专利名称：含有中药成分的功能粘胶纤维及其制备方法
技术领域：
本发明涉及化学纤维，特别涉及含有中药成分的粘胶纤维及其制备方法。
背景技术：
粘胶纤维包括普通粘胶长短纤维、高湿模量粘胶纤维、强力粘胶纤维等，它是用途十分广泛的纺织材料，尤其可用于制备各类服饰、床上用品、医疗用品和保健用品。为了使粘胶纤维能够获得更广泛的应用，常需要对其进行改性，如在纤维中或在纤维表面涂布、填加对人体具有保健作用的材料，比如阻燃剂、抗紫外线剂、抗菌剂等，形成一种功能纤维，使制备成的织物具有特殊的功能。目前广泛使用的功能纤维一般采用添加化学试剂或矿物质方法制备而成，化学试剂或矿物质因其多数有一定的副作用或有害辐射性污染，所以其有效性和安全性大打折扣。且其含量十分不稳定，无法达到纤维真正功能化的目的。除此，武汉科技学院公开的申请专利号为200410013428.6“一种中药改性纤维及其制造方法”申请书中虽然也采用了中药微粉共混技术，但其溶剂选择和工艺方法使中药功能纤维受到极大的限制不能在大多数纤维品种应用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种广泛应用于各类粘胶纤维品种中，实现高品质、低成本、原料易于获得、制造工艺简单，并且克服了现有化学合成添加剂和矿石添加剂的缺陷的含有中药成分的功能粘胶纤维及其制备方法，本发明工艺将传统中药学与高分子学及当代科学技术合理有效结合起来，降低中药功能纤维的制造难度，扩展中药功能纤维应用的广度，实现产业化。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案为含有中药成分的功能粘胶纤维，它由下述重量份数的原料制成粘胶纤维85-99.9份，中药0.1-15份。
所述上述组份的优选配比为粘胶纤维90-99.5份；中药0.5-10份。
所述上述组份的最优配比为粘胶纤维96-99份；中药1-4份。
所述的粘胶纤维包括采用粘胶法生产的短纤维、长纤维、富强纤维、高湿摸量纤维的其中一种。
所述的中药指经过物理、化学、物理化学、生物化学、纳米技术、声光电技术方法简单或深加工得到的可以用于纤维制造的中药原料、半制品药材、中药成品、中药渣、中药衍生物或中成药粉体中间物质的其中一种。
含有中药成分的功能粘胶纤维的制备方法，该制备方法如下第一步混合碱纤维素制备将上述中药材筛选、去杂、除尘、清洗、干燥后，再进行粉碎、搓磨、筛选，制成中药粗品，其外型尺寸为长度小于10mm，直径小于3mm，并保持颗粒均匀；按照中药与浆粕1-15∶100的比例，连续均匀的与浆粕混合加入浸渍桶中，进行浸渍；工艺条件为烧碱浓度为210-270g/l，温度为40-70℃，二次浸渍烧碱浓度为140-180g/l，温度为35-55℃，浸渍时间为20-100分钟，浆粥浓度为3-6％，并加入0.1-2％的浸渍助剂LV-3、V-388、V-32；再经过压榨粉碎工序，制成混合碱纤维素；第二步混合碱纤维素老成降解粉碎后的混合碱纤维素在老成鼓中经过老成降解，制得可以进行黄化的合格碱纤维素；工艺条件为中温老成温度30-40℃，时间6-20小时；高温老成温度50-65℃，时间1.5-5小时；加入0.3-5ppm的催化剂，可缩短时间30-60％；第三步黄化制得纤维素黄酸酯将中药经过细加工制成直径小于2mm的粉末，在NaOH浓度为8-18％、温度为20-60℃、时间为20-100分钟浸渍、淋干、脱水分离出中药，加入黄化机内与碱纤维素混合进行黄化反应制得纤维素黄酸酯；黄化工艺为中药加入系数为0.5-5％(对甲种纤维素)，CS2加入系数为27-45％