CN110306339A - 一种中药改性剂及利用该改性剂制备改性棉纤维的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种中药改性剂，涉及棉麻材料制备领域；该改性剂包括以下按照重量百分比的中药提取物微粉：白鲜皮15%～25%、黄花蒿20%～30%、百部25%～35%、桃金娘根皮20%～30%。本发明中的改性剂不使用任何化学添加剂，且原料源于自然界的植物，对人体不产生毒副作用，且亲肤性好，色泽天然，清香宜人，生态性好；利用本发明的促进剂处理棉纤维，既含有各种有效成分，又含有单宁酸，处理后的棉纤维功能性更好，且功能更持久。

Description

一种中药改性剂及利用该改性剂制备改性棉纤维的方法
技术领域
本发明涉及棉麻材料制备领域，具体是一种中药改性剂及利用该改性剂制备改性棉纤维的方法。
背景技术
从古至今棉纤维由于其柔软、保暖、吸湿性好、舒适等独特优良的性质，一直被人们广泛使用作为纺织材料。但棉纤维本身也存在着如易发霉，易滋生细菌，易皱，用途单一等不足。细菌和螨虫广泛存在于自然界。生活中，人们不可避免的接触到各种各样的细菌和螨虫等。细菌为原核微生物的一类，其形状细短，结构简单，多以二***方式进行繁殖。细菌在适合的环境条件下会在棉纤维纺织品上迅速生长繁殖，散发出难闻的气味等，并通过接触传播疾病、影响人体健康。螨虫属于节肢动物门蛛形纲蜱螨亚纲的一类体型微小的动物，它们在家用纺织品如：地毯、被褥、床垫、床单、枕芯、枕套，甚至在内衣上孳生，以人的汗液、分泌物、脱落的皮屑为食，繁殖速度极快。螨虫可引起哮喘、鼻炎、皮炎、体癣等多种疾病，对人类的身体健康造成严重危害。
目前使用的抗菌防螨功能剂主要是有机(合成）抗菌防螨功能剂，严格的说绝大多数有机抗菌防螨剂都属于农药的范畴，对人体皮肤有一定的刺激性和毒副作用，且这类功能剂大部分是通过后整理的方法附着于棉纤维表面，耐水洗性差，功能持久性不好。
发明内容
本发明的目的在于提供一种中药改性剂，以解决上述问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种中药改性剂，包括以下按照重量百分比的中药提取物微粉：白鲜皮15%～25%、黄花蒿20%～30%、百部25%～35%、桃金娘根皮20%～30%。
在进一步的方案中：包括以下按照重量百分比的中药提取物微粉：白鲜皮15%、黄花蒿30%、百部35%、桃金娘根皮20%。
在进一步的方案中：所述中药提取物微粉是由中药有效成分提取液干燥得到的微粉。
在进一步的方案中：所述中药有效成分提取液采用水提醇沉法提取而成。
所述中药组合物中各中药成分的药理作用为：
白鲜皮，为芸香科多年生草本植物白鲜和狭叶白鲜的根皮。根皮中主要含白鲜碱，前茵芋碱，白鲜醇，秦皮酮，黄柏酮，柠檬苦素，β-谷甾醇，莱油甾醇，皂甙等。具有抗真菌，抗细菌，抗癣菌和止痒效果；
黄花蒿，为菊科蒿属多年生草本植物，主要有效成分是桉树脑、龙脑、樟脑、石竹烯、异石竹烯等，其提取物对肠球菌、大肠埃希菌、葡萄球菌、白色念珠菌以及粪链球菌、绿脓杆菌、肺炎克鲁伯氏菌、枯草杆菌、地衣芽抱杆均有抗菌活性。同时，也具有较好的杀虫、杀螨活性。
百部，为百部科植物直立百部、蔓生百部或对叶百部的干燥块根。百部富含大量的生物碱以及乙酸、甲酸、苹果酸、琥珀酸、草酸等。可杀虫、止痒、灭虱，具有很强的杀菌、杀螨作用。
桃金娘，为桃金娘科，属灌木，全株供药用，有活血通络，收敛止泻，补虚止血的功效。桃金娘根皮为桃金娘根部的皮，味甘、涩、性平，其含有丰富的单宁酸等化学成份，是很好的一种功能持久促进剂，同时，对细菌也有较好的抑制作用。
一种利用上述改性剂制备改性棉纤维的方法，包括以下步骤：
1）前处理：利用前处理液对棉纤维进行处理，得到漂白并去除杂质的前处理棉纤维；
