CN103981588A - 一种抗菌除臭纤维素纤维及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种抗菌除臭纤维素纤维，其中含有1～10wt%的铝硅酸盐缓释微胶囊、1～5wt%的竹炭纳米粉体、干断裂强度为1.80～2.60cN/dtex，湿断裂强度为0.90～1.50cN/dtex；制备方法包括：变性粘胶的制备和纺丝及后处理，所述纺丝及后处理过程中加入铝硅酸盐缓释微胶囊。本发明具有服用性能优良、纺织加工性能好、抗抑菌及除臭功能突出；将竹炭纳米浆料从后溶解加入并搅拌均匀，将硅铝酸盐粉体制成缓释微胶囊，采用纺前注射方式在纺丝前加入，微胶囊的存在避免了强酸碱对硅铝酸盐直接接触而造成的有效物质分解流失和结构破坏，织物中硅铝酸盐微胶囊随着酸浴成型或摩擦破裂缓慢的释放有效成分，纳米竹炭粉体吸附异味，起到长期抗抑菌、除臭的作用。

Description

一种抗菌除臭纤维素纤维及其制备方法

技术领域

本发明涉及改性纤维素技术领域，尤其涉及一种抗菌除臭纤维素纤维及其制备方法。

背景技术

随着社会的进步和人们生活水平的提高，人们着装的观念也在不断地更新，对纺织品的功能性和产品的舒适美观性提出了更高的要求。而棉、麻、丝、毛等天然纤维的生产由于受自然气候和粮棉争地矛盾的影响，产量增长十分缓慢，远远不能满足实际需求。

自然界中纤维素不仅储备量大，而且是一种取之不尽、用之不竭的可再生资源。这种原料目前还只有极少的一部分被制成纤维。随着人类对自然界认识的不断深入，纤维素的利用还将逐渐扩大。与此相比，合成纤维主要是由不同地质时期形成的原料（石油、煤、天然气等）来生产的，这些原料的贮存量虽然很大，但它在逐渐消耗，并是难以恢复的。有专家预测，地球上的石油资源到二十一世纪中期将会用尽。而纤维素的资源是无限的，它以巨大的速度不断地天然合成。

21世纪是要求进一步保护环境和合理利用资源的时代。纤维素纤维由于能被生物分解或安全燃烧转化成水蒸气和二氧化碳，由废弃物引起的破坏环境问题少。由此可见，无论从资源的丰富程度、从废弃物的处理，以及从穿着的舒适性和美观大方等多方面考虑，发展纤维素纤维是十分必要的。

目前我国粘胶纤维品种多数是普通纤维，功能性纤维、差别化纤维很少。国内虽已掌握着色纤维、阻燃纤维、超细旦丝的生产技术，但形成批量生产能力的厂家极少。根据业内人士分析，我国差别化纤维在质量与数量上与国外仍有差距。目前国内由于多种原料不能满足出口市场的需要，出口服装面料70%靠进口。主要原因之一即为新技术、新产品开发能力差，高水平的差别化、功能化纤维数量有限。据统计，欧、美、日等发达国家人均粘胶纤维消费量为1.3公斤，是发展中国家的6~7倍。这表明差别化纤维不仅具有广泛的国内市场，而且具有广阔的国际市场。因此有必要大力开发高性能、差别化品种，满足国内外市场需求，提升产品竞争力。

目前市场上见到的各种抗菌纺织品（包括针织物、梭织物及无纺布），基本上采用三种方法生产：一是先将抗菌剂加入纺丝材料中制成抗菌纤维，然后制成各种抗菌纺织品，这种方法常用来生产化学合成纤维类产品；二是在织物印染后整理过程中加入抗菌剂（常被称为抗菌整理剂），然后制成各种抗菌纺织品，这种方法既可生产纯天然纤维或纯化学合成纤维类产品，也可生产混纺纤维类产品，适应性广，故绝大多数抗菌纺织品的生产是采用这种方法；三是先将抗菌剂加入纺丝材料中制成抗菌纤维，再在织物印染后整理过程中加入抗菌整理剂，然后制成各种抗菌纺织品，这种方法仅在具有很高抗菌性能要求的特殊产品中使用。

目前我国的抗菌技术已取得了较大的发展，但抗菌产品还存在着一些问题，绝大多数有机类抗菌剂都对人体皮肤有着一定的刺激性和毒副作用，而无机类抗菌剂常含有重金属离子，极易通过与人体皮肤接触被人体吸收，对人体的健康造成极大危害。

