CN105463604A - 一种含肉桂油微胶囊的再生纤维素纤维的制备方法 - Google Patents

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陈红霞
陆鹏
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Abstract

本发明提供了一种含肉桂油微胶囊的再生纤维素纤维的制备方法，先将天然肉桂油通过基础油稀释后制备成纳米微胶囊，再将纳米微胶囊预分散后与粘胶纺丝液充分混合，然后湿法纺丝制备得到具有良好抗菌功能的再生纤维素纤维。该纤维是利用天然肉桂油的抗菌作用将其微胶囊化后制备得到，同时具有杀菌抑菌的功效，相对于传统的面料后整理的方法，以该纤维为原料制成的纺织产品的具有更好的手感。

Description

一种含肉桂油微胶囊的再生纤维素纤维的制备方法
技术领域
本发明属于纺织工业用原材料技术领域，具体涉及一种含肉桂油微胶囊的再生纤维素纤维的制备方法。
背景技术
随着人们对高品质生活的不断追求，各类具有特殊功能的纺织品如服装、家纺类产品也是层出不穷，各类功能性纺织品的研究也更加深入。其中最常见的便是具有抗菌效果的纺织品，深受消费者所喜爱，相关抗菌纺织品的研究更加深入和广泛。目前纺织领域的研究人员已经从纤维、助剂、面料等领域对抗菌进行了一个***化，多层次的研究。
近年来，随着人们对抗菌面料的手感和持久性的要求越来越高，各类具有抗菌抑菌效果的纤维也越来越多的出现在人们的视野里，尤其是再生纤维素纤维，以其优秀的各项性能，深受消费者所喜爱。而具有抗菌性能的再生纤维素纤维也逐渐成了研究的热点，相关的产品和专利也越来越多。
专利CN103668520A公开了一种将壳聚糖季铵盐化后再与粘胶纺丝液共混纺丝制得具有抗菌效果的再生纤维素纤维，该方法工艺简单，抗菌效果好，但其抗菌效果的持久性较差，且季铵盐化的壳聚糖同样具有一定的不安全性。专利CN104233492A公开了一种纳米银抗菌沙柳再生纤维素纤维及其制备方法，该方法首先是将沙柳经过一系列的物理化学处理制得沙柳黏胶液，然后将纳米银与粘胶液共混后纺丝而成，该方法工艺复杂，加工成本昂贵，同时银粉的加入不当，在后期的使用过程中，可能会导致人体重金属离子超标，危害人体健康。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种含肉桂油微胶囊的再生纤维素纤维的制备方法，所得纤维不仅具有良好的抑菌驱蚊效果，并且弹性和强度性能得到提高。
一种含肉桂油微胶囊的再生纤维素纤维的制备方法，是将肉桂油微胶囊通过纺前混合的方式与粘胶纺丝液混合，湿法纺丝得到含肉桂油微胶囊的再生纤维素纤维。
进一步地，所述肉桂油微胶囊是以水溶液的形式加入。
进一步地，所述肉桂油微胶囊在水溶液中的含量为10～20wt％。
进一步地，所述水溶液中还含有分散剂，分散剂的用量为肉桂油微胶囊用量的1～3wt％。
进一步地，所述分散剂为六偏磷酸钠、硬脂酸甘油酯或硬脂酸盐中的一种。
进一步地，所述肉桂油微胶囊的囊芯包含肉桂油和基础油，肉桂油的用量为10～20wt％，基础油的用量为80～90wt％。
进一步地，所述基础油为玫瑰果油、葡萄籽油、橄榄油、小麦胚芽油、荷荷巴油、酪梨油或坚果油中的一种。
进一步地，所述肉桂油微胶囊为缓释型微胶囊，粒径为0.1～1μm。
进一步地，所述肉桂油微胶囊的用量为粘胶纺丝液中甲纤含量的5～30wt％。
肉桂油是从肉桂的树皮或粗枝皮提取而来的精油，主要成分是肉桂醛(C9H8O)、醋酸苯丙酷、肉桂醇、醋酸桂皮酷、香豆素等，其中肉桂醛是肉桂的主要活性成分，肉桂醛具有镇痛、抗菌、消炎、抗肿瘤等作用。随着各类抗菌产品的不断出现以及市场和消费者的接受度的不断增大，纯天然的植物肉桂精油以良好的抗菌效果、安全环保的特点越来越多地受到科研工作者的重视，相关的研究也越来越多。
本发明先将天然肉桂油通过基础油稀释后制备成纳米微胶囊，再将纳米微胶囊预分散后与粘胶纺丝液充分混合，然后湿法纺丝制备得到具有良好抗菌功能的再生纤维素纤维。该纤维是利用天然肉桂油的抗菌作用将其微胶囊化后制备得到，同时具有杀菌抑菌的功效，相对于传统的合成类的抗菌助剂而言，肉桂油具有安全环保，给环境带来的危害性更小，可大幅减少传统抗菌助剂对人体健康和的损害，赋予纤维更高的附加值。微胶囊的包覆缓释作用可使面料的抗菌的效果更佳持久，此外，相对于传统的的面料后整理的方法，以该纤维为原料制成的纺织产品的具有更好的手感。
具体实施方式：
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细说明。但本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件(例如参考赵涛编著的《染整工艺与原理》，中国纺织出版社，2009)或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
本发明中所述粘胶纺丝液中甲纤是指：甲种纤维素又称α-纤维素。纤维素原料在20℃浸于17.5％～18％的氢氧化钠溶液中经过45分钟后不溶解的部分。
落球法：2mm钢球从所述粘胶溶液中下落20cm所需的时间。
本发明的纳米微胶囊是利用常规的微胶囊包覆技术制成。
实施例1
粘胶纺丝液的制备
原料为聚合度为500～600的棉浆粕，其甲纤含量大于90％，且按照以下工艺路线制胶：浸渍、压榨、粉碎、老成、黄化、连续溶解、过滤、脱泡。
按照上述工艺制造而成粘胶纺丝液甲纤含量为8.8％，NaOH质量分数为5.9％，粘度为(落球法)58s，熟程度为(10％NH4Cl)8.6mL。
微胶囊分散体系的制备