2）预处理：将前处理棉纤维放入到浓度为0.5～2.0g/L的高碘酸钠溶液中进行反应，反应温度为50～60℃，反应时间为0.5～1小时，得到醛基含量为0.082～0.088mmol/g的预处理棉纤维；
3）改性处理：
3-1）将改性剂加入到70℃～90℃去离子水中溶解，制成浓度为30%～50%的溶解液，对溶解液进行过滤，得到改性液，所述改性液中改性剂的干重为预处理棉纤维干重的8%～20%；
3-2）将改性液升温至80℃～90℃，按照浴比1：20～30加入预处理棉纤维，在120w～240w功率下超声处理累计25～35分钟，每5分钟停止超声处理10分钟；
3-3）用去离子水将超声处理过的预处理棉纤维洗至中性，脱水后烘干，即得改性棉纤维。
在进一步的方案中：所述前处理液包括去离子水、片碱、双氧水和冰醋酸，其中片碱的浓度为1g～2g/L，双氧水的浓度为3g～5g/L，冰醋酸的浓度为0.3g～0.5g/L；前处理液与棉纤维的浴比为1:20～30。
在进一步的方案中：所述利用前处理液对棉纤维进行处理的方法为：在处理容器中加入去离子水，放入棉纤维，常温下加入片碱然后升温至80℃，再加入双氧水升温到90℃～100℃保温30～60分钟，降温到70℃～80℃排水，补充去离子水后加入冰醋酸升温到80℃，保温20～30分钟再次排水，最后再次补充去离子水在40℃～50℃的环境下让棉纤维水洗15～25分钟直至中性为止，即得。
相较于现有技术，本发明的有益效果如下：
1、本发明中的改性剂不使用任何化学添加剂，且原料源于自然界的植物，对人体不产生毒副作用，且亲肤性好，色泽天然，清香宜人，生态性好。
2、利用本发明的促进剂处理棉纤维，既含有各种有效成分，又含有单宁酸，处理后的棉纤维功能性更好，且功能更持久，改性棉纤维水洗20次后对金黄色葡萄球菌的抑制率为86.2%～92.5%，对大肠杆菌的抑制率为87.1%～91.3%，对白色念珠菌的抑制率为83.2%～87.3%（GB/T20944.3～2008《纺织品抗菌性能的评价第3部分：震荡法》），水洗20次后对螨虫的驱避率为70%～90%（GB/T24253-2009《纺织品防螨性能的评价》）。
3、采用高碘酸钠氧化法对改性前棉纤维进行预处理，使棉纤维分子中的葡萄糖基环上C2、C3位的两个相邻仲羟基氧化为活性醛基，棉纤维含有活性醛基，可以与—NH2、—OH反应，故高碘酸钠氧化处理后的棉纤维可以与植物中药提取物有效成分的大分子以共价键方式进行交联，提高了改性剂的“植入”量和功能持久性，而超声波处理使改性剂“植入”的难易程度和“植入”量又得到了进一步改善和提高。
4、本发明的改性棉纤维制备方法，生产工艺运行可靠简单，有独特的生产流程，并实现了棉纤维植物中药处理后功能复合。
具体实施方式
本发明所列举的各实施例仅用以说明本发明，并非用以限制本发明的范围。对本发明所作的任何显而易知的修饰或变更都不脱离本发明的精神与范围。
实施例1
本发明实施例中，一种中药（植物中药）改性剂，包括以下按照重量百分比的中药提取物微粉：白鲜皮18%、黄花蒿32%、百部30%、桃金娘根皮30%。
所述中药提取物微粉是由中药有效成分提取液干燥得到的微粉，其中在制备中药有效成分提取液时优选采用水提醇沉法。
实施例2
本发明实施例中，一种中药（植物中药）改性剂，包括以下按照重量百分比的中药提取物微粉：白鲜皮25%、黄花蒿30%、百部25%、桃金娘根皮20%。
所述中药提取物微粉是由中药有效成分提取液干燥得到的微粉，其中在制备中药有效成分提取液时优选采用水提醇沉法。
实施例3
本发明实施例中，一种中药（植物中药）改性剂，包括以下按照重量百分比的中药提取物微粉：白鲜皮22%、黄花蒿23%、百部28%、桃金娘根皮27%。
所述中药提取物微粉是由中药有效成分提取液干燥得到的微粉，其中在制备中药有效成分提取液时优选采用水提醇沉法。
实施例4
本发明实施例中，一种中药（植物中药）改性剂，包括以下按照重量百分比的中药提取物微粉：白鲜皮15%、黄花蒿30%、百部35%、桃金娘根皮20%。
