[发明专利]一种植物系抗菌再生纤维素纤维的制备方法

说明书

本发明公开了一种植物系抗菌再生纤维素纤维的制备方法。针对抗菌再生纤维素纤维制备过程中基底纤维传统工艺的重污染、高能耗以及抗菌剂毒性大、生物相容性差等问题，提出采用离子液体分步溶解天然纤维素和天然植物系抗菌剂，通过湿法或者干喷湿法纺丝制备抗菌再生纤维，实现再生纤维素纤维的清洁绿色化生产和再生纤维素纤维抗菌和舒适度的双重功效。

技术领域

本发明涉及一种抗菌再生纤维素纤维的制备方法，属于功能性再生纤维素纤维技术领域。

背景技术

随着社会经济的发展与人们生活水平的提高，人们越来越关注微生物对健康的影响，卫生保健意识日益增强，抗菌除臭功能的纺织品受到了国内外消费者的欢迎，抗菌家用纺织品和医用纺织品的需求日益增长。抗菌纤维是采用物理或化学方法将抗菌剂添加至纤维表面或内部，使其具有抗菌功能的纤维，可以应用于家用纺织品和绷带、纱布等领域。常见的抗菌剂分为无机抗菌剂、有机抗菌剂和天然抗菌剂三大类。无机抗菌剂主要以银溶液为主，专利CN 201711109406.3“一种具有三明治结构的纳米银抗菌纤维素纤维”报道了采用纳米银溶液对纤维素纤维进行浸渍处理，制备纳米银抗菌纤维素纤维；专利CN201811011918.0“一种抗菌纤维素纤维的制备方法”中采用纳米银或者医用氧化锌作为抗菌剂加入离子液体纤维素纺丝溶液，制备了掺杂金属系抗菌剂的再生纤维素纤维，但银系抗菌剂的纺织品在使用过程中容易脱落影响抗菌性能，而且纳米银容易通过皮肤接触渗入人体内部，对人体造成伤害。有机抗菌剂主要是有机化学合成物质，专利CN201611206940.1“一种抗菌纤维及其制备方法”发明了将季铵盐抗菌剂反应接枝到基底纤维上制备抗菌纤维，但制备工艺对环境污染大，而且洗涤过程中季铵盐抗菌剂容易与有机清洗剂发生反应失去抗菌性能；天然植物抗菌剂是从天然植物中提取的具有抗菌功能的有机高分子物质，来源广泛，生物相容性好，对人体安全性高，采用天然植物抗菌剂制备抗菌纤维是未来发展的重要方向。

目前已经产业化的抗菌纤维主要是合成纤维，其原料主要来源于煤和石油等不可再生资源，长远来看合成纤维可持续发展性差、生物相容性低，远远劣于以天然纤维素为原料制备的再生纤维。再生纤维素纤维是一类重要的生物基化学纤维，以可再生、易降解、储量大的天然植物纤维素为原料，因具有吸湿性好、染色性好、透气性强、优良的悬垂性和蚕丝般的光泽等性能，被誉为“会呼吸的面料”，应用于高端纺织领域。随着石油资源的日益枯竭，以及可持续发展战略的深入实施，以天然纤维素为原料生产再生纤维素纤维对资源的高效利用具有极其重要的意义。对于抗菌再生纤维素纤维的研究，基底纤维主要以黏胶纤维为主，黏胶工艺污染重、能耗高；抗菌剂的选择主要以银、铜等金属系抗菌剂为主，成本高、生物相容性与舒适度差。

基于以上研究现状，我们在前期离子液体溶解纤维素制备再生纤维素纤维的基础上，创新性地提出，采用基于离子液体的绿色化和清洁化的生产工艺制备基底纤维，在离子液体-纤维素纺丝液中加入生物相容性更好的天然植物系抗菌剂，譬如牛至、肉桂、芦荟精油、青蒿蜡油等各种植物精油，充分利用自然界中的纤维素和植物抗菌剂原料，实现再生纤维素纤维的清洁绿色化生产和再生纤维素纤维抗菌和舒适度的双重功效。

发明内容

本发明针对抗菌再生纤维素纤维制备过程中基底纤维传统工艺的重污染、高能耗以及抗菌剂毒性大、生物相容性差等问题，提出采用离子液体溶解天然纤维素和天然植物系抗菌剂，通过湿法或者干喷湿法纺丝制备得到抗菌再生纤维，实现再生纤维素纤维的清洁绿色化生产和再生纤维素纤维抗菌和舒适度的双重功效。

本发明内容如下：

高温下将纤维素加入到离子液体中，溶解完全后降至低温下加入植物系抗菌剂，溶解脱泡完全后得到纺丝原液，以水为凝固浴进行湿法或者干喷湿法纺丝得到抗菌再生纤维素纤维。

所述纤维素为棉桨、木浆、玉米芯、秸秆、麻纤维、竹纤维、短棉绒中的天然纤维素和微晶纤维素中的至少一种，聚合度200～1000；纤维素占离子液体的比重为0.1～20w％。