在反应釜内，用蒸馏水配制质量分数依次为的微胶囊分散体系，囊芯中肉桂油和玫瑰果油质量比为20:80，加入占微胶囊质量1％的三硬脂酸甘油酯分散剂，充分搅拌即可获得较为均匀的微胶囊分散液。采用板框滤机经双层细布过滤，压力在0.2Mpa以下，得到均匀的微胶囊分散液。
粘胶溶液与纳米微胶囊分散乳液的混合
采用比例泵定量地将微胶囊分散液加入上述待用的粘胶溶液中，并混合均匀。微胶囊分散液采用注射泵以6升/min的速度注射到动态混合器中，粘胶溶液的流量为50升/min，常温下静置1h。其中，微胶囊的质量为甲纤重量的0％、5％、8％、15％、20％、30％。
湿法纺丝将微胶囊与粘胶的混合溶液送入湿法纺丝工序进行纺丝。喷丝头规格为21000孔×0.06mm，纺丝速度为55m/min，凝固浴温度为52℃，塑化浴温度为95℃。凝固浴组成为：硫酸115g/L，硫酸钠325g/L，硫酸锌11.5g/L。
经过上述步骤制备的纤维的主要指标如下：
肉桂油微胶囊添加量 0％ 5％ 8％ 15％ 20％ 30％
纤度(dtex) 1.63 1.59 1.57 1.64 1.59 1.52
干强(cN/dtex) 1.91 1.87 2.01 2.12 1.95 1.89
湿强(cN/dtex) 1.34 1.41 1.39 1.45 1.43 1.42
干伸(％) 16.3 15.9 15.7 17.3 16.9 15.4
抑菌率(％) 0 94.7 92.4 95.7 91.7 93.5
蚊虫趋避率(％) 0 63.2 57.9 67.1 54.3 61.7
从表中可以看出，在粘胶纺丝液中引入肉桂油微胶囊后，可以明显提高抑菌驱蚊效果，并且改性纤维具有更好的弹性和强度性能。
实施例2
粘胶纺丝液的制备
原料为聚合度为500～600的木浆粕，其甲纤含量大于90％，且按照以下工艺路线制胶：浸渍、压榨、粉碎、老成、黄化、连续溶解、过滤、脱泡。
按照上述工艺制造而成粘胶纺丝液甲纤含量为9.0％，NaOH质量分数为5.8％，粘度为(落球法)60s，熟程度为(10％NH4Cl)8.9mL。
微胶囊分散体系的制备
在反应釜内，用蒸馏水配制质量分数为5％、10％、15％、20％、25％的微胶囊分散体系，囊芯中肉桂油和橄榄油质量比为15:85，加入占微胶囊质量2％的三硬脂酸甘油酯分散剂，充分搅拌即可获得较为均匀的微胶囊分散液。采用板框滤机经双层细布过滤，压力在0.2Mpa以下，得到均匀的微胶囊分散液。
粘胶溶液与纳米微胶囊分散乳液的混合：
采用比例泵定量地将微胶囊分散液加入上述待用的粘胶溶液中，并混合均匀。微胶囊分散液采用注射泵以6升/min的速度注射到动态混合器中，粘胶溶液的流量为50升/min，常温下静置1h。其中，微胶囊的质量为甲纤重量的8％。
湿法纺丝将微胶囊与粘胶的混合溶液送入湿法纺丝工序进行纺丝。喷丝头规格为21000孔×0.06mm，纺丝速度为55m/min，凝固浴温度为52℃，塑化浴温度为95℃。凝固浴组成为：硫酸115g/L，硫酸钠325g/L，硫酸锌11.5g/L。
经过上述步骤制备的纤维的主要指标如下。
肉桂油微胶囊浓度 5％ 10％ 15％ 20％ 25％
纤度dtex 1.64 1.65 1.70 1.69 1.69
干强cN/dtex 2.25 2.29 2.21 2.33 1.88
湿强cN/dtex 1.32 1.31 1.40 1.36 1.32
干伸％ 17.1 18.3 17.7 18.0 16.1
抑菌率(％) 54.3 95.2 93.7 92.6 69.5
蚊虫趋避率(％) 12.8 64.7 57.1 53.7 17.6
从表中看出，将肉桂油微胶囊浓度调控在优选范围时，可以显著地提高抑菌驱蚊效果，并且改性纤维具有更好的弹性和强度性能。
实施例3
粘胶纺丝液的制备
原料为聚合度为500～600的竹浆粕，其甲纤含量大于90％，且按照以下工艺路线制胶：浸渍、压榨、粉碎、老成、黄化、连续溶解、过滤、脱泡。
按照上述工艺制造而成粘胶纺丝液甲纤含量为8.9％，NaOH质量分数为6.0％，粘度为(落球法)59s，熟程度为(10％NH4Cl)8.7mL。
微胶囊分散体系的制备
在反应釜内，用蒸馏水配制质量分数为20％的微胶囊分散体系，囊芯中肉桂油和小麦胚芽油质量比为10:90，，加入占微胶囊质量0％、1％、2％、3％、4％、5％的六偏磷酸钠分散剂，充分搅拌即可获得较为均匀的微胶囊分散液。采用板框滤机经双层细布过滤，压力在0.2Mpa以下，得到均匀的微胶囊分散液。
粘胶溶液与纳米微胶囊分散乳液的混合
采用比例泵定量地将微胶囊分散液加入上述待用的粘胶溶液中，并混合均匀。微胶囊分散液采用注射泵以6升/min的速度注射到动态混合器中，粘胶溶液的流量为50升/min，
常温下静置1h。其中，微胶囊的质量为甲纤重量的10％。
湿法纺丝将微胶囊与粘胶的混合溶液送入湿法纺丝工序进行纺丝。喷丝头规格为21000孔×0.06mm，纺丝速度为55m/min，凝固浴温度为52℃，塑化浴温度为95℃。凝固浴组成为：硫酸115g/L，硫酸钠325g/L，硫酸锌11.5g/L。
经过上述步骤制备的纤维的主要指标如下。
分散剂浓度 0％ 1％ 2％ 3％ 4％ 5％
纤度dtex 1.69 1.72 1.63 1.75 1.69 1.67
干强cN/dtex 1.90 2.01 2.24 2.11 1.88 1.95
湿强cN/dtex 1.32 1.45 1.60 1.35 1.32 1.43
干伸％ 14.7 15.8 18.1 16.2 16.1 17.4
抑菌率(％) 78.5 95.2 93.7 92.6 69.5 59.4
蚊虫趋避率(％) 43.2 64.7 57.1 53.7 17.6 18.2
从表中看出，将分散剂浓度调控在优选范围时，可以显著地提高抑菌驱蚊效果，并且改性纤维具有更好的弹性和强度性能。