所述中药提取物微粉是由中药有效成分提取液干燥得到的微粉，其中在制备中药有效成分提取液时优选采用水提醇沉法。
实施例5
本发明实施例中，一种中药（植物中药）改性剂，包括以下按照重量百分比的中药提取物微粉：白鲜皮15%、黄花蒿30%、百部25%、桃金娘根皮30%。
所述中药提取物微粉是由中药有效成分提取液干燥得到的微粉，其中在制备中药有效成分提取液时优选采用水提醇沉法。
实施例6
本发明实施例中，一种制备改性棉纤维的方法，该方法使用如实施例1所述的改性剂，包括以下步骤：
1）前处理：利用前处理液对棉纤维进行处理，得到漂白并去除杂质的前处理棉纤维。
所述前处理液包括去离子水、片碱、双氧水和冰醋酸，其中片碱的浓度为1g/L，双氧水的浓度为5g/L，冰醋酸的浓度为0.3g/L；前处理液与棉纤维的浴比为1:20。
所述利用前处理液对棉纤维进行处理的方法为：在处理容器中加入去离子水，放入棉纤维，常温下加入片碱然后升温至80℃，再加入双氧水升温到90℃保温30分钟，降温到70℃排水，补充去离子水后加入冰醋酸升温到80℃，保温20分钟再次排水，最后再次补充去离子水在40℃的环境下让棉纤维水洗直至中性为止，即得。
2）预处理：将前处理棉纤维放入到浓度为1.25g/L的高碘酸钠溶液中进行反应，反应温度为55℃，反应时间为0.75小时，得到醛基含量为0.085mmol/g的预处理棉纤维；
3）改性处理：
3-1）将改性剂加入到70℃℃去离子水中溶解，制成浓度为30%的溶解液，使用300目滤网对溶解液进行过滤，得到改性液，所述改性液中改性剂的干重为预处理棉纤维干重的8%；
3-2）将改性液升温至80℃，按照浴比1：20加入预处理棉纤维，在120w功率下超声处理累计25分钟，每5分钟停止超声处理10分钟；
3-3）用去离子水将超声处理过的预处理棉纤维洗至中性，脱水后烘干，即得改性棉纤维。
经性能测试，采用本实施例的方法所制得改性棉纤维水洗20次后对金黄色葡萄球菌的抑制率为86.2%，对大肠杆菌的抑制率为87.1%，对白色念珠菌的抑制率为83.2%（GB/T20944.3～2008《纺织品抗菌性能的评价第3部分：震荡法》），水洗20次后对螨虫的驱避率为70%（GB/T24253-2009《纺织品防螨性能的评价》）。
实施例7
本发明实施例中，一种制备改性棉纤维的方法，该方法使用如实施例2所述的改性剂，包括以下步骤：
2）前处理：利用前处理液对棉纤维进行处理，得到漂白并去除杂质的前处理棉纤维。
所述前处理液包括去离子水、片碱、双氧水和冰醋酸，其中片碱的浓度为1.5g/L，双氧水的浓度为4g/L，冰醋酸的浓度为0.4g/L；前处理液与棉纤维的浴比为1:25。
所述利用前处理液对棉纤维进行处理的方法为：在处理容器中加入去离子水，放入棉纤维，常温下加入片碱然后升温至80℃，再加入双氧水升温到95℃保温45分钟，降温到75℃排水，补充去离子水后加入冰醋酸升温到80℃，保温25分钟再次排水，最后再次补充去离子水在45℃的环境下让棉纤维水洗直至中性为止，即得。
2）预处理：将前处理棉纤维放入到浓度为0.5g/L的高碘酸钠溶液中进行反应，反应温度为50℃，反应时间为0.5小时，得到醛基含量为0.082mmol/g的预处理棉纤维；
3）改性处理：
3-1）将改性剂加入到80℃去离子水中溶解，制成浓度为40%的溶解液，使用300目滤网对溶解液进行过滤，得到改性液，所述改性液中改性剂的干重为预处理棉纤维干重的12%；
3-2）将改性液升温至85℃，按照浴比1：25加入预处理棉纤维，在160w功率下超声处理累计30分钟，每5分钟停止超声处理10分钟；
3-3）用去离子水将超声处理过的预处理棉纤维洗至中性，脱水后烘干，即得改性棉纤维。
经性能测试，采用本实施例的方法所制得改性棉纤维水洗20次后对金黄色葡萄球菌的抑制率为88.3%，对大肠杆菌的抑制率为88.9%，对白色念珠菌的抑制率为85.1%（GB/T20944.3～2008《纺织品抗菌性能的评价第3部分：震荡法》），水洗20次后对螨虫的驱避率为80%（GB/T24253-2009《纺织品防螨性能的评价》）。