能更好地解决抗菌广谱问题，研制出更加广谱的抗菌剂，改善抗菌的耐久性，使织物经过多次洗涤仍然具有良好的抗菌效果，能有选择性地抑制细菌的繁殖并使菌落数保持在对人体无害的水平，而不是一味的彻底消灭所有细菌。这一系列问题的解决变的尤为迫切。

近年来，出现了利用天然大分子物质为抗菌剂进行纺织品的抗菌防臭加工，满足了纺织品安全、健康和环保的要求，甲壳素类纤维成为主要一员。由于甲壳素纤维强力低、脆性大，纤维带色和价格昂贵等，影响制品的品质和成本，对于已经产生的臭气不能吸收分解，造成难以普及推广。

申请号为200510073503.2的中国专利公开了一种除臭纤维及其制备方法，包括如下步骤：将酞箐铁和无结晶水硅酸铝混合研磨后加入光触媒二氧化钛，与配好的偶联剂搅拌混合添加聚丙烯和EVA树脂并搅拌，加入表面活性剂和分散剂，搅拌制得除臭剂浓缩母粒干燥后与载体聚丙烯混合经熔融纺丝制得除臭纤维。申请号为201110219501.5的中国专利公开了一种抗菌除臭改性涤纶纤维，由PET切片和抗菌剂-抗菌沸石，除臭剂由酞箐铁、硅酸铝及光触媒二氧化钛组成混合而成，将4-10% 的抗菌剂和10-15% 的除臭剂于200-230℃加入到PET 切片中，按普通的涤纶切片纺生产工艺与流程进行生产，制得抗菌除臭改性涤纶纤维产品。申请号为201210098266.5的中国专利，公开了一种除臭聚酰胺纤维及其制备方法，，原料组分及各组分的重量份数为：聚酰胺纤维100-300 份、2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇0.5-2份、溶剂200-500份、脱水剂0.05-0.2份和催化剂0.1-0.2份。将具有除臭功能的2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇与聚酰胺纤维反应，使2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇分子中的羟基与聚酰胺分子中的羧基进行缩合反应，进而得到具有除臭功能的聚酰胺纤维。

以上所公开的除臭抗菌类纤维都属于合成纤维的范畴，一方面，合成纤维大都依赖石油资源，随着能源的日益枯竭，开发必然会受到限制；另一方面，合成纤维虽然强力突出，但吸湿透气性差，穿着不舒适性，不适宜做贴身衣物着装，因此抗菌除臭性能的发挥也大打折扣。

申请号为00803554.7的PCT专利，公开了一种除臭纤维及其制备方法，采用处理液含有脱乙酰的甲壳质和/或改性的脱乙酰甲壳质，羧酸聚合物，氧化锌和粘合树脂处理天然纤维素或合成纤维。申请号为00805580.7的PCT专利公开了一种具有除臭或抗菌性的纤维构造物，纤维表面上具有钛和硅构成的复合氧化物和粘合剂的纤维构造物。申请号为201010185033.X的中国专利 ，公开了一种一种具有抗菌消臭功能的织物，，该织物是采用消臭剂组合物及有机抗菌剂经过浸轧或涂层加工所得到的。消臭剂组合物由以二氧化硅、氧化锌或二氧化钛为主要成分的消臭剂中的至少两种所形成，有机抗菌剂为行机硅季胺盐类抗菌剂。

以上所公开的除臭抗菌类纤维都属于织物后整理工艺，虽然后整理织物的抗菌除臭功能比较优良，价格也相对低廉便于推广，但耐洗性差，由于粘合剂的存在织物的手感发硬，非常不适宜制作夏季的贴身衣物。

申请号为201310097045.0的中国专利公开了一种具有天然抗菌、除臭及负离子功能竹纤维素纤维的制法，系将适量的废咖啡渣先加入竹浆作为原料，再加入氧化甲基玛琳溶剂，使其相混合溶解成粘液后，以干喷湿式纺丝法将该粘液从纺嘴中挤压出来，并经凝固浴中凝固再生成丝，最后经水洗、干燥、上油及卷取等程序后，即可制得具有天然抗菌、除臭及负离子功能竹纤维素纤维。该专利是采用新型溶剂法天丝工艺来制备纤维素纤维，由于溶剂的可回收利用不仅纺丝工艺绿色环保，而且还有效的利用了废弃的咖啡渣作为功能性添加物，但纤维的生产成本较高，不利于大批量的产业化生产推广。

