[发明专利]一种抗菌功能性纤维素纤维的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及抗菌纤维的制备方法，特别涉及一种抗菌功能性纤维素纤维的制备方法。

背景技术

在生活中，人们不可避免地接触到各种各样的细菌、真菌等微生物，这些微生物在合适的外界条件下，通过接触等方式传播疾病，从而影响人们的身体健康和正常的工作、学习和生活。因此，随着科学技术的发展和人们生活水平的提高，对抗菌纤维的研究、开发和生产愈来愈受到重视。

抗菌纤维是采用物理或者化学的方法将能够抑制细菌生长的物质引入纤维表面及内部而制成的。物理方法主要有共混纺丝法、复合纺丝法和后整理法。化学法主要是通过分子设计的方法，利用共聚、接枝、大分子反应等手段来改变纤维的化学结构，生成抗菌基团，从而赋予纤维以抗菌活性。与物理法相比，以纤维化学改性法制备的抗菌纤维具有抗菌效果好、持久、手感好、纤维上不附着树脂等优点。但通过化学法接枝共聚到纤维上的物质主要是卤化合物类、季铵盐类、异噻唑类以及胍盐类等，这些物质与皮肤等部位直接接触会导致诸多问题出现：一方面，由于不同人的皮肤对化学品的敏感程度不同，附着在纤维表面的抗菌剂很可能会让那些皮肤对化学药品比较敏感的人群产生不适感，甚至出现皮肤过敏症状；另一方面，这些药物具有一定的刺激性，而这些具有刺激性的物质与皮肤直接接触后有可能会引起皮肤瘙痒、发红、起小疙瘩等不适症状。因此，在制备抗菌纤维的时候应该避免这些抗菌药物与皮肤等部位直接接触。

环糊精（简称CD）由6个以上吡喃葡萄糖单元以α-1,4型糖苷键相连的环状低聚糖化合物，根据葡萄糖单元数（6,7,8）可分为α-CD、β-CD、γ-CD等。它具有外侧亲水、内侧疏水的空腔结构，能与多种小分子物质进行包合，具有屏蔽、控制释放、活性保护等功能，另外它具有无毒、无刺激、可生物降解等特点。因此，将环糊精及其衍生物良好的包络性与纤维有机结合，可以形成不同的功能性纤维，以满足人们的各种需求。CN 1940171A公开了一种抗菌功能性纤维的制备方法，以环氧氯丙烷为交联剂将环糊精接到纤维素纤维上，形成环糊精和纤维素纤维的聚合物，该聚合物包合氯霉素，得到抗菌功能性纤维。Wan Jun-hua等（Carbohydrate Polymers,2008,72:695-710）以一氯均三嗪为交联剂将环糊精固载到纤维素上，然后利用环糊精的疏水空腔包合抗菌剂硝酸咪康唑制得抗菌纤维。虽然这些方法都能制得抗菌效果良好的纤维，但还是存在着以下方面的局限性：环氧氯丙烷法工艺简单，但其本身的利用率低，另外在碱性条件下环氧氯丙烷也会发生水解反应，会有大量致癌产物产生，必须通过一定的技术进行分离和去除；一氯均三嗪法中，一氯均三嗪本身易吸湿，因而使得其活性降低，且价格偏高。

聚羧酸法是目前研究较多的一种新型环糊精固载方法，而通过聚羧酸法将环糊精接枝到纤维素纤维上来制备抗菌纤维的报道还比较少。钱亮亮等（食品与发酵工业,2008,34(2):16-20）以聚丙烯酸为交联剂，将β-环糊精固载到纤维素上，然后利用该纤维素对挥发食品抗菌剂肉桂醛进行包埋，得到抗菌纤维素，但固载效率偏低。因此，如何将环糊精及其衍生物与纤维素纤维高效、持久且环保的结合，已成为抗菌纤维研究和应用的热点问题。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点和不足，本发明的目的在于提供一种固载效率高的抗菌功能性纤维素纤维的制备方法，制备时间短，效率高。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种抗菌功能性纤维素纤维的制备方法，包括以下步骤：

（1）将纤维素纤维加入到1.5～3mol/L的氢氧化钠溶液中，纤维素纤维与氢氧化钠溶液的重量比为1:10～1:40，在40～70℃下溶胀1～4h，用蒸馏水洗涤至中性，得到溶胀好的纤维素纤维；

（2）每升去离子水中加入50～150g的环糊精、50～100g的交联剂、5～25g的催化剂，在50～70℃下加热15～30min，完全溶解后得到反应溶液；在反应溶液中加入溶胀好的纤维素纤维，溶胀15～30min后，然后放入到超声波清洗器中超声15～60min，超声频率为20～80KHz；最后放入到140～180℃鼓风干燥箱中固化反应15～60min后，用50～70℃热水洗涤后得接枝环糊精的纤维素纤维；其中，溶胀好的纤维素纤维与反应溶液的质量比为1:20～1:40；