实施例8
本发明实施例中，一种制备改性棉纤维的方法，该方法使用如实施例3所述的改性剂，包括以下步骤：
3）前处理：利用前处理液对棉纤维进行处理，得到漂白并去除杂质的前处理棉纤维。
所述前处理液包括去离子水、片碱、双氧水和冰醋酸，其中片碱的浓度为2g/L，双氧水的浓度为3g/L，冰醋酸的浓度为0.5g/L；前处理液与棉纤维的浴比为1:30。
所述利用前处理液对棉纤维进行处理的方法为：在处理容器中加入去离子水，放入棉纤维，常温下加入片碱然后升温至80℃，再加入双氧水升温到100℃保温60分钟，降温到80℃排水，补充去离子水后加入冰醋酸升温到80℃，保温30分钟再次排水，最后再次补充去离子水在50℃的环境下让棉纤维水洗直至中性为止，即得。
2）预处理：将前处理棉纤维放入到浓度为1.5g/L的高碘酸钠溶液中进行反应，反应温度为58℃，反应时间为0.8小时，得到醛基含量为0.086mmol/g的预处理棉纤维；
3）改性处理：
3-1）将改性剂加入到85℃去离子水中溶解，制成浓度为45%的溶解液，使用300目滤网对溶解液进行过滤，得到改性液，所述改性液中改性剂的干重为预处理棉纤维干重的16%；
3-2）将改性液升温至88℃，按照浴比1：28加入预处理棉纤维，在200w功率下超声处理累计30分钟，每5分钟停止超声处理10分钟；
3-3）用去离子水将超声处理过的预处理棉纤维洗至中性，脱水后烘干，即得改性棉纤维。
经性能测试，采用本实施例的方法所制得改性棉纤维水洗20次后对金黄色葡萄球菌的抑制率为91.4%，对大肠杆菌的抑制率为89.2%，对白色念珠菌的抑制率为86.5%（GB/T20944.3～2008《纺织品抗菌性能的评价第3部分：震荡法》），水洗20次后对螨虫的驱避率为85%（GB/T24253-2009《纺织品防螨性能的评价》）。
实施例9
本发明实施例中，一种制备改性棉纤维的方法，该方法使用如实施例4所述的改性剂，包括以下步骤：
4）前处理：利用前处理液对棉纤维进行处理，得到漂白并去除杂质的前处理棉纤维。
所述前处理液包括去离子水、片碱、双氧水和冰醋酸，其中片碱的浓度为1.6g/L，双氧水的浓度为4.5g/L，冰醋酸的浓度为0.45g/L；前处理液与棉纤维的浴比为1:25。
所述利用前处理液对棉纤维进行处理的方法为：在处理容器中加入去离子水，放入棉纤维，常温下加入片碱然后升温至80℃，再加入双氧水升温到95℃保温50分钟，降温到80℃排水，补充去离子水后加入冰醋酸升温到80℃，保温27分钟再次排水，最后再次补充去离子水在45℃的环境下让棉纤维水洗直至中性为止，即得。
2）预处理：将前处理棉纤维放入到浓度为2.0g/L的高碘酸钠溶液中进行反应，反应温度为60℃，反应时间为1小时，得到醛基含量为0.088mmol/g的预处理棉纤维；
3）改性处理：
3-1）将改性剂加入到90℃去离子水中溶解，制成浓度为50%的溶解液，使用300目滤网对溶解液进行过滤，得到改性液，所述改性液中改性剂的干重为预处理棉纤维干重的20%；
3-2）将改性液升温至90℃，按照浴比1：30加入预处理棉纤维，在240w功率下超声处理累计35分钟，每5分钟停止超声处理10分钟；
3-3）用去离子水将超声处理过的预处理棉纤维洗至中性，脱水后烘干，即得改性棉纤维。
经性能测试，采用本实施例的方法所制得改性棉纤维水洗20次后对金黄色葡萄球菌的抑制率为92.5%，对大肠杆菌的抑制率为91.3%，对白色念珠菌的抑制率为87.3%（GB/T20944.3～2008《纺织品抗菌性能的评价第3部分：震荡法》），水洗20次后对螨虫的驱避率为90%（GB/T24253-2009《纺织品防螨性能的评价》）。
本发明的原理为：