(对甲种纤维素)，初温为15-30℃，终温为20-35℃，时间为40-150分钟；除此以外，采取湿法黄化时可以用碱化液直接浸渍中药，不采取药液分离，一同加入黄化机黄化；第四步纤维素黄酸酯溶解将经过精加工的直径小于30um的中药粉末进行溶解研磨制成溶液或者乳液，以及购入液体中药，用20-30um的滤材过滤后均匀加入待溶解的粘胶中一同混合溶解，研磨制成含有中药成分的粘胶，工艺条件为中药加入系数0.5-5％；溶解液为软化水、纯净水，也可以是10％以下的碱溶液，溶解温度为15-30℃，时间为20-60分钟，中药浓度为5-10％；后溶解温度为15-25℃，时间为60-200分钟，采用细均化器设备可以缩短后溶解时间30-60％；除此以外还可以根据需要在溶解至脱泡中间的任何部位采取同样的方法将中药溶液混入粘胶中，达到相同的目的；第五步粘胶的熟成溶解好的粘胶进行1-2小时的混合，经过2-3道的分级过滤，并进行2-30小时的脱气泡和8-40小时的熟成，使粘胶达到具备纺丝的条件，纺前粘胶的工艺指标为甲纤7.00-9.50，中药含量占甲纤的0.5-15％，碱含量4.00-7.00，落球黏度25-60秒，熟成度为6.0-15.0(10％的氯化铵)；第六步纺前注射将经过特殊加工直径在10um以下的中药微粉用软化水、纯净水、或者5％以下的烧碱溶液溶解研磨制成中药溶液，还可以直接使用液体中药；对溶液过滤后以一定的压力均匀的注入粘胶中，在混合器的帮助下，迅速完成中药与粘胶的混合；其工艺条件为中药液浓度为5-20％，中药加入量为甲纤的0.1-2％，同时加入改善可纺性能和强力的助剂V-388、V-315 0.1-1％，加入稳定剂正硫酸钠0.05-1％(对甲纤)；第七步中药纤维纺丝及牵伸采用现有的普通粘胶长纤、短纤、高湿模量粘胶纤维、强力粘胶纤维的纺丝工艺条件，配合比较低的纺丝速度，较低的牵伸率和温和的成型条件，即可纺制出合格的纤维；
第八步纤维的后处理纤维的后处理工艺路线执行现有的粘胶纤维工艺路线不变；在主要处理工艺上，采取较低浓度的酸碱和漂白工作液浓度，以保证温和的条件，处理后的纤维PH值在6-7.5之间；第九步经过以上加工过程，即得到中药功能粘胶纤维。
本发明取得的技术进步是本发明是一种中药功能粘胶纤维的制造技术，它以中药原料、半制品药材、中药成品、中药渣、及中药微粉材料为原料，利用制药、化工、化纤、纺织生产中的物理、化学、物理化学、高分子化学的方法和纳米技术，经过粉碎、提取、制液、制粉、造粒、浸渍、老成、黄化、溶解、混合、过滤等工艺，得到适合于纺丝的中药纺丝原液，从而制取中药功能粘胶纤维。制造出的纤维其干断裂强度1.8-4.0cN/dtex；湿断裂强度1.0-3.0cN/dtex；线密度0.6-15dtex；白度55-90％，达到相应纤维一级品标准；本发明有效结合了中药制药技术、化工化纤技术、制粉技术、扩散混合技术等技术，克服了上述各类方法的缺陷和局限，可以灵活的根据中药的形态、性质、质量和加入比例自由选择加入地点和方式，制造方法简单，无须特殊设备，并使中药含量可以在0.1-15％之间任意调整，使其更具有推广价值，为保健功能纤维打开了广阔的空间，势必会造福于更广大的人群。此外，本发明极大的保留了中药的有效成分，使其均衡分布在纤维内部，服用时缓慢均衡释放。根据调整药材种类和药量的比例达到对不同人群不同保健、疾病预防和辅助医疗作用；同时由上述公开的技术方案可见，本发明的中药功能粘胶纤维具有十分优越的性能(1)本发明的中药功能粘胶纤维中，中药的含量可达到10％，因此该纤维必将具有更为有效的保健、疾病预防和辅助治疗效果；(2)所加入的中药成分均匀地分布在纤维的主体中，不会脱落，缓慢持久释放，长效作用；(3)本发明的中药功能纤维制造方法简单，调整灵活，成本低廉，用途广泛；(4)加入于纤维中的中药与纤维成为一体，使中药与纤维的混合达到了分子级的分布，使其与肌肤达到平衡，因此本发明的纤维尤其适宜于制作内衣、床上用品、医疗用品以及其他保健用品等。