申请号为200680008036.8的PCT专利公开了一种除臭抗菌纤维制品，本发明提供包含含有具有抗菌性的金属的钙霞石类矿物、粘土矿物、针叶树漂白牛皮纸浆和阔叶树漂白牛皮纸浆的除臭抗菌纤维制品。申请号为201210349910.1的中国专利公开了一种消汗臭粘胶纤维及其制备方法，本发明属于纤维制备技术领域，涉及硅酸盐矿物及酸、盐两性物质生产的功能性粘胶纤维，特别是一种含粘胶短纤和粘胶长丝的消汗臭粘胶纤维及其制备方法。虽然以上专利都属于利用天然铝硅酸盐为除臭吸附剂来制备纤维素纤维，如果采用传统的纤维素纤维生产工艺，作为公知知识，浆粕经碱液浸渍、二硫化碳黄化后加入碱液制成粘胶纺丝液，经脱泡、熟成后采用湿法纺丝喷丝工艺成型，凝固浴为硫酸，大量酸碱盐的存在势必会造成大部分有效矿物质的流失，严重影响到了成品纤维的抗菌除臭功能性，试验表明，从后溶解加入对甲纤含量为7%铝硅酸盐粉体，混合均匀后纺丝经精炼工序后，采用灼烧残留物法检测最终纤维中铝硅酸盐的含量为1.9%左右，超过5%的铝硅酸盐有效物质被氢氧化钠及硫酸分解流失。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种服用性能优良、纺织加工性能好、抗抑菌及除臭功能突出的纤维素纤维。

本发明所要解决的第二个技术问题是：针对现有技术存在的不足，在不影响正常纺丝的情况下，将竹炭纳米浆料从后溶解加入并搅拌均匀，将硅铝酸盐粉体制成缓释微胶囊，采用纺前注射方式在纺丝前加入，微胶囊的存在避免了强酸碱对硅铝酸盐直接接触而造成的有效物质分解流失和结构破坏，织物中硅铝酸盐微胶囊随着酸浴成型或摩擦破裂缓慢的释放有效成分，纳米竹炭粉体吸附异味，起到长期抗抑菌、除臭的作用，且生产的纤维服用性能优良、纺织加工性能好的抗菌除臭纤维素纤维的制备方法。

本发明的技术解决方案是，提供如下一种抗菌除臭纤维素纤维，所述纤维中含有1～10wt%的铝硅酸盐缓释微胶囊，含有1～5wt%的竹炭纳米粉体，所述纤维的干断裂强度为1.80～2.60cN/dtex，湿断裂强度为0.90～1.50cN/dtex，干断裂伸度为16～22%，对氨气去除率≥92.0%，醋酸去除率≥92.0%，异戊酸去除率≥93.0%，杀菌活性对数值≥0，抑菌活性对数值≥2。

一种抗菌除臭纤维素纤维的制备方法，步骤包括：变性粘胶的制备和纺丝及后处理，所述纺丝及后处理过程中加入铝硅酸盐缓释微胶囊。

具体工艺步骤如下：

（1）变性粘胶的制备：以纤维素浆粕为原料，经包括浸渍、压榨、粉碎、老成、黄化、溶解、混合以及熟成步骤制得粘胶，在溶解步骤中，加入占粘胶中α纤维素0.5～1.2wt%的变性剂，加入竹炭纳米浆料搅拌2~4h制得变性粘胶；

（2）纺丝及后处理：通过纺前注射***，将铝硅酸盐微胶囊通过计量泵加入到混合器，同时变性粘胶液通过粘胶流量计加入到混合器，混合均匀后快速引入凝固浴纺丝成型，然后经丝条牵伸和后处理步骤得到抗菌除臭纤维素纤维。

作为优选，所述凝固浴包括硫酸80～130g/l、硫酸锌8～13.5g/l、硫酸钠320～350g/l。 

作为优选，所述竹炭纳米浆料的制备是将粒径为200~900纳米的竹炭粉体加入到浓度为4.0~6.0wt%的氢氧化钠溶液中，在40±3℃的温度下搅拌40~60分钟，过滤后加入分散剂，分散剂的加入质量为竹炭纳米粉体质量的0.02~0.10%，在500~1000转/min的高速转动下搅拌60~80分钟后，得到含竹炭粉体30~40wt%的稳定浆料。

作为优选，所述的铝硅酸盐缓释微胶囊的制备包括：

（1）预处理：将天然铝硅酸盐加入到浓度为3.0～5.0wt%的碱溶液中，在32±2℃的温度下浸泡30～40分钟后，然后在温度为40±2℃时进行水洗，过滤后在80±3℃的温度下进行烘干，最后预粉碎至0.9~1.8微米的铝硅酸盐粉体；

