[发明专利]一种睡莲抗菌纤维及其制备方法

说明书

技术领域 本发明涉及一种睡莲抗菌纤维及其制备方法，是通过特殊工艺从睡莲植物根茎中提取天然纤维束，再运用睡莲科植物的花、叶生物碱提取物结合胍类高分子聚合物对睡莲纤维进行抗菌后整理，从而使制备出的睡莲纤维具有抗菌、抑菌性能。本发明涉及的睡莲抗菌纤维应用范围广泛，可用作消毒净水器的滤芯、滤膜、生物半透膜以及城市管网水系的净化除菌，可用于生产手工或机器编织用品，还可作为生产抗菌纺织制品的次级原材料。本发明涉及的睡莲抗菌纤维制备方法，主要采用抗菌后整理工艺，将具有抗菌特性的睡莲花、叶的生物碱提取物结合其他化学聚合物通过合理混配制备出抗菌整理剂，再经过二浸二轧工艺，使睡莲纤维附加抗菌、抑菌的功效。本发明制备工艺简单，原料来源丰富，整个生产工艺环保科学，无毒无副作用，应用行业广泛，具有广阔的市场应用前景。

背景技术    天然纤维是自然界原有的或经人工培植的植物上、人工饲养的动物上直接取得的纺织纤维，比如从农作物中提取麻、棉纤维，从蚕茧（熟蚕结茧时分泌丝液凝固而成的连续长纤维，也称天然丝）中提取蚕丝纤维，从羊毛中提取羊毛纤维、羊绒纤维等。相比动物纤维而言，植物纤维的种类和多样性更加丰富，植物的可栽培性使它成为取之不尽用之不竭的原料来源。经过不断地认知实践，人类已经成功开发出了多种植物纤维，从植物韧皮得到的纤维如亚麻、黄麻、罗布麻等；从植物叶上得到的纤维如剑麻、蕉麻等；从植物种子表皮细胞得到的种子纤维如棉、木棉；从植物果实得到的果实纤维如椰子纤维。随着对纤维提取技术的不断改进，人们开始将目光投向那些未经开发的植物。睡莲，又称子午莲、水芹花，是属于睡莲科睡莲属的多年生水生植物。外型与荷花相似，不同的是荷花的叶子和花挺出水面，而睡莲的叶子和花浮在水面上，因昼舒夜卷而被誉为“花中睡美人”。研究表明，睡莲的茎秆中含有大量的天然纤维素，完全能够将其提取出来作为一种新型纤维开发使用。睡莲的根茎中含有大量的淀粉物质，能吸收水中的汞、铅、苯酚等有毒物质，还能过滤水中的微生物，是难得的水体净化的植物材料。睡莲花、叶中含有大量的生物碱成分，无独有偶，这些成分都或多或少地具有抗菌抑菌作用，这也从侧面解释了睡莲花出淤泥而不染的原因。

陈东生等人的研究表明莲纤维的初始模量为146.81 cN/dtex，比棉、羊毛和蚕丝的初始模量高，与苎麻接近；莲纤维的断裂强度为3.44 cN/dtex，优于羊毛，与棉、蚕丝接近，仅次于苎麻；莲纤维的断裂伸长率为2.75%，与苎麻相近，比棉、羊毛和蚕丝小；在小应力下，莲纤维的弹性较好；莲纤维的静、动摩擦因数分别为0.5541、0.3203，属于手感较涩糙的纤维。为了解莲纤维的吸湿性能，通过实验测试，分析莲纤维结构与吸湿性能的关系。在标准状态下，测定了莲纤维的吸、放湿特征曲线，并由此推导出莲纤维在达到吸、放湿平衡过程中，回潮率对时间的回归方程以及吸、放湿速率方程。结果表明：莲纤维具有较好的吸、放湿性能，其吸、放湿回潮率均高于棉纤维和亚麻纤维；莲纤维的吸湿速率最高，亚麻居中，棉纤维最低；3种纤维的放湿速率比较接近，莲纤维略高于棉纤维和亚麻纤维。以上研究结果表明，睡莲纤维具有弹性好，断裂强度高，吸湿速率高，韧性好，手感较粗糙的特点。睡莲花、叶提取物具有抗菌、解毒、净水、抑制微生物生长的作用。睡莲纤维的提取开发目前仍处于初期摸索阶段，目前见于文献报道的较少。本发明旨在提供一种制备睡莲抗菌纤维的方法，通过环保的生产工艺避免破坏纤维的结构和性能，并利用睡莲本身的抗菌生物碱结合其他化学物质，对睡莲纤维进行抗菌后整理，从而最大限度地保留纤维原有的特性和功能，并赋予睡莲纤维抗菌、柔顺、净水、解毒的功能和特性，使睡莲抗菌纤维具备更多优越性，为其后续开发应用提供坚实的技术支撑。

发明内容  本发明提供了一种睡莲抗菌纤维及其制备方法，本发明的要点在于利用睡莲根茎通过特殊工艺提取睡莲纤维，并通过浸渍后整理工艺使睡莲纤维附带抗菌性能，从而制备出纯天然、抗菌环保的睡莲抗菌纤维。本发明主要采用睡莲花、睡莲叶的天然提取物（叶黄酮、没食子酸、紫槲皮甙），结合多胍类高分子聚合物以及化学柔顺剂，制备出以睡莲植物提取物为主的抗菌整理剂，将该抗菌整理剂与睡莲纤维经浸渍、压轧、烘干、捆束整理多道工序后，最终制备出集抗菌、防辐射、柔顺、抗静电、无毒无害、天然不刺激多种特点于一身的睡莲抗菌纤维。