本发明属于纺织技术领域，具体涉及一种海洋生物提取物改性锦纶纤维及其制备方法。
背景技术：
现有的常规粘胶纤维为再生纤维素纤维中的最大品种，其纤维及其后续织物具有吸湿透气性好，穿着舒适的特点一直以来备受人们的青睐，随着社会的发展人们对织物的功能性要求越来越高。
海藻提取物是一种纯天然的海洋生物产品，所有的特征均来自这种特殊的海藻本身。内含有藻胶酸，粗蛋白，多种维生素，酶和微量元素。“海藻”是海带、紫菜、裙带菜、石花菜等海洋藻类的总称，是生长在海中的藻类，是植物界的隐花植物，藻类包括数种不同类以光合作用产生能量的生物。海藻可以为肌肤提供充足的水分，镇静疲劳、粗糙的皮肤，使皮肤细腻、有光泽，所含的维生素e和蛋白素都能淡化疤痕。
甲壳素从甲壳动物外壳中提取，甲壳素应用范围很广泛，在工业上可做布料、衣物、染料、纸张和水处理等。在农业上可做杀虫剂、植物抗病毒剂。渔业上做养鱼饲料。化妆品美容剂、毛发保护、保湿剂等。医疗用品上可做隐形眼镜、人工皮肤、缝合线、人工透析膜和人工血管等。
现有的技术中均未开对海洋生物提取物的改性处理，一般将提取物直接加入混合纺丝得到纤维，直接将提取物暴露在强酸、强碱或高温的环境下，提取物的结构很容易破坏，这样的制备的纤维会影响抑菌率、吸湿性能、力学等性能。
鉴于以上原因，特提出本发明。
技术实现要素：
为了解决现有技术存在的以上问题，本发明提供了一种海洋生物提取物改性锦纶纤维及其制备方法，本发明制备的纤维抑菌效果好，且纤维的、吸湿性和力学等性能较好。
本发明的第一目的，提供了一种海洋生物提取物改性锦纶纤维，所述的海洋生物提取物改性锦纶纤维中海洋生物提取物的质量百分比为0.1-5％。
进一步的，所述的海洋生物提取物为海藻提取物或甲壳素提取物。
进一步的，所述的海洋生物提取物中有效成分含量≥98％，水分≤5％，菌落总数＜99cfu/g。本发明中的海藻提取物或甲壳素提取物均采用市售的原料。
进一步的，所述的海洋生物提取物经过改性处理，改性的方法包括如下步骤：
(1)取适量水进行加热到70-90℃，加入所述的海洋生物提取物，搅拌溶解均匀得到混合溶液；
(2)将纳米多孔材料加入到所述的混合溶液中，搅拌混合均匀，得到含有海洋生物提取物的改性纳米复合材料。
进一步的，步骤(1)中水与海洋生物提取物的质量比为1:10-20。
进一步的，步骤(1)中的浴比为1:10-20。
进一步的，步骤(2)中所述的纳米多孔材料为蒙脱土、沸石粉、气凝胶、多孔纳米tio2微球、多孔纳米sio2微球中的一种或多种。
进一步的，海洋生物提取物与纳米多孔材料的质量比为1:5-10。
进一步的，步骤(2)中的搅拌速度为30-60r/min，搅拌时间为30-120min。
本发明中的海洋生物提取物与纳米多孔材料进行改性处理，由于纳米多孔材料具有较大的比表面积，将海洋生物提取物“封装”在多孔材料的孔道内，这样在后期纤维合成中可以保护海洋生物提取物中的物质不被破坏。
本发明的第二目的提供了一种所述的海洋生物提取物改性锦纶纤维的制备方法，包括如下步骤：
(a)功能性母粒制备：依次将锦纶66切片或锦纶6切片、抗氧化剂、分散剂和所述的含有海洋生物提取物的改性纳米复合材料加入到双螺杆挤出机中，混合，造粒，得到所述的功能性母粒；
(b)将锦纶66切片或锦纶6切片和所述的功能性母粒混合纺丝，得到所述的海洋生物提取物改性锦纶纤维。
