[发明专利]一种高粱壳多酚染色纤维及其制备方法

说明书

本发明提供一种高粱壳多酚染色纤维及其制备方法，所述制备方法包括如下步骤：采用高粱壳为原料提取高粱壳多酚；采用提取高粱壳多酚后的高粱壳固体再提取高粱壳纤维素；采用高粱壳纤维素制备纺丝液；将高粱壳多酚加入纺丝液中共混纺丝形成高粱壳多酚染色的再生纤维素纤维。本申请中技术方案节省了在高粱壳纤维素提取工艺中的漂白工艺，避免了环境污染；且所得高粱壳多酚功能性再生纤维素纤维为纯天然纤维素纤维并且具有抗菌性能，是一种具有较高附加值的功能性纤维。

技术领域

本发明涉及一种纤维及其制备方法，特别是涉及一种高粱壳多酚染色纤维及其制备方法。

背景技术

高粱又称蜀黍，禾本科，一年生草本植物，高粱属，是世界五大谷物之一，也是中国最早栽培的禾谷类作物之一。高粱在我国栽培较广，以东北各地最多，谷粒供食用、酿酒或饴糖，高粱籽实已得到广泛应用，但高粱壳多数用作饲料、堆圈沤肥或者扔掉，造成极大的浪费。高粱壳中含有多酚类物质，具有抗菌、防紫外功能性；高粱壳中含有纤维素，但未见有报道将高粱壳中的纤维素提取出作为草本植物纤维素应用在再生纤维素纤维生产中。

传统纤维素纺丝工艺——黏胶工艺较为复杂，而且有CS₂和H₂S等有毒气体、含锌废水的产生，对生态环境造成一定的污染。NMMO(N-甲基吗啉-N-氧化物)纺丝与传统纺丝方法相比，优势在于可以回收并循环利用，生产中不产生污染，适用于干法纺丝和湿法纺丝，简化了纺丝工艺，提高了纺丝生产效率，降低了化学原料的用量及能量的消耗，具有“绿色生产工艺”之称。纤维素在NMMO中的溶解机理为直接溶解机理，通过断裂纤维素分子之间的氢键而进行的，生产过程是完全的物理过程，不涉及化学变化，对高粱壳多酚在纺丝工艺中加入不会因酸碱等化学物质而影响高粱壳多酚的性能。

而目前市场上具有高价值附加值的功能性纤维的开发中还存在工艺复杂、环境污染严重以及不能够大规模工业化生产等的缺陷。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种高粱壳多酚染色纤维的制备方法，用于解决现有技术中的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明是通过以下技术方案获得的。

本发明提供一种高粱壳多酚染色纤维的制备方法，包括如下步骤：

1)采用高粱壳为原料提取高粱壳多酚；

2)采用提取高粱壳多酚后的高粱壳固体再提取高粱壳纤维素；

3)采用高粱壳纤维素制备纺丝液；

4)将高粱壳多酚加入纺丝液中共混纺丝形成高粱壳多酚染色的再生纤维素纤维。

优选地，步骤1)中，先超声波-电加热提取，然后经过滤、固液分离和无雾化干燥获得粉末状高粱壳多酚。

优选地，步骤1)中，以水为溶剂采用超声波-电加热方式提取高粱壳中的高粱壳多酚提取液。

更优选地，步骤1)中采用超声波-电加热提取时，还包括如下特征中的一种或多种：

超声功率为1000～1500W；

超声频率为15～18kHz；

提取温度为60～80℃；

超声次数为1～3次；

超声提取时间为1～3h；

粱壳与水的料液比为1:(20～40)kg/L。

更优选地，步骤1)还包括，采用筛网过滤分离高粱壳多酚提取液中的大颗粒固体杂质，获得粗过滤液。更优选地，所述筛网的目数为60～100目。

更优选地，步骤1)还包括，采用高速离心机离心所述粗过滤液获得上清液。更优选地，包括如下特征中的一种或多种：