（2）缓释微胶囊的制备：明胶和软水按比例1:24~30加入反应釜中，控制温度80~86℃加热溶解，然后冷却至50±1℃，之后缓慢加入预处理制备的铝硅酸盐粉体，用高速分散机高速搅拌，搅拌速度为100～150转/秒，调节pH值至酸性，反应15~20 min，降温至10~12℃后固化，调节pH值至碱性，反应40~50 min，降低搅拌速度至10~15转/秒，反应60~80 min后抽滤得到“含微胶囊25~30wt%、粒径Ｄ90≤2.0微米、大于4微米的粒子≤1%，芯壁比为3：1”的均匀乳液。

作为优选，所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠。

作为优选，所述变性剂为烷基多胺。

采用本技术方案的有益效果：本发明的抗菌除臭纤维素纤维中硅铝酸盐有效成分的含量流失较少，加上竹炭纳米粉体强大的吸附功能，成品纤维的抗抑菌、除臭功能更加的持久稳定，因此本发明的抗菌除臭纤维素纤维既有天然纤维素纤维的吸收透气、穿着舒适、废弃后可自然降解的优点，又有抗抑菌、除臭功能性强、效果持久的优点。

具体实施方式

为便于说明，下面对本发明所述的抗菌除臭纤维素纤维及其制备方法做详细说明。

实施例1：

制备0.78 dtex×32mm抗菌除臭纤维素纤维：

（一）制备竹炭纳米浆料备用

竹炭纳米浆料的制备是将粒径为200~900纳米竹炭粉体加入到5.0wt%的氢氧化钠溶液中，在温度为41℃的条件下搅拌45分钟，过滤后加入分散剂十二烷基苯磺酸，加入分散剂的质量为竹炭纳米粉体质量的0.08wt%，800转/min转速下搅拌70分钟后，得到含竹炭粉体35wt%的稳定浆料，即竹炭纳米浆料。

（二）制备铝硅酸盐缓释微胶囊备用

铝硅酸盐缓释微胶囊的制备包括：

（1）预处理：将天然铝硅酸盐加入到4.0wt%的碱溶液中，在温度为32℃浸泡35分钟后，在温度为41℃进行水洗，过滤后在80℃进行烘干，然后预粉碎至D90=1.8微米的铝硅酸盐粉体；

（2）缓释微胶囊的制备：明胶和软水按比例1:27加入反应釜中，控制温度85℃加热溶解，然后冷却至51℃，之后缓慢加入预处理制备的铝硅酸盐粉体，用高速分散机高速搅拌，搅拌速度为120转/秒，调节pH值至酸性，反应18min，降温至11℃后加入固化，调节pH值至碱性，反应45min，降低搅拌速度至10转/秒，反应70min后抽滤得到含“微胶囊28wt%、粒径Ｄ90≤2.0微米、大于4微米的粒子≤1%，芯壁比为3:1”的均匀乳液，即铝硅酸盐缓释胶囊。

制备0.78 dtex×32mm抗菌除臭纤维素纤维的制备方法：

1. 变性粘胶的制备：以纤维素浆粕为原料，经包括浸渍、压榨、粉碎、老成、黄化、溶解、混合以及熟成步骤制得粘胶，在溶解步骤中，加入占粘胶中α纤维素0.8wt%的变性剂烷基多胺，加入占成品纤维质量的2wt%上述制备好的竹炭纳米浆料并搅拌3h制得变性粘胶。

2．纺丝及后处理：通过纺前注射***，将上述制备好的铝硅酸盐微胶囊通过计量泵加入到混合器，铝硅酸盐微胶囊占成品纤维质量的8wt%，同时变性粘胶液通过粘胶流量计加入到混合器，混合均匀后快速引入凝固浴纺丝成型，所述凝固浴的组成为硫酸90g/l、硫酸锌11.5g/l、硫酸钠330g/l，然后经丝条牵伸和后处理步骤得到抗菌除臭纤维素纤维。

经过对实施例1所述的制备方法制得的0.78dtex×32mm抗菌除臭纤维素纤维产品进行检测，其中主要指标的检测结果如下表中所示：

注：上表中所述的抑菌值和杀菌值按照日本工业标准JIS L1902:2008。

实施例2：

制备1.11dtex×32mm抗菌除臭纤维素纤维：

（一）   制备竹炭纳米浆料备用

竹炭纳米浆料的制备是将粒径为200~900纳米竹炭粉体加入到4.0wt%的氢氧化钠溶液中，在40℃搅拌60分钟，过滤后加分散剂入十二烷基苯磺酸，分散剂的加入质量为竹炭纳米粉体质量的0.10wt%，500转/min转速下搅拌80分钟后，得到含竹炭粉体30wt%的稳定浆料，即竹炭纳米浆料。

