一种抗菌Lyocell纤维及其制备方法

文档序号:8960216阅读:599来源:国知局
一种抗菌Lyocell纤维及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及功能性纤维素纤维技术领域,具体涉及一种具有抗菌功能的Lyocell 纤维。
【背景技术】
[0002] 纤维素是地球上储量最多、分布最广的天然高聚物,是自然界中取之不竭的可再 生资源。纤维素纤维具有强度高、染色性好、纺纱性能好以及产业用途广等优势,因此,近年 来全世界对纤维素纤维的市场需求量在持续增加。Lyocell纤维是以棉短绒、树木、竹子等 可再生资源为原料,以NMMO为溶剂,通过干喷湿纺制成,兼具天然纤维和合成纤维诸多优 异性能,且生产过程绿色环保的纤维素纤维。
[0003] Lyocell纤维具有强度高、染色性好、纺纱性能好以及产业用途广等优势,而且与 粘胶纤维相比,性能更为突出、工艺流程短且生产工艺绿色无污染。因此,近年来全世界对 Lyocell纤维的市场需求量在持续增加。
[0004] 纳米氧化锌(ZnO粒径介于I-IOOnm之间的ZnO)颗粒,是一种面向21世纪的新型 高功能精细无机产品,表现出许多特殊的性质,如非迀移性、荧光性、压电性、吸收和散射紫 外线能力等,利用其在光、电、磁、敏感等方面的奇妙性能,可制造气体传感器、荧光体、变阻 器、紫外线遮蔽材料、图像记录材料、压电材料、压敏电阻、高效催化剂、磁性材料和塑料薄 膜等。
[0005] 将纳米ZnO添加至纤维中,可使纤维具有抗菌抑菌、防紫外线、祛味防酶等一系列 特性。但由于纳米ZnO具有比表面积大和比表面能大等特点,自身易团聚;另一方面,纳米 氧化锌表面极性较强,在有机介质中不易均匀分散,在纤维生产中一直存在难以克服的技 术问题,尤其难以添加至Lyocell纤维中,目前市场上尚未有添加纳米ZnO的Lyocell纤维 的相关研究报道,也并未见相关广品问世。

【发明内容】

[0006] 本发明所要解决的第一个技术问题是:针对现有技术存在的不足,提供一种含有 纳米ZnO的抗菌Lyocell纤维,将纳米ZnO均勾分散在Lyocell纤维当中,使产品具有良好 的除菌抑菌、抗紫外线等性能。
[0007] 本发明所要解决的第二个技术问题是:针对现有技术存在的不足,提供一种将纳 米ZnO作为抗菌剂,添加到NMMO溶液中,制备具有良好的除菌抑菌和抗紫外线性能的抗菌 Lyocell纤维的方法。
[0008] 为解决上述第一个技术问题,本发明的技术方案是:
[0009] -种抗菌Lyocell纤维,所述抗菌Lyocell纤维中含有质量含量为0. 1~10%的 纳米ZnO,所述抗菌Lyocell纤维的纤度I. 1~4. 3dtex、强度1~5cN/dtex、断裂伸长率为 8 ~20%〇
[0010] 为解决上述第二个技术问题,本发明的技术方案是:
[0011] -种抗菌Lyocell纤维的制备方法,包括以下步骤:
[0012] (1)将纳米ZnO经过表面改性处理,与质量浓度为70~87 %的NMMO水溶液混合均 匀,混合温度为60~115°C,所述纳米ZnO与所述NMMO水溶液的配比为0. 001~0. 06:1。
[0013] (2)将预处理后的纤维素浆柏与步骤(1)得到的含ZnO的NMMO溶液预混合,预混 合温度为60~80°C,所述纤维素浆柏与含ZnO的NMMO溶液的混合溶解配比为1:1~10。
[0014] (3)将步骤⑵的预混合浆粥在80~120°C下抽真空至-2 X IO4~-20 X 10 4Pa脱 水制得纺丝原液,所述纺丝原液中纤维素含量为6~30wt %,NMMO含量为55~8Iwt %,水 含量为7~15wt %,纳米ZnO含量为0? 06~6wt %。
[0015] (4)将所述纺丝原液经凝固浴纺丝成型,得到所述抗菌Lyocell纤维。
[0016] 作为一种改进的技术方案,所述纳米ZnO的表面改性处理包括:将纳米ZnO球磨 至粒径1~100nm,用硅烷偶联剂、酞酸酯类偶联剂、有机硅溶液中的至少一种,洗涤浸泡 0? 5~IOh后,在70~120°C烘干0? 3~2h,然后重新球磨至粒径1~lOOnm。
[0017] 作为另一种改进的技术方案,步骤(2)中,所述纤维素浆柏的预处理包括将纤维 素浆柏粉碎后,先进行活化,然后再压榨得到含水率为30~70wt %的纤维素浆柏。
[0018] 作为进一步改进的技术方案,所述活化是在粉碎后的纤维素浆柏中加入纤维素酶 和木质素酶,在pH值为5~6、温度为50~60°C时酶解,所述酶解时间为0. 5~2h,酶解完 后调节pH值为10~12灭酶。
[0019] 由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
[0020] 本发明的抗菌Lyocell纤维,所述抗菌Lyocell纤维中含有质量含量为0. 1~ 10%的纳米ZnO,所述抗菌Lyocell纤维的纤度I. 1~4. 3dtex、强度1~5cN/dtex、断裂伸 长率为8~20%,因为含有纳米ZnO,广品不仅具有良好的除菌抑菌、抗紫外线等性能,而且 物理机械性能优良。
[0021] 本发明的抗菌Lyocell纤维的制备方法,将纳米ZnO经过表面改性处理后,与质量 浓度为70~87 %的NMMO水溶液混合均匀,得到含ZnO的NMMO溶液,然后溶解纤维素浆柏, 纺丝制备得到抗菌Lyocell纤维,生产工艺容易控制,产品中纳米ZnO分散均匀,产品抗菌 性能好。
[0022] 由于将纳米ZnO球磨至粒径1~100nm,用硅烷偶联剂、酞酸酯类偶联剂、有机硅溶 液洗涤、浸泡、烘干后,再重新球磨至粒径1~l〇〇nm,降低了纳米ZnO的表面极性和比表面 能,解决了现有技术中纳米ZnO自身易团聚和不宜在有机介质中分散的技术问题。
【具体实施方式】
[0023] 下面结合具体的实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发 明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术 人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限 定的范围。
[0024] 实施例1
[0025] -种抗菌Lyocell纤维,所述抗菌Lyocell纤维中含有质量含量为2. 3%的纳米 ZnO,所述抗菌Lyocell纤维的纤度I. ldtex、强度I. 5cN/dtex、断裂伸长率为10. 5%。
[0026] 实施例2
[0027] -种抗菌Lyocell纤维,所述抗菌Lyocell纤维中含有质量含量为4 %的纳米 ZnO,所述抗菌Lyocell纤维的纤度2. 2dtex、强度2. 25cN/dtex、断裂伸长率为12. 5%。
[0028] 实施例3
[0029] 将纳米ZnO进行表面改性处理,首先球磨至粒径1~20nm,用硅烷偶联剂溶液洗涤 浸泡0. 5h后,在80°C烘干2h,然后重新球磨至粒径1~20nm。
[0030] 将经过表面改性处理的纳米ZnO,与质量浓度为72%的NMMO水溶液混合均匀, 得到含ZnO的NMMO
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1