一种高效抗菌壳聚糖纤维及其制备方法
【专利摘要】本发明公开一种高效抗菌壳聚糖纤维及其制备方法，所述方法以一定粘度、一定脱乙酰度的壳聚糖，铜盐，尿素为主要原料，按照一定质量比溶解在稀醋酸中，配制成纺丝原液，经过滤、脱泡后，从喷丝板中喷出，再经凝固浴固化、拉伸、水洗、烘干工序，获得高效抗菌壳聚糖纤维。本发明方法制备过程简单，工艺条件可控性强，材料结构和性能容易控制；本发明制备的材料具有高的比表面积、强的抗菌性、优异的防静电性能和阻燃性能，可用于纺织、医疗卫生、过滤材料等领域。
【专利说明】
一种高效抗菌壳聚糖纤维及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及纤维材料制备应用技术领域，具体为一种高效抗菌壳聚糖纤维及其制备方法。
【背景技术】
[0002]壳聚糖纤维是迄今为止自然界唯一带正电荷的纤维，其抑菌率高、抑菌持久性强，除螨、除甲醛性能优良，与人体生物相容性好，可促进皮肤生长，且能生物降解。因此，壳聚糖纤维可广泛应用于纺织、医疗卫生和过滤材料等领域，但是其抗菌性能受环境(中性或碱性环境条件下)干扰下很强，使得其产品的抑菌效果降低，耐久性也下降较多。
[0003]中国专利CN1308509C公开了一种具有抗菌作用的含银甲壳胺纤维及其制备方法，该方法将粒径为I微米左右的银化合物颗粒，即银磷酸锆氢钠混合于纺丝溶液中。银离子虽然可以杀灭或者抑制细菌，但银作为一种重金属元素，对人体还是具有潜在毒性的，不易清除，对环境还会造成很大的影响。
[0004]铜元素是人体新陈代谢所必需的微量元素之一，且具有优异的抗菌性能，与银离子相比，铜离子抗菌性较弱，但是在制备纤维过程中，银离子在纤维中的含量只能控制在万分之一，而铜离子却可以达到5%，纤维表现出的抗菌效果更加高效耐久。此外，铜离子成本也比银离子低。
[0005]目前采用金属离子(如银系、二氧化钛、铜离子等)络合是目前纺织产品抗菌后整理常采用的一种工艺，但是进行抗菌后整理的纺织品基材大多数为不具有抗菌性的天然纤维或者化学纤维，抗菌整理后，经反复洗涤，往往会失去抗菌效果，抗菌持久性差。
【发明内容】
[0006]针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种高效抗菌壳聚糖纤维及其制备方法，该方法先将壳聚糖原料与金属铜离子进行配位络合，再经湿法纺丝工艺制得高效抗菌壳聚糖纤维。由于铜离子与壳聚糖中的羟基和氨基具有很高的配位系数，结构稳定，壳聚糖与铜离子的联合抗菌具有协同作用，因此制得的高效抗菌壳聚糖纤维的抗菌性和抗菌耐久性比普通的壳聚糖纤维更好。
[0007]本发明一种高效抗菌壳聚糖纤维及其制备方法，所述方法以一定粘度、一定脱乙酰度的壳聚糖，铜盐，尿素为主要原料，按照一定质量比溶解在稀醋酸中，配制成纺丝原液，经过滤、脱泡后，从喷丝板中喷出，再经凝固浴固化、拉伸、水洗、烘干工序，获得高效抗菌壳聚糖纤维。
[0008]进一步的，所述壳聚糖的脱乙酰度大于80%，粘度在500mPa.s_1500mPa.s之间。
[0009]进一步的，所述的铜盐可以是醋酸铜、氯化铜、硫酸铜、硝酸铜。
[0010]进一步的，所述纺丝原液组分包括壳聚糖、铜盐、尿素和冰醋酸，按质量计算，壳聚糖的浓度为1%-5%，尿素的浓度为0.5%-1%，铜盐的浓度为0.01%-0.25%，冰醋酸的浓度为2%-5%，所述凝固浴中氢氧化钠的浓度为2%-5%。[0011 ]与现有的技术相比，本发明的有益效果是:该高效抗菌壳聚糖纤维及其制备方法，通过在原料中添加一定质量的铜盐，使得在酸性环境下，铜离子与壳聚糖发生络合反应，生成壳聚糖与铜离子的配合物，最终制得的高效抗菌壳聚糖纤维在壳聚糖和铜离子的协同作用下，具有更好的抗菌性能、防静电性和阻燃性，且抗菌耐久性强。同时，由于纤维本身具有高效抗菌功能，其制品无需进行抗菌后整理，降低了生产成本，且可生物降解，对环境无污染。
【具体实施方式】
[0012]下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0013]本发明的一个较佳实施例中，所述壳聚糖的脱乙酰度为87%，粘度为800mPa.S，所述纺丝液中壳聚糖的浓度为3%，尿素的浓度为0.8%，醋酸铜的浓度为0.06%，冰醋酸的浓度为3.5%，所述凝固浴中氢氧化钠的浓度为3.5%。
[0014]本发明的一个较佳实施例中，所述壳聚糖的脱乙酰度为93.5%，粘度在100mPa.s，所述纺丝液中壳聚糖的浓度为3.5%，尿素的浓度为1%，硫酸铜的浓度为0.15%，冰醋酸的浓度为4%，所述凝固浴中氢氧化钠的浓度为4.5%。
[0015]以上所述仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟知本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
【主权项】
1.一种高效抗菌壳聚糖纤维及其制备方法，所述方法以一定粘度、一定脱乙酰度的壳聚糖，铜盐，尿素为主要原料，按照一定质量比溶解在稀醋酸中，配制成纺丝原液，经过滤、脱泡后，从喷丝板中喷出，再经凝固浴固化、拉伸、水洗、烘干工序，获得高效抗菌壳聚糖纤维。2.根据权利要求1所述的一种高效抗菌壳聚糖纤维及其制备方法，其特征在于:所述的壳聚糖的脱乙酰度大于80%，粘度在500mPa.s-1500mPa.s之间。3.根据权利要求1所述的一种高效抗菌壳聚糖纤维及其制备方法，其特征在于:所述的铜盐可以是醋酸铜、氯化铜、硫酸铜、硝酸铜。4.根据权利要求1所述的一种高效抗菌壳聚糖纤维及其制备方法，其特征在于:所述纺丝原液组分包括壳聚糖、铜盐、尿素和冰醋酸，按质量计算，壳聚糖的浓度为1%_5%，尿素的浓度为0.5%-1%，铜盐的浓度为0.01%-0.25%，冰醋酸的浓度为2%-5%，所述凝固浴中氢氧化钠的浓度为2%_5%。
【文档编号】D01F9/00GK105839226SQ201610400028
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年6月8日
【发明人】周新民, 苏雪寒, 邵欢迎
【申请人】天津中盛生物工程有限公司