CN113152084A - 含茶多酚的棉大生物纤维及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种含茶多酚的棉大生物纤维及其制备方法,属于棉纤维改性技术领域。本发明首先采用表面活性剂和脂肪酶对棉纤维进行预处理,去除棉纤维表面的脂肪等杂质,然后将茶多酚、柠檬酸、壳聚糖和去离子水配成茶多酚处理液,将预处理之后的棉纤维烘干,最后采用阳离子改性剂和茶多酚处理液进行改性得到含茶多酚的棉大生物纤维。本发明含茶多酚的棉大生物纤维具有良好抗霉菌性能,且提高了棉纤维的强度和韧性。
Description
技术领域
本发明涉及棉纤维改性技术领域,尤其涉及一种含茶多酚的棉大生物纤维及其制备方法。
背景技术
棉纤维是纺织工业的重要原料,其制品吸湿和透气性好,具有缩水率较大,柔软而保暖的优点。
但是棉纤维不耐酸,即使很稀的硫酸也会使其受到破坏,且耐光性、耐热性一般,在阳光与大气中棉纤维易被氧化,使强力下降,长期高温作用会使棉布遭受破坏。此外,棉纤维的抗菌性能差,微生物对棉织物有很强的破坏作用,使棉纤维强度降低,易损坏。
茶多酚是从茶叶中提取出来的纯天然物质,具有广谱的抗菌活性,将茶多酚对棉纤维进行改性,能够提高其抗菌性,增强棉织物的强度。
中国专利CN107541941A公开了一种多功能复合面料的制备方法,利用多巴胺对棉纤维进行改性,然后利用其自身高粘附性,将茶多酚吸附在棉纤维表面,制备一种具有杀菌除臭的复合面料。
中国专利CN108842301A公开了一种棉卫生产品面层材料的制备方法,首先应用壳聚糖和醋酸对棉纤维进行改性,然后用茶多酚和去离子水对改性棉纤维进行浸渍。
发明内容
基于此,本发明提供一种含茶多酚的棉大生物纤维及其制备方法,明显提高棉纤维的抗霉抗菌性能,同时提高棉纤维的强度及耐磨性。
本发明含茶多酚的棉大生物纤维及其制备方法,包括以下步骤:
(1)棉纤维预处理:将待处理的棉纤维放入清水中,加入表面活性剂和脂肪酶,搅拌并加热到40~60℃并浸泡2~24h,然后采用清水洗涤2~3次,去除棉纤维表面的杂质;
(2)茶多酚处理液的制备:将茶多酚、柠檬酸、壳聚糖和去离子水按照3~5:3~5:1~2:20的质量比混合,配成茶多酚处理液,备用;
(3)棉纤维改性:将步骤(1)预处理之后的棉纤维烘干,放入清水中,浴比为10~50:1,然后加入阳离子改性剂和茶多酚处理液充分搅拌,加热到40~90℃进行浸泡5~20小时,捞出后水洗3~5次,烘干得到含茶多酚的棉大生物纤维。
优选的,步骤(1)所述棉纤维与清水的质量比为1:20~50。
优选的,步骤(1)所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠,十二烷基硫酸钠或十八烷基磺酸钠中的任意一种,所述表面活性剂与清水的质量比为1:30~70。
优选的,步骤(1)所述脂肪酶为酸性脂肪酶,其用量为:每克纤维棉用脂肪酶20000~30000IU。
优选的,步骤(3)所述阳离子改性剂为季氨型阳离子改性剂。
优选的,步骤(3)所述阳离子改性剂、茶多酚处理液和棉纤维的质量比为2~3:10:50~70。
本发明的另一目的是提供一种上述方法制备的含茶多酚的棉大生物纤维。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:本发明在改性过程中,直接添加茶多酚处理液,应用茶多酚以及阳离子改性剂对棉纤维进行直接改性,步骤简单,操作方便,反应条件易控制,同时增加了茶多酚与棉纤维的结合能力,由此生产出具有良好抗霉抗菌性能的改性棉纤维,并且提高了棉纤维的强度和韧性。本发明的茶多酚处理液中添加了柠檬酸,进一步提高棉纤维的抗菌性能,同时,壳聚糖的添加,提高了棉纤维的抗皱性。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明提供的含茶多酚的棉大生物纤维进行进一步说明。
