一种含冰草、冰菜、火焰草活性成分的再生纤维素纤维及其制备方法与流程

本发明属于再生纤维素纤维，具体涉及一种含冰草、冰菜、火焰草活性成分的再生纤维素纤维及其制备方法。

背景技术：

1、再生纤维素纤维是以天然纤维素为原料，不改变它的化学结构，仅仅改变天然纤维素的物理结构，从而制造出来性能更好的再生纤维素纤维；再生纤维素纤维具有较好的吸湿性和透气性能，被誉为“会呼吸的面料”，广泛应用于内衣、外衣和各种装饰用品领域。

2、随着人民对健康的意识增强，绿色环保纺织纤维面料日益受到消费者的青睐，特别是与天然植物功效成分复合的功能纤维具有广阔的市场前景；

3、冰草，禾本科，属多年生旱生禾草，草质柔软，营养价值较高，是一种优良天然牧草；冰菜，是番杏科日中花属的一年生或二年生草本植物，富含氨基酸也富钠、钾等，也含有胡萝卜素等营养，是理想的新种蔬菜；火焰草，双子叶植物纲，景天科一年生或二年生草本，具有清热解毒，凉血止血的功效；这三种植物提取物均具有较好的抑菌作用，在再生纤维素纤维领域具有极高的应用价值。

4、现有技术将植物提取物应用于再生纤维素纤维中，一是将植物提取物直接加入到纺丝原液中，但是植物提取物在纺丝原液中有效成分会被破坏，进而影响植物提取物的抑菌性，并且植物提取物的添加会影响纺丝过程，进而影响纤维的强度性能和稳定性能；

5、二是在面料后整理过程中，通过浸渍、涂抹等方式将植物提取物直接加入到面料上，但是这种方式会导致植物提取物与纤维结合的不够牢固，在面料的洗涤和长久的穿着过程中，植物提取物容易脱落，缩短了抑菌持续时间；

6、三是对纤维进行一定的处理，将植物提取物直接与纤维混合加入到纤维的内部，虽然可以使得植物提取物与纤维结合的更加牢固，但是会影响最终产品的强度和稳定性。

7、因此，提供一种含冰草、冰草、火焰草活性成分的再生纤维素纤维及其制备方法，提高纤维的抑菌性能和抑菌持久性能的同时，保证纤维的强度和稳定性能是现有技术亟待解决的技术难题。

技术实现思路

1、为解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种含冰草、冰菜、火焰草活性成分的再生纤维素纤维及其制备方法，提高纤维的抑菌性能和抑菌持久性能的同时，保证纤维的强度和稳定性能。

2、针对上述技术问题，本发明采取以下技术方案：

3、1.制备含植物活性成分的微胶囊

4、（1）植物提取物预处理

5、将植物提取物置于低温环境中静置，静置时间为40-44min，静置温度为3.3-3.9℃，静置结束后，以0.3-0.7℃/min升温至16-20℃，加入去离子水、羧甲基纤维素和椰油酰胺，在15-19℃下搅拌16-24min，搅拌转速为141-153rpm，搅拌结束以0.2-0.4℃/min升温至49-55℃，然后加入酒石酸，在49-55℃下搅拌14-20min，搅拌转速为226-236rpm，搅拌结束后，置于0.4-0.8℃下静置27-33min，干燥制得预处理后的植物提取物；

6、所述植物提取物，直径为55-65nm；

7、所述植物提取物为冰草、冰菜以及火焰草中的一种；

8、所述植物提取物、去离子水、羧甲基纤维素、椰油酰胺和酒石酸的质量比为8-10:64-72:2.4-2.8:1.1-1.3:0.7-1.3；

9、（2）制备微胶囊囊壁

10、将去离子水、明胶、阿拉伯胶和海藻酸钠混合，然后置于冷冻球磨装置中进行一次冷冻球磨处理，球磨时间为32-38min，球磨温度为-20～-12℃，球磨转速为391-413rpm，一次冷冻球磨结束后加入棕榈酸、月桂酸聚乙二醇甘油酯和乙基纤维素，然后进行二次冷冻球磨处理，球磨时间为25-31min，球磨温度为-6～-2℃，球磨转速为279-289rpm，二次冷冻球磨结束后，以1.0-1.4℃/min速率升温至60-66℃，继续搅拌，控制搅拌转速为153-161rpm，搅拌时间为14-20min，搅拌结束后，自然恢复至室温，制得微胶囊囊壁；

11、所述去离子水、明胶、阿拉伯胶、海藻酸钠、棕榈酸、月桂酸聚乙二醇甘油酯和乙基纤维素的质量比为115-125:12-16:8-12:11-13:2.3-2.9:1.8-2.2:2.6-3.6；