（二）   制备铝硅酸盐缓释微胶囊备用

铝硅酸盐缓释微胶囊的制备包括：

（1）预处理：将天然铝硅酸盐加入到3.0wt%的碱溶液中，在温度为30℃浸泡30分钟后，在温度为38℃进行水洗，过滤后在77℃进行烘干，然后预粉碎至D90=1.2微米的铝硅酸盐粉体；

（2）缓释微胶囊的制备：明胶和软水按比例1:24加入反应釜中，控制温度82℃加热溶解，然后冷却至49℃，之后缓慢加入预处理制备的铝硅酸盐粉体，用高速分散机高速搅拌，速度为150转/秒，调节pH值至酸性，反应20min，降温至10℃后加入固化，调节pH值至碱性，反应40min，降低搅拌速度至12转/秒，反应80min后抽滤得到“含微胶囊30wt%、粒径Ｄ90≤2.0微米、大于4微米的粒子≤1%，芯壁比为3:1”的均匀乳液，即铝硅酸盐缓释胶囊。

 制备1.11dtex×32mm抗菌除臭纤维素纤维的制备方法：

1. 变性粘胶的制备：以纤维素浆粕为原料，经包括浸渍、压榨、粉碎、老成、黄化、溶解、混合以及熟成步骤制得粘胶，在溶解步骤中，加入占粘胶中α纤维素0.5wt%的变性剂烷基多胺，加入占成品纤维质量的1wt%上述制备好的竹炭纳米浆料搅拌2h制得变性粘胶。

2. 纺丝及后处理：通过纺前注射***，将上述制备好的铝硅酸盐微胶囊通过计量泵加入到混合器，铝硅酸盐微胶囊占成品纤维质量的1wt%，同时变性粘胶液通过粘胶流量计加入到混合器，混合均匀后快速引入凝固浴纺丝成型，所述凝固浴的组成为硫酸120g/l、硫酸锌8.5g/l、硫酸钠320g/l，然后经丝条牵伸和后处理步骤得到抗菌除臭纤维素纤维。

经过对实施例2所述的制备方法制得的1.11dtex×32mm抗菌除臭纤维素纤维产品进行检测，其中主要指标的检测结果如下表中所示：

注：上表中所述的抑菌值和杀菌值按照日本工业标准JIS L1902:2008。

实施例3：

制备1.33dtex×38mm抗菌除臭纤维素纤维：

（一）制备竹炭纳米浆料备用

竹炭纳米浆料的制备是将粒径为200~900纳米竹炭粉体加入到6.0wt%的氢氧化钠溶液中，在43℃搅拌50分钟，过滤后加入分散剂十二烷基苯磺酸，分散剂的加入质量为竹炭纳米粉体质量的0.02wt%，600转/min转速下搅拌60分钟后，得到含竹炭粉体40wt%的稳定浆料，即竹炭纳米浆料。

（二）制备铝硅酸盐缓释微胶囊备用

铝硅酸盐缓释微胶囊的制备包括：

（1）预处理：将天然铝硅酸盐加入到5.0wt%的碱溶液中，在温度为34℃浸泡40分钟后，在温度为42℃进行水洗，过滤后在83℃进行烘干，然后预粉碎至D90=1.6微米的铝硅酸盐粉体；

（2）缓释微胶囊的制备：明胶和软水按比例1:30加入反应釜中，控制温度80℃加热溶解，然后冷却至50℃，之后缓慢加入预处理制备的铝硅酸盐粉体，用高速分散机高速搅拌，速度为100转/秒，调节pH值至酸性，反应15min，降温至12℃后加入固化，调节pH值至碱性，反应50min，降低搅拌速度至15转/秒，反应60min后抽滤得到“含微胶囊25wt%、粒径Ｄ90≤2.0微米、大于4微米的粒子≤1%，芯壁比为3:1”的均匀乳液，即铝硅酸盐缓释胶囊。

制备1.33dtex×38mm抗菌除臭纤维素纤维的制备方法：

1. 变性粘胶的制备：以纤维素浆粕为原料，经包括浸渍、压榨、粉碎、老成、黄化、溶解、混合以及熟成步骤制得粘胶，在溶解步骤中，加入占粘胶中α纤维素1.2wt%的变性剂烷基多胺，加入占成品纤维质量的4wt%上述制备好的竹炭纳米浆料搅拌4h制得变性粘胶。