具体实施例方式
实施例一称取中药金银花去杂、切断、粉碎、搓磨、筛选，得到2kg长度小于5mm的粗品金银花与20kg棉浆粕混合投入浸渍桶中，进行浸渍。工艺条件为一次浸渍烧碱浓度为240g/l，温度为55℃，时间为50分钟，浆粥浓度为4％，并加入1％的浸渍助剂LV-3。经过压榨粉碎工序进行二次浸渍，烧碱浓度为170g/l，温度为45℃，时间为30分钟，浆粥浓度为3.5％。压榨后碱纤维中含甲纤30％，含碱14.4％。经过4小时的老成，使碱纤维素铜氨黏度达到0.0055Pa.s，黄化工艺参数CS2加入系数36％，初始温度18℃，终了温度27℃，时间100分钟，采用干法黄化。在18-20℃下溶解200分钟，经过三道过滤，10小时脱泡和熟成。纺丝条件为喷丝头孔径为0.07，纺丝速度为40米/分钟，粘胶指标为含甲纤8.6％，含碱4.7％，黏度40秒，熟成度10ml。纺丝牵伸工艺参数为酸浴硫酸浓度130g/l，温度48℃，硫酸锌含量10g/l，硫酸钠含量330g/l，牵伸倍数2.28，塑化浴温度85-99℃。切断后进行后处理，后处理工艺参数为一水洗温度40℃，脱硫浴含碱量9g/l，温度70℃，二水洗温度55℃，三水洗温度75℃，上油浴浓度8g/l，温度60℃，PH值6-7.5，经烘干开松为纤维成品。成品指标为纤度2.78dtex，长度为51mm，干断裂强度2.25N/dtex，干断裂伸长率22％，疵5.5mg/100g，残硫量9.5mg/100g，白度71％，回潮率14％，符合一极品。经检测抑菌值＞2.0，杀菌值＞0.5。得到含有金银花成分的中药功能纤维。该纤维具有清热解毒、抗菌消炎、保肝利胆的功能，尤其对葡萄菌、痢疾杆菌、肺炎双球菌都有抑制作用。还可提高人体免疫力，延缓衰老、预防中暑的功能，同时对流行性感冒、肺炎、冠心病、高血脂等也有一定的保健作用。
实施例二取经过筛选的刺五加干粉0.5kg，与甲纤含量为30％的碱纤维素30kg混合，进行共混制胶。黄化工艺参数CS2加入系数34％，初始温度21℃，终了温度29℃，时间80分钟，采用湿法黄化。在17-18℃下溶解150分钟，经过三道过滤，8小时脱泡和熟成。纺丝条件为喷丝头孔径为0.06，纺丝速度为40米/分钟，粘胶指标为含甲纤8.7％，含碱5.7％，黏度33秒，熟成度12ml。纺丝牵伸工艺参数为酸浴硫酸浓度133g/l，温度48℃，硫酸锌含量9g/l，硫酸钠含量335g/l，牵伸倍数2.32，塑化浴温度85-99℃。切断后进行后处理，后处理工艺参数为一水洗温度常温，脱硫浴含碱量7g/l，温度70℃，二水洗温度50℃，三水洗温度70℃，上油浴浓度9g/l，温度70℃，PH值6-7.5，经烘干开松为纤维成品。成品指标为纤度1.56dtex，长度为38mm，干断裂强度2.29N/dtex，干断裂伸长率23％，疵7.5mg/100g，残硫量10mg/100g，白度70％，回潮率11％，符合一极品。经检测抑菌值＞2.0，杀菌值＞0.5。得到含有刺五加成分的中药功能纤维。该纤维具有以下特点和功能缓解神经衰弱、失眠、食欲不振等症状，对冠心病、心绞痛、高脂血症、风湿性关节炎等患者有保健作用，并可用于癌症预防保健服饰。
