB/T 24346—2009》测定)。
[0024]2、本专利技术采用二次打浆工序，打浆时加入酶制剂，使制备的纤维中添加天然生物成分，符合大生物纤维的基本理念。
[0025]3、由于制备的LYOCELL纤维中加入了生物活性成分，因此，制备的纤维表现出多种生物功能性。在纺丝液的制备过程中加入改性剂，为大生物制剂起到保护作用，使大生物制剂均匀地分散于纺丝液中，并减小其受温度、酸碱影响造成的流失，经色谱法检测，大生物制剂在纺丝液的制备过程中的损失率为2.6
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3.7％。
[0026]4、本专利技术通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含生物活性成分的LYOCELL大生物纤维，其特征在于：所述LYOCELL大生物纤维中含有生物活性成分。2.一种含生物活性成分的LYOCELL大生物纤维的制备方法，其特征在于：所述纤维的制备方法包括打浆、纺丝液制备、纺丝、后处理步骤。3.根据权利要求2所述的一种含生物活性成分的LYOCELL大生物纤维的制备方法，其特征在于：所述打浆步骤包括：调节pH5.0～8.0，温度35～45℃，加入酶制剂，打浆时间为30～50min，接着加入酵素水继续打浆20～40min。4.根据权利要求3所述的一种含生物活性成分的LYOCELL大生物纤维的制备方法，其特征在于：所述酶制剂的加入量为绝干浆质量的0.001～0.002％；所述酵素水的加入量为1～3ml/L。5.根据权利要求2所述的种含生物活性成分的LYOCELL大生物纤维的制备方法，其特征在于：所述纺丝液制备步骤中加入大生物制剂和改性剂，所述大生物制剂的加入量为相对于浆料中甲纤含量的2～4％；所述大生物制剂为茶提取物、橙提取物、柚提取物、艾草提取物、薄荷提取物中的一种或多种；所述改性剂的加入量为大生物制剂的5～7％；所述改性剂包括甲壳素、十八胺聚氧乙烯醚、二十二烷酸、乙酰柠檬酸三乙酯和羧甲基纤维素，所述甲壳素、十八胺聚氧乙烯醚、二十二烷酸、乙酰柠檬酸三乙酯和羧甲基纤维素按重量计份为：甲壳素2～5份、十八胺聚氧乙烯醚1～2份、二十二烷酸6～8份、乙酰柠檬酸三乙酯3～4份、羧甲基纤维素3～6份。6.根据权利要求2所述的一种含生物活性成...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄效华，甄丽，池姗，刘彦明，刘翠，
申请(专利权)人：中科纺织研究院青岛有限公司青岛百草新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：