2. 纺丝及后处理：通过纺前注射***，将上述制备好的铝硅酸盐微胶囊通过计量泵加入到混合器，铝硅酸盐微胶囊占成品纤维质量的7wt%，同时变性粘胶液通过粘胶流量计加入到混合器，混合均匀后快速引入凝固浴纺丝成型，所述凝固浴的组成为硫酸80g/l、硫酸锌10.5g/l、硫酸钠340g/l，然后经丝条牵伸和后处理步骤得到抗菌除臭纤维素纤维。

经过对实施例3所述的制备方法制得的1.33dtex×38mm抗菌除臭纤维素纤维产品进行检测，其中主要指标的检测结果如下表中所示：

注：上表中所述的抑菌值和杀菌值按照日本工业标准JIS L1902:2008。

实施例4：

制备1.67dtex×38mm抗菌除臭纤维素纤维：

（一）制备竹炭纳米浆料备用

竹炭纳米浆料的制备是将粒径为200~900纳米竹炭粉体加入到6.0wt%的氢氧化钠溶液中，在43℃搅拌50分钟，过滤后加入分散剂十二烷基苯磺酸，分散剂的加入质量为竹炭纳米粉体质量的0.02wt%，900转/min转速下搅拌60分钟后，得到含竹炭粉体40wt%的稳定浆料，即竹炭纳米浆料。

（二）制备铝硅酸盐缓释微胶囊备用

铝硅酸盐缓释微胶囊的制备包括：

（1）预处理：将天然铝硅酸盐加入到5.0wt%的碱溶液中，在温度为34℃浸泡40分钟后，在温度为42℃进行水洗，过滤后在83℃进行烘干，然后预粉碎至D90=1.6微米的铝硅酸盐粉体；

（2）缓释微胶囊的制备：明胶和软水按比例1:30加入反应釜中，控制温度80℃加热溶解，然后冷却至50℃，之后缓慢加入预处理制备的铝硅酸盐粉体，用高速分散机高速搅拌，速度为100转/秒，调节pH值至酸性，反应15min，降温至12℃后加入固化，调节pH值至碱性，反应50min，降低搅拌速度至14转/秒，反应60min后抽滤得到“含微胶囊25wt%、粒径Ｄ90≤2.0微米、大于4微米的粒子≤1%，芯壁比为3:1”的均匀乳液，即铝硅酸盐缓释胶囊。

制备1.67dtex×38mm抗菌除臭纤维素纤维的制备方法：

1. 变性粘胶的制备：以纤维素浆粕为原料，经包括浸渍、压榨、粉碎、老成、黄化、溶解、混合以及熟成步骤制得粘胶，在溶解步骤中，加入占粘胶中α纤维素1.2wt%的变性剂烷基多胺，加入占成品纤维质量的4wt%上述制备好的竹炭纳米浆料搅拌4h制得变性粘胶。

2. 纺丝及后处理：通过纺前注射***，将上述制备好的铝硅酸盐微胶囊通过计量泵加入到混合器，铝硅酸盐微胶囊占成品纤维质量的7wt%，同时变性粘胶液通过粘胶流量计加入到混合器，混合均匀后快速引入凝固浴纺丝成型，所述凝固浴的组成为硫酸80g/l、硫酸锌10.5g/l、硫酸钠340g/l，然后经丝条牵伸和后处理步骤得到抗菌除臭纤维素纤维。

经过对实施例4所述的制备方法制得的1.67dtex×38mm抗菌除臭纤维素纤维产品进行检测，其中主要指标的检测结果如下表中所示：

注：上表中所述的抑菌值和杀菌值按照日本工业标准JIS L1902:2008。

实施例5：

制备2.22dtex×51mm抗菌除臭纤维素纤维：

（一）制备竹炭纳米浆料备用

竹炭纳米浆料的制备是将粒径为200~900纳米竹炭粉体加入到4.4wt%的氢氧化钠溶液中，在42℃搅拌58分钟，过滤后加入十二烷基苯磺酸分散剂，质量为竹炭纳米粉体质量的0.03wt%，1000转/min转速下搅拌72分钟后，得到含竹炭粉体32wt%的稳定浆料，即竹炭纳米浆料。

（二）制备铝硅酸盐缓释微胶囊备用：

铝硅酸盐缓释微胶囊的制备包括：

（1）预处理：将天然铝硅酸盐加入到3.7wt%的碱溶液中，在温度为33℃浸泡34分钟后，在温度为39℃进行水洗，过滤后在79℃进行烘干，然后预粉碎至D90=1.3微米的铝硅酸盐粉体；