实施例三取经过粉碎研磨后的番茄汁，用100目的钢网过滤，取其汁液0.5kg，加入50L的初溶解粘胶中混合，在20℃下溶解研磨160分钟，制得溶解胶。经过三道过滤，15小时脱泡和熟成。纺丝条件为喷丝头孔径为0.06，纺丝速度为45米/分钟，粘胶指标为含甲纤8.7％，含碱5.5％，黏度35秒，熟成度9.5ml。纺丝牵伸工艺参数为酸浴硫酸浓度125g/l，温度50℃，硫酸锌含量12g/l，硫酸钠含量325g/l，牵伸倍数2.26，塑化浴温度80-98℃。切断后进行后处理，后处理工艺参数为一水洗温度35℃，脱硫浴含碱量6.5g/l，温度78℃，二水洗温度50℃，三水洗温度70℃，上油浴浓度10g/l，温度70℃，PH值6.5-7.5，经烘干开松为纤维成品。成品指标为纤度1.67dtex，长度为38mm，干断裂强度2.15N/dtex，干断裂伸长率20％，疵7.5mg/100g，残硫量8.5mg/100g，白度69％，回潮率12％，符合一极品。得到含有番茄成分的功能纤维。该纤维具有以下特点和功能(1)制成保健内衣具有活化免疫细胞的功能，治疗前列腺肿大的作用以及防治前列腺癌；(2)制成车饰纺织品能够清除香烟和汽车废物中的有毒物质。
实施例四取经过300目过滤网筛选后的0.2kg人参精粉，用2L浓度为5％的烧碱溶液溶解研磨40分钟，与具备纺丝条件的100L粘胶溶液混合，采用纺前添加工艺纺丝。纺丝条件为喷丝头孔径为0.06，纺丝速度为45米/分钟，粘胶指标为含甲纤8.8％，含碱5.5％，黏度37秒，熟成度8.5ml。纺丝牵伸工艺参数为酸浴硫酸浓度135g/l，温度50℃，硫酸锌含量12g/l，硫酸钠含量325g/l，牵伸倍数2.26，塑化浴温度80-98℃。切断后进行后处理，后处理工艺参数为一水洗温度35℃，脱硫浴含碱量6.5g/l，温度80℃，二水洗温度40℃，三水洗温度60℃，上油浴浓度10g/l，温度70℃，PH值6.5-7.5，经烘干开松为纤维成品。成品指标为纤度1.67dtex，长度为38mm，干断裂强度2.19N/dtex，干断裂伸长率22％，疵6.6mg/100g，残硫量11.5mg/100g，白度76％，回潮率12.5％，符合一极品。得到含有人参成分的功能纤维，该纤维具备以下特点和功能缓慢滋补微量元素，美容亮肤，预防和辅助治疗胃病肝病心脑血管以及糖尿病等。
实施例五购得石家庄中医院治疗过敏性皮炎煎制好的中药口服汤剂一付(7天用量)，用300目过滤网过滤后，取其中1L加入10L粘胶中，粘胶的指标为含甲纤9.2，粘度55秒，混合溶解150分钟，经过三道过滤20小时脱泡和熟成。纺丝条件为喷丝头孔径为0.08，纺丝速度为60米/分钟，粘胶指标为含甲纤8.2％，含碱5.8％，黏度33秒，熟成度10ml。纺丝牵伸工艺参数为酸浴硫酸浓度136g/l，温度52℃，硫酸锌含量18g/l，硫酸钠含量300g/l，不经过切断直接纺制成为长丝纤维指标为纤度167dtex，干断裂强度2.25N/dtex，干断裂伸长率20％，白度81％，回潮率11％，符合一极品。经检测抑菌值＞2.0，杀菌值＞0.5。得到预防和治疗过敏性皮炎症的中药功能粘胶长纤维。