Claims (9)

1.一种含肉桂油微胶囊的再生纤维素纤维的制备方法，其特征在于：将肉桂油微胶囊通过纺前混合的方式与粘胶纺丝液混合，湿法纺丝得到抗菌驱蚊再生纤维素纤维。
2.根据权利要求1所述的含肉桂油微胶囊的再生纤维素纤维的制备方法，其特征在于：所述肉桂油微胶囊是以水溶液的形式加入。
3.根据权利要求2所述的含肉桂油微胶囊的再生纤维素纤维的制备方法，其特征在于：所述肉桂油微胶囊在水溶液中的含量为10～20wt%。
4.根据权利要求2所述的含肉桂油微胶囊的再生纤维素纤维的制备方法，其特征在于：所述水溶液中还含有分散剂，分散剂的用量为肉桂油微胶囊用量的1～3wt%。
5.根据权利要求4所述的含肉桂油微胶囊的再生纤维素纤维的制备方法，其特征在于：所述分散剂为六偏磷酸钠、硬脂酸甘油酯或硬脂酸盐中的一种。
6.根据权利要求1所述的含肉桂油微胶囊的再生纤维素纤维的制备方法，其特征在于：所述肉桂油微胶囊的囊芯含有天然肉桂油和基础油，肉桂油的用量为10～20wt%，基础油的用量为80～90wt%。
7.根据权利要求6所述的含肉桂油微胶囊的再生纤维素纤维的制备方法，其特征在于：所述基础油为玫瑰果油、葡萄籽油、橄榄油、小麦胚芽油、荷荷巴油、酪梨油或坚果油中的一种。
8.根据权利要求1所述的含肉桂油微胶囊的再生纤维素纤维的制备方法，其特征在于：所述肉桂油微胶囊为缓释型微胶囊，粒径为0.1～1μm。
9.根据权利要求1所述的含肉桂油微胶囊的再生纤维素纤维的制备方法，其特征在于：所述肉桂油微胶囊的用量为粘胶纺丝液中甲纤含量的5～30wt%。
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