1、本发明中的改性剂不使用任何化学添加剂，且植物中药功能剂和功能持久促进剂源于自然界的植物，对人体不产生毒副作用，且亲肤性好，色泽天然，清香宜人，生态性好。
2、利用本发明的促进剂处理棉纤维，即含有各种有效成分，又含有单宁酸，处理后的棉纤维功能性更好，且功能更持久，改性棉纤维水洗20次后对金黄色葡萄球菌的抑制率为86.2%～92.5%，对大肠杆菌的抑制率为87.1%～91.3%，对白色念珠菌的抑制率为83.2%～87.3%（GB/T20944.3～2008《纺织品抗菌性能的评价第3部分：震荡法》），水洗20次后对螨虫的驱避率为70%～90%（GB/T24253-2009《纺织品防螨性能的评价》）。
3、采用高碘酸钠氧化法对改性前棉纤维进行预处理，使棉纤维分子中的葡萄糖基环上C2、C3位的两个相邻仲羟基氧化为活性醛基，棉纤维含有活性醛基，可以与—NH2、—OH反应，故高碘酸钠氧化处理后的棉纤维可以与植物中药提取物有效成分的大分子以共价键方式进行交联，提高了改性剂的“植入”量和功能持久性，而超声波处理使改性剂“植入”的难易程度和“植入”量又得到了进一步改善和提高。
4、本发明的改性棉纤维制备方法，生产工艺运行可靠简单，有独特的生产流程，并实现了棉纤维植物中药处理后功能复合。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种中药改性剂，其特征在于，包括以下按照重量百分比的中药提取物微粉：白鲜皮15%～25%、黄花蒿20%～30%、百部25%～35%、桃金娘根皮20%～30%。
2.根据权利要求1所述的中药改性剂，其特征在于，包括以下按照重量百分比的中药提取物微粉：白鲜皮15%、黄花蒿30%、百部35%、桃金娘根皮20%。
3.根据权利要求1所述的中药改性剂，其特征在于，所述中药提取物微粉是由中药有效成分提取液干燥得到的微粉。
4.根据权利要求3所述的中药改性剂，其特征在于，所述中药有效成分提取液采用水提醇沉法提取而成。
5.一种利用如权利要求1-4任一所述的改性剂制备改性棉纤维的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）前处理：利用前处理液对棉纤维进行处理，得到漂白并去除杂质的前处理棉纤维；
2）预处理：将前处理棉纤维放入到浓度为0.5～2.0g/L的高碘酸钠溶液中进行反应，反应温度为50～60℃，反应时间为0.5～1小时，得到醛基含量为0.082～0.088mmol/g的预处理棉纤维；
3）改性处理：
3-1）将改性剂加入到70℃～90℃去离子水中溶解，制成浓度为30%～50%的溶解液，对溶解液进行过滤，得到改性液，所述改性液中改性剂的干重为预处理棉纤维干重的8%～20%；
3-2）将改性液升温至80℃～90℃，按照浴比1：20～30加入预处理棉纤维，在120w～240w功率下超声处理累计25～35分钟，每5分钟停止超声处理10分钟；
3-3）用去离子水将超声处理过的预处理棉纤维洗至中性，脱水后烘干，即得改性棉纤维。
6.根据权利要求5所述的制备改性棉纤维的方法，其特征在于，所述前处理液包括去离子水、片碱、双氧水和冰醋酸，其中片碱的浓度为1g～2g/L，双氧水的浓度为3g～5g/L，冰醋酸的浓度为0.3g～0.5g/L；前处理液与棉纤维的浴比为1:20～30。
7.根据权利要求6所述的制备改性棉纤维的方法，其特征在于，所述利用前处理液对棉纤维进行处理的方法为：在处理容器中加入去离子水，放入棉纤维，常温下加入片碱然后升温至80℃，再加入双氧水升温到90℃～100℃保温30～60分钟，降温到70℃～80℃排水，补充去离子水后加入冰醋酸升温到80℃，保温20～30分钟再次排水，最后再次补充去离子水在40℃～50℃的环境下让棉纤维水洗15～25分钟直至中性为止，即得。
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