实施例六(1)取中药合欢花去杂、粉碎、搓磨、筛选，得到1kg合欢花颗粒。与15kg棉浆粕混合投入浸渍桶中，进行浸渍。工艺条件为浸渍烧碱浓度为237g/l，温度为52℃，时间为80分钟，浆粥浓度为4.5％，并加入1％的浸渍助剂LV-3。压榨后碱纤维中含甲纤30％，含碱17.5％。经过6小时的老成，使碱纤维素铜氨黏度达到0.0057Pa.s。(2)按1∶1∶2∶1比例制取杏仁、白附子、白藓皮、白芷的混合粉末，用100目过滤网筛选后取0.3kg，用6L溶解液溶解加入碱纤维素搅拌均匀黄化。黄化工艺参数CS2加入系数40％，初始温度16℃，终了温度26℃，时间90分钟，采用湿法黄化，黄化后用100升软水溶解。(3)取经过300目过滤网筛选后的灵芝、人参微粉各0.1kg，用40℃纯净水4L溶解30分钟，加入初溶解胶中，一起研磨溶解180分钟，得到溶解胶。(4)粘胶经过三道过滤，12小时脱泡和熟成。纺丝条件为喷丝头孔径为0.07，纺丝速度为45米/分钟，粘胶指标为含甲纤8.7％，含碱5.8％，黏度36秒，熟成度9ml。纺丝牵伸工艺参数为酸浴硫酸浓度127g/l，温度50℃，硫酸锌含量10g/l，硫酸钠含量330g/l，牵伸倍数2.26，塑化浴温度85-99℃。切断后进行后处理，后处理工艺参数为一水洗温度40℃，脱硫浴含碱量6.5g/l，温度60℃，二水洗温度50℃，三水洗温度70℃，上油浴浓度10g/l，温度60℃，PH值6-7.5，经烘干开松为纤维成品。成品指标为纤度2.78dtex，长度为38mm，干断裂强度2.18N/dtex，干断裂伸长率21％，疵8mg/100g，残硫量12mg/100g，白度67％，回潮率12％，符合一极品。经检测抑菌值＞2.0，杀菌值＞0.5。得到含有人参、灵芝、合欢花、杏仁、白附子、白藓皮、白芷多种成分的中药功能纤维。该纤维有以下主要特性和功能(1)滋补身体，提神养气；(2)养肝护心，调养脾胃；(3)解郁安神，提到睡眠质量；(4)消炎止痒，预防粉刺痤疮；(5)护肤抗皱，延缓衰老等。
应当指出的是，在此列出的所有实施例仅仅是说明性的，并不意味着对本发明保护范围的限定，本发明保护范围由权利要求所限定的范围而定。
权利要求
1.含有中药成分的功能粘胶纤维，其特征在于它由下述重量份数的原料制成粘胶纤维85-99.9份，中药0.1-15份。
2.根据权利要求1所述的含有中药成分的功能粘胶纤维，其特征在于所述上述组份的优选配比为粘胶纤维90-99.5份；中药0.5-10份。
3.根据权利要求1所述的含有中药成分的功能粘胶纤维，其特征在于所述上述组份的最优配比为粘胶纤维96-99份；中药1-4份。
4.根据权利要求1、2或3所述的含有中药成分的功能粘胶纤维，其特征在于所述的粘胶纤维包括采用粘胶法生产的短纤维、长纤维、富强纤维、高湿摸量纤维的其中一种。
5.根据权利要求1、2或3所述的含有中药成分的功能粘胶纤维，其特征在于所述的中药指经过物理、化学、物理化学、生物化学、纳米技术、声光电技术方法简单或深加工得到的可以用于纤维制造的中药原料、半制品药材、中药成品、中药渣或中成药粉体中间物质的其中一种。
6.权利1所述的含有中药成分的功能粘胶纤维的制备方法，其特征在于该制备方法如下第一步混合碱纤维素制备将上述中药材筛选、去杂、除尘、清洗、干燥后，再进行粉碎、搓磨、筛选，制成中药粗品，其外型尺寸为长度小于10mm，直径小于3mm，并保持颗粒均匀；按照中药与浆粕1-15∶100的比例，连续均匀的与浆粕混合加入浸渍桶中，进行浸渍；工艺条件为烧碱浓度为210-270g/l，温度为40-70℃，二次浸渍烧碱浓度为140-180g/l，温度为35-55℃，浸渍时间为20-100分钟，浆粥浓度为3-6％，并加入0.1-2％的浸渍助剂LV-3、V-388、V-32；再经过压榨粉碎工序，制成混合碱纤维素；第二步混合碱纤维素老成降解粉碎后的混合碱纤维素在老成鼓中经过老成降解，制得可以进行黄化的合格碱纤维素；工艺条件为中温老成温度30-40℃，时间6-20小时；高温老成温度50-65℃，时间1.5-5小时；加入0.3-5ppm的催化剂，