实施例1
一种含茶多酚的棉大生物纤维的制备方法,包括以下步骤:
(1)棉纤维预处理:将100g待处理的棉纤维放入2500g清水中,加入80g表面活性剂十二烷基苯磺酸钠和酸性脂肪酶,每克纤维棉用脂肪酶25000IU,搅拌并加热到50℃,浸泡18h,清水洗涤3次,去除棉纤维表面的脂肪等杂质;
(2)茶多酚处理液的制备:将茶多酚、柠檬酸、壳聚糖和去离子水按照5:3:1:20的质量比混合,配成茶多酚处理液,备用;
(3)棉纤维改性:将步骤(1)预处理之后的棉纤维烘干,放入3000g清水中,然后加入季氨型阳离子改性剂和茶多酚处理液,其中阳离子改性剂、茶多酚处理液和棉纤维的质量比为3:10:60搅拌,加热到50℃,浸泡10小时,捞出后水洗5次,烘干得到含茶多酚的棉大生物纤维。
实施例2
一种含茶多酚的棉大生物纤维的制备方法,包括以下步骤:
(1)棉纤维预处理:将100g待处理的棉纤维放入2500g清水中,加入60g表面活性剂十二烷基硫酸钠和酸性脂肪酶,每克纤维棉用脂肪酶30000IU搅拌并加热到50℃,浸泡18h,清水洗涤3次,去除棉纤维表面的脂肪等杂质;
(2)茶多酚处理液的制备:将茶多酚、柠檬酸、壳聚糖和去离子水按照3:5:3:20的质量比混合,配成茶多酚处理液,备用;
(3)棉纤维改性:将步骤(1)预处理之后的棉纤维烘干,放入3000g清水中,然后加入季氨型阳离子改性剂和茶多酚处理液,其中阳离子改性剂、茶多酚处理液和棉纤维的质量比为2:10:50,搅拌,加热到60℃,浸泡10小时,捞出后水洗5次,烘干得到含茶多酚的棉大生物纤维。
实施例3
一种含茶多酚的棉大生物纤维的制备方法,包括以下步骤:
(1)棉纤维预处理:将100g待处理的棉纤维放入2500g清水中,加入80g表面活性剂十八烷基磺酸钠和酸性脂肪酶,每克纤维棉用脂肪酶20000IU搅拌并加热到50℃,浸泡18h,清水洗涤3次,去除棉纤维表面的脂肪等杂质;
(2)茶多酚处理液的制备:将茶多酚、柠檬酸、壳聚糖和去离子水按照5:5:2:20的质量比混合,配成茶多酚处理液,备用;
(3)棉纤维改性:将步骤(1)预处理之后的棉纤维烘干,放入3000g清水中,然后加入季氨型阳离子改性剂和茶多酚处理液,其中阳离子改性剂、茶多酚处理液和棉纤维的质量比为3:10:50,搅拌,加热到70℃,浸泡12小时,捞出后水洗5次,烘干得到含茶多酚的棉大生物纤维。
实施例4
一种含茶多酚的棉大生物纤维的制备方法,包括以下步骤:
(1)棉纤维预处理:将100g待处理的棉纤维放入2500g清水中,加入80g表面活性剂十二烷基苯磺酸钠,十二烷基硫酸钠或十八烷基磺酸钠和酸性脂肪酶,每克纤维棉用脂肪酶25000IU搅拌并加热到50℃,浸泡18h,清水洗涤3次,去除棉纤维表面的脂肪等杂质;
(2)茶多酚处理液的制备:将茶多酚、柠檬酸、壳聚糖和去离子水按照5:5:2:20的质量比混合,配成茶多酚处理液,备用;
(3)棉纤维改性:将步骤(1)预处理之后的棉纤维烘干,放入3000g清水中,然后加入季氨型阳离子改性剂和茶多酚处理液,其中阳离子改性剂、茶多酚处理液和棉纤维的质量比为3:10:50,搅拌,40℃加热20小时,捞出后水洗5次,烘干得到含茶多酚的棉大生物纤维。
对比例1
一种改性棉纤维的制备方法,包括以下步骤:
(1)棉纤维预处理:将100g待处理的棉纤维放入2500g清水中,加入80g表面活性剂十二烷基苯磺酸钠和酸性脂肪酶,每克纤维棉用脂肪酶25000IU,搅拌并加热到50℃,浸泡18h,清水洗涤3次,去除棉纤维表面的脂肪等杂质;
(2)处理液的制备:将柠檬酸、壳聚糖和去离子水按照3:1:20的质量比混合,配成处理液,备用;