12、（3）混合

13、将预处理后的植物提取物与微胶囊囊壁混合，4100-4300rpm转速下剪切乳化4-6min，然后加入甘露醇、卵磷脂及蔗糖脂肪酸酯，升高压力至1.9-2.3mpa，控制温度为64-70℃，搅拌18-22min，然后加入甘油，继续升高压力至2.7-3.1mpa，降低温度至40-44℃，搅拌25-31min，搅拌结束后制得含植物活性成分的微胶囊；

14、所述预处理后的植物提取物、微胶囊囊壁、甘露醇、卵磷脂及蔗糖脂肪酸酯和甘油的质量比为8-12:62-68:2.3-2.7:1.7-1.9:1.0-1.4:1.7-2.3。

15、2.制备共混纺丝原液

16、将粘胶原液置于密闭容器中，加入添加剂、植酸，搅拌均匀，抽真空至70-74pa，然后通入氮气，控制压力为0.7-0.9mpa，控制温度为43-49℃，静置处理13-17min，然后加入含植物活性成分的微胶囊、羧甲基纤维素钠，搅拌均匀后，控制压力不变，升高温度至54-56℃，再次静置处理7-9min，经过滤、脱泡、熟成后，制得共混纺丝原液；

17、所述粘胶原液，粘度为42-44s，甲种纤维素含量为9.2-9.6%，熟成度为16-18ml；

18、所述粘胶原液、添加剂、植酸、含植物活性成分的微胶囊和羧甲基纤维素钠的质量比为113-121:5.1-5.5:1.0-1.2:2.5-2.9:2.0-2.4；

19、所述添加剂是由改性二氧化钛、硅溶胶、白油和硬脂酸组成，所述改性二氧化钛、硅溶胶、白油和硬脂酸的质量比为10-14:5.4-6.2:2.2-2.8:3.0-3.4；

20、所述改性二氧化钛的制备方法为，将二氧化钛置于温度为244-256℃下高温处理37-43min，密闭处理结束后立即置于2.0-2.8℃下处理25-31min，然后置于-28～-24℃下冷冻处理17-23min，自然恢复至室温后，加入去离子水、黄原胶、聚乙烯吡咯烷酮进行球磨处理，球料比为4-8:1，球磨时间为26-32min，球磨转速为140-156rpm，球磨结束后干燥制得改性二氧化钛；

21、所述二氧化钛，粒径为40-50nm；

22、所述二氧化钛、去离子水、黄原胶和聚乙烯吡咯烷酮的质量比为10-14:72-80:4.2-4.8:3.5-4.1。

23、3.纺丝

24、将共混纺丝原液在进入凝固浴进行纺丝，凝固浴温度为47-53℃，然后进行脱硫、漂白、上油、烘干工艺，制得含植物活性成分的再生纤维素纤维；

25、所述凝固浴，各组分含量为硫酸123-125g/l、硫酸锌8.5-8.9g/l、硫酸钠215-219g/l；

26、所述纺丝，纺丝速度为36-38m/min。

27、与现有技术相比，本发明取得了以下有益效果：

28、1.本发明制得的含冰草、冰菜、火焰草活性成分的再生纤维素纤维，抑菌性能优异且持久，对于白色念珠菌的抑菌率为89.6-92.1%，对于大肠杆菌的抑菌率为90.2-91.4%，对于金黄色葡萄球菌的抑菌率为91.2-93.0%；标准洗涤100次后，对于白色念珠菌的抑菌率为87.1-89.7%，对于大肠杆菌的抑菌率为85.8-87.5%，对于金黄色葡萄球菌的抑菌率为86.2-88.7%；

29、2.本发明制得的含冰草、冰菜、火焰草活性成分的再生纤维素纤维，强度性能佳，且稳定性能好，具体表现为，干断裂强度为4.46-4.73cn/dtex，湿断裂强度为3.06-3.21cn/dtex，断裂伸长率为22.5-28.0%，弹性模量为8.65-8.94%，干热收缩率为0.01-0.04%；

30、置于-50℃下静置30d，干断裂强度为4.31-4.66cn/dtex，湿断裂强度为2.98-3.16cn/dtex，断裂伸长率为21.7-27.4%，弹性模量为8.30-8.72%；

31、置于80℃下静置30d，干断裂强度为4.30-4.62cn/dtex，湿断裂强度为2.94-3.15cn/dtex，断裂伸长率为21.5-27.0%，弹性模量为8.29-8.71%。