（2）缓释微胶囊的制备：明胶和软水按比例1:29加入反应釜中，控制温度82℃加热溶解，然后冷却至49℃，之后缓慢加入预处理制备的铝硅酸盐粉体，用高速分散机高速搅拌，速度为135转/秒，调节pH值至酸性，反应17min，降温至11℃后加入固化，调节pH值至碱性，反应48min，降低搅拌速度至13转/秒，反应75min后抽滤得到“含微胶囊27wt%、粒径Ｄ90≤2.0微米、大于4微米的粒子≤1%，芯壁比为3:1”的均匀乳液，即铝硅酸盐缓释胶囊。

制备2.22dtex×51mm抗菌除臭纤维素纤维的制备方法：

1. 变性粘胶的制备：以纤维素浆粕为原料，经包括浸渍、压榨、粉碎、老成、黄化、溶解、混合以及熟成步骤制得粘胶，在溶解步骤中，加入占粘胶中α纤维素0.9wt%的变性剂烷基多胺，加入占成品纤维质量的3wt%上述制备好的竹炭纳米浆料搅拌2.5h制得变性粘胶。

2. 纺丝及后处理：通过纺前注射***，上述制备好的将铝硅酸盐微胶囊通过计量泵加入到混合器，铝硅酸盐微胶囊占成品纤维质量的8wt%，同时变性粘胶液通过粘胶流量计加入到混合器，混合均匀后快速引入凝固浴纺丝成型，所述凝固浴的组成为硫酸105g/l、硫酸锌10.5g/l、硫酸钠330g/l，然后经丝条牵伸和后处理步骤得到抗菌除臭纤维素纤维。

经过对实施例5所述的制备方法制得的2.22dtex×51mm抗菌除臭纤维素纤维产品进行检测，其中主要指标的检测结果如下表中所示：

注：上表中所述的抑菌值和杀菌值按照日本工业标准JIS L1902:2008。

实施例6：

制备3.33dtex×60mm抗菌除臭纤维素纤维：

（一）制备竹炭纳米浆料备用

竹炭纳米浆料的制备是将粒径为200~900纳米竹炭粉体加入到4.9wt%的氢氧化钠溶液中，在42℃搅拌49分钟，过滤后加入十二烷基苯磺酸分散剂，质量为竹炭纳米粉体质量的0.09wt%，700转/min转速下搅拌71分钟后，得到含竹炭粉体32.6wt%的稳定浆料，即竹炭纳米浆料。

（二）制备铝硅酸盐缓释微胶囊备用

铝硅酸盐缓释微胶囊的制备包括：

（1）预处理：将天然铝硅酸盐加入到4.1wt%的碱溶液中，在温度为33℃浸泡36分钟后，在温度为40℃进行水洗，过滤后在82℃进行烘干，然后预粉碎至D90=0.9微米的铝硅酸盐粉体；

（2）缓释微胶囊的制备：明胶和软水按比例1：25加入反应釜中，控制温度83℃加热溶解，然后冷却至51℃，之后缓慢加入预处理制备的铝硅酸盐粉体，用高速分散机高速搅拌，速度为143转/秒，调节pH值至酸性，反应18min，降温至11℃后加入固化，调节pH值至碱性，反应43min，降低搅拌速度至11转/秒，反应75min后抽滤得到“含微胶囊27wt%、粒径Ｄ90≤2.0微米、大于4微米的粒子≤1%，芯壁比为3:1”的均匀乳液，即铝硅酸盐缓释胶囊。

制备3.33dtex×60mm抗菌除臭纤维素纤维的制备方法：

1. 变性粘胶的制备：以纤维素浆粕为原料，经包括浸渍、压榨、粉碎、老成、黄化、溶解、混合以及熟成步骤制得粘胶，在溶解步骤中，加入占粘胶中α纤维素1.1wt%的变性剂烷基多胺，加入占成品纤维质量的5wt%上述制备好的竹炭纳米浆料搅拌3.6h制得变性粘胶。

2. 纺丝及后处理：通过纺前注射***，将上述制备好的铝硅酸盐微胶囊通过计量泵加入到混合器，铝硅酸盐微胶囊占成品纤维质量的10wt%，同时变性粘胶液通过粘胶流量计加入到混合器，混合均匀后快速引入凝固浴纺丝成型，所述凝固浴的组成为硫酸113g/l、硫酸锌12.5g/l、硫酸钠348g/l，然后经丝条牵伸和后处理步骤得到抗菌除臭纤维素纤维。