可缩短时间30-60％；第三步黄化制得纤维素黄酸酯将中药经过细加工制成直径小于2mm的粉末，在NaOH浓度为8-18％、温度为20-60℃、时间为20-100分钟浸渍、淋干、脱水分离出中药，加入黄化机内与碱纤维素混合进行黄化反应制得纤维素黄酸酯；黄化工艺为中药加入系数为0.5-5％(对甲种纤维素)，CS2加入系数为27-45％(对甲种纤维素)，初温为15-30℃，终温为20-35℃，时间为40-150分钟；除此以外，采取湿法黄化时可以用碱化液直接浸渍中药，不采取药液分离，一同加入黄化机黄化；第四步纤维素黄酸酯溶解将经过精加工的直径小于30um的中药粉末进行溶解研磨制成溶液或者乳液，以及购入液体中药，用20-30um的滤材过滤后均匀加入待溶解的粘胶中一同混合溶解，研磨制成含有中药成分的粘胶，工艺条件为中药加入系数0.5-5％；溶解液为软化水、纯净水，也可以是10％以下的碱溶液，溶解温度为15-30℃，时间为20-60分钟，中药浓度为5-10％；后溶解温度为15-25℃，时间为60-200分钟，采用细均化器设备可以缩短后溶解时间30-60％；除此以外还可以根据需要在溶解至脱泡中间的任何部位采取同样的方法将中药溶液混入粘胶中，达到相同的目的；第五步粘胶的熟成溶解好的粘胶进行1-2小时的混合，经过2-3道的分级过滤，并进行2-30小时的脱气泡和8-40小时的熟成，使粘胶达到具备纺丝的条件，纺前粘胶的工艺指标为甲纤7.00-9.50，中药含量占甲纤的0.5-15％，碱含量4.00-7.00，落球黏度25-60秒，熟成度为6.0-15.0(10％的氯化铵)；第六步纺前注射将经过特殊加工直径在10um以下的中药微粉用软化水、纯净水、或者5％以下的烧碱溶液溶解研磨制成中药溶液，还可以直接使用液体中药；对溶液过滤后以一定的压力均匀的注入粘胶中，在混合器的帮助下，迅速完成中药与粘胶的混合；其工艺条件为中药液浓度为5-20％，中药加入量为甲纤的0.1-2％，同时加入改善可纺性能和强力的助剂V-388、V-3150.1-1％，加入稳定剂正硫酸钠0.05-1％(对甲纤)；第七步中药纤维纺丝及牵伸采用现有的普通粘胶长纤、短纤、高湿模量粘胶纤维、强力粘胶纤维的纺丝工艺条件，配合比较低的纺丝速度，较低的牵伸率和温和的成型条件，即可纺制出合格的纤维；第八步纤维的后处理纤维的后处理工艺路线执行现有的粘胶纤维工艺路线不变；在主要处理工艺上，采取较低浓度的酸碱和漂白工作液浓度，以保证温和的条件，处理后的纤维PH值在6-7.5之间；第九步经过以上加工过程，即得到中药功能粘胶纤维。
全文摘要
本发明公开了一种含有中药成分的功能粘胶纤维及其制备方法，中药功能粘胶纤维由中药原料、半成品、成品、部分药渣和粘胶纤维构成，其组分含量为纤维85－99.9％，中药0.1－15％。其制备方法包括浸渍、老成、黄化、溶解、混合、过滤、脱泡、熟成、纺前原液共混、中药纤维纺丝及牵伸、纤维后处理等主要过程。该中药功能纤维中中药的含量可达到10％，因此该纤维具有更为有效的保健效果、疾病预防及辅助治疗作用。所加入的中药成分均匀地混合在纤维的主体中，不会脱落；加入纤维中的中药以溶液组分或微粉存在，使中药成分与纤维的混合达到分子级的分布，缓慢释放，使其达到长效保健、疾病预防及辅助治疗作用。因此本发明的纤维尤其适宜于制作内衣、床上用品、医疗用品、老幼理疗保健用品以及其他保健用品等。
文档编号D01F2/00GK1786300SQ200510048169
公开日2006年6月14日 申请日期2005年12月12日 优先权日2005年12月12日
发明者张志伟 申请人:张志伟