(3)棉纤维改性:将步骤(1)预处理之后的棉纤维烘干,放入3000g清水中,然后加入季氨型阳离子改性剂和处理液,其中阳离子改性剂、处理液和棉纤维的质量比为3:10:60搅拌,加热到50℃,浸泡10小时,捞出后水洗5次,烘干得到棉大生物纤维,该改性棉纤维不含有茶多酚。
对实施例1~3和对比例1的棉大生物纤维样品按照GB/T20944.3—2008《纺织品抗菌性能的评价第3部分:振荡法》分别进行抑菌测试以及水洗100次之后的抑菌率进行测试,测试的菌种包含金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌三种,测试结果如表1。
表1
对实施例1~3和对比例1的棉大生物纤维样品按照国家标准GB/T14344-2008分别进行断裂强度及断裂伸长率检测,测试结果如表2。
表2
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 对比例1 | |
断裂强度(cN/dtex) | 3.70 | 3.72 | 3.69 | 3.65 | 3.49 |
干断裂伸长率(%) | 8.32 | 8.25 | 8.56 | 8.42 | 7.02 |
对实施例1~3和对比例1的棉大生物纤维样品按照国家标准GB/T24346-2009分别进行防霉性能检测,测试结果如表3。
表3
编号 | 防霉等级 |
实施例1 | 0 |
实施例2 | 0 |
实施例3 | 0 |
实施例4 | 0 |
对比例1 | 2 |
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种含茶多酚的棉大生物纤维的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)棉纤维预处理:将待处理的棉纤维放入清水中,加入表面活性剂和脂肪酶,搅拌并加热到40~60℃并浸泡2~24h,然后采用清水洗涤2~3次,去除棉纤维表面的杂质;
(2)茶多酚处理液的制备:将茶多酚、柠檬酸、壳聚糖和去离子水按照3~5:3~5:1~2:20的质量比混合,配成茶多酚处理液,备用;
(3)棉纤维改性:将步骤(1)预处理之后的棉纤维烘干,放入清水中,浴比为10~50:1,然后加入阳离子改性剂和茶多酚处理液充分搅拌,加热到40~90℃进行浸泡5~20小时,捞出后水洗3~5次,烘干得到含茶多酚的棉大生物纤维。
2.根据权利要求1所述的含茶多酚的棉大生物纤维的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述棉纤维与清水的质量比为1:20~50。
3.根据权利要求1所述的含茶多酚的棉大生物纤维的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠,十二烷基硫酸钠或十八烷基磺酸钠中的任意一种,所述表面活性剂与清水的质量比为1:30~70。
4.根据权利要求1所述的含茶多酚的棉大生物纤维的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述脂肪酶为酸性脂肪酶,其用量为:每克纤维棉用脂肪酶20000~30000IU。
5.根据权利要求1所述的含茶多酚的棉大生物纤维的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述阳离子改性剂为季氨型阳离子改性剂。
6.根据权利要求5所述的含茶多酚的棉大生物纤维的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述阳离子改性剂、茶多酚处理液和棉纤维的质量比为2~3:10:50~70。
7.一种含茶多酚的棉大生物纤维,其特征在于,根据权利要求1-6任一所述制备方法制备而成。
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