经过对实施例6所述的制备方法制得的3.33dtex×60mm抗菌除臭纤维素纤维产品进行检测，其中主要指标的检测结果如下表中所示：

注：上表中所述的抑菌值和杀菌值按照日本工业标准JIS L1902:2008。

经过对上述实施例1~5所制备的抗菌除臭纤维素纤维进行检测，所制备的纤维素纤维的干断裂强度为1.80~2.60cN/dtex，湿断裂强度为0.90~1.50cN/dtex，干断裂伸度为16~22%，对氨气去除率≥92.0%，醋酸去除率≥92.0%，异戊酸去除率≥93.0%，杀菌活性对数值≥0，抑菌活性对数值≥2，均满足使用要求。另外，虽然实施例1~5所制备的纤维素纤维的规格有所不同，但经过分析发现，实施例4所制备的纤维素短纤维成本投入较低，并且制备的纤维素纤维综合性能最高，是一种最优的生产加工方法。    

在上述实施例中，对本发明的最佳实施方式做了描述，很显然，在本发明的发明构思下，仍可做出很多变化。在此，应该说明，在本发明的发明构思下所做出的任何改变都将落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种抗菌除臭纤维素纤维，其特征是：所述纤维中含有1～10wt%的铝硅酸盐缓释微胶囊，含有1～5wt%的竹炭纳米粉体。

2.根据权利要求1所述的抗菌除臭纤维素纤维，其特征是：所述纤维的干断裂强度为1.80～2.60cN/dtex，湿断裂强度为0.90～1.50cN/dtex，干断裂伸度为16～22%。

3.根据权利要求2所述的抗菌除臭纤维素纤维，其特征是：所述纤维对氨气去除率≥92.0%，醋酸去除率≥92.0%，异戊酸去除率≥93.0%。

4.根据权利要求3所述的抗菌除臭纤维素纤维，其特征是：所述纤维杀菌活性对数值≥0，抑菌活性对数值≥2。

5.根据权利要求4所述的抗菌除臭纤维素纤维的制备方法，其特征是：包括溶解步骤，所述溶解步骤中加入占粘胶中α纤维素0.5～1.2wt%的变性剂，加入竹炭纳米浆料搅拌2~4h制得变性粘胶。

6.根据权利要求5所述的抗菌除臭纤维素纤维的制备方法，其特征是：还包括凝固浴纺丝成型，所述凝固浴中包含硫酸80～130g/l、硫酸锌8～13.5g/l、硫酸钠320～350g/l。

7.根据权利要求6所述的抗菌除臭纤维素纤维的制备方法，其特征是：所述的竹炭纳米浆料是将粒径为200~900纳米的竹炭粉体加入到浓度为4.0~6.0wt%的氢氧化钠溶液中，在40±3℃的温度下搅拌40~60分钟，过滤后加入分散剂，分散剂的加入质量为竹炭纳米粉体质量的0.02~0.10%，在500~1000转/min的高速转动下搅拌60~80分钟后，得到含竹炭粉体30~40wt%的稳定浆料。

8.如权利要求7所述的抗菌除臭纤维素纤维的制备方法，其特征是：还包括铝硅酸盐缓释微胶囊的制备单元，所述制备的铝硅酸盐缓释微胶囊为含微胶囊25~30wt%、粒径Ｄ90≤2.0微米、大于4微米的粒子≤1%，芯壁比为3：1。

9.如权利要求8所述的抗菌除臭纤维素纤维的制备方法，其特征是：所述铝硅酸盐缓释微胶囊的制备包括：

（1）预处理：将天然铝硅酸盐加入到浓度为3.0～5.0wt%的碱溶液中，在32±2℃的温度下浸泡30～40分钟后，然后在温度为40±2℃时进行水洗，过滤后在80±3℃的温度下进行烘干，最后预粉碎至0.9~1.8微米的铝硅酸盐粉体；

（2）缓释微胶囊的制备：明胶和软水按比例1:24~30加入反应釜中，控制温度80~86℃加热溶解，然后冷却至50±1℃，之后缓慢加入预处理制备的铝硅酸盐粉体，用高速分散机高速搅拌，搅拌速度为100～150转/秒，调节pH值至酸性，反应15~20 min，降温至10~12℃后固化，调节pH值至碱性，反应40~50 min，降低搅拌速度至10~15转/秒，反应60~80 min后抽滤得到缓释微胶囊的均匀乳液。

10.如权利要求7所述的抗菌除臭纤维素纤维的制备方法，其特征是：所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠，所述变性剂为烷基多胺。