进一步的，步骤(a)中所述的抗氧化剂为亚磷酸酯胺或硬脂酸锌，所述的分散剂为三氯甲烷或n，n-二甲基甲酰胺。
进一步的，螺杆挤出机分五个区加热，一区的加热温度为280-290℃，二区加热温度为285-295℃，三区加热温度为270-280℃，四区加热温度为275-280℃，五区加热温度为275-280℃。
进一步的，步骤(a)中按照重量份，锦纶66切片或锦纶6切片90.8-98.7份、抗氧化剂0.1-0.4份、分散剂份0.2-0.8份和所述的含有海洋生物提取物的改性纳米复合材料1-8份。
进一步的，步骤(b)中所述的功能性母粒占锦纶66切片或锦纶6切片和所述的功能性母粒总重量的1-8％。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明首先将海洋生物提取物与纳米多孔材料混合，进行改性处理，由于纳米多孔材料具有较大的比表面积，将海洋生物提取物“封装”在多孔材料的孔道内，这样在后期纤维合成中可以保护海洋生物提取物中的物质不被破坏，提高抑菌率、力学等性能；
(2)本发明将海洋生物提取物进行改性处理后，得到改性纳米复合材料，用于制备功能性母粒，然后再进行纺丝，这样可以保证混合均匀，制备的海洋生物提取物改性锦纶纤维的性能均一。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
以下所述的海洋生物提取物中有效成分含量≥98％，水分≤5％，菌落总数＜99cfu/g。
实施例1
本实施例的一种海藻提取物改性锦纶纤维，首先，对海藻提取物进行改性处理，改性的方法包括如下步骤：
(1)取适量水进行加热到70℃，加入所述的海藻提取物，水与海藻提取物的质量比为1:10，搅拌溶解均匀得到混合溶液，浴比为1:10；
(2)将蒙脱土加入到所述的混合溶液中，海藻提取物与蒙脱土的质量比为1:5，搅拌混合均匀，搅拌速度为30r/min，搅拌时间为120min，得到含有海藻提取物的改性纳米复合材料。
本实施例的海藻提取物改性锦纶纤维的制备方法，包括如下步骤：
(a)功能性母粒制备：依次将锦纶66切片90.8kg、亚磷酸酯胺0.1kg、三氯甲烷0.2kg和所述的含有海藻提取物的改性纳米复合材料1kg加入到双螺杆挤出机中，螺杆挤出机分五个区加热，一区的加热温度为280℃，二区加热温度为285℃，三区加热温度为270℃，四区加热温度为275℃，五区加热温度为275℃，混合，造粒，得到所述的功能性母粒；
(b)将锦纶66切片和所述的功能性母粒混合纺丝，所述的功能性母粒占锦纶66切片和所述的功能性母粒总重量的1％，得到所述的海藻提取物改性锦纶纤维。
实施例2
本实施例的一种甲壳素提取物改性锦纶纤维，首先，对甲壳素提取物进行改性处理，改性的方法包括如下步骤：
(1)取适量水进行加热到80℃，加入所述的甲壳素提取物，水与甲壳素提取物的质量比为1:15，搅拌溶解均匀得到混合溶液，浴比为1:15；
(2)将多孔纳米tio2微球和沸石粉加入到所述的混合溶液中，甲壳素提取物与多孔纳米tio2微球和沸石粉总质量的比为1:7.5，多孔纳米tio2微球和沸石粉质量比为1:1，搅拌混合均匀，搅拌速度为45r/min，搅拌时间为75min，得到含有甲壳素提取物的改性纳米复合材料。
本实施例的甲壳素提取物改性锦纶纤维的制备方法，包括如下步骤：
(a)功能性母粒制备：依次将锦纶6切片94.8kg、亚磷酸酯胺0.25kg、三氯甲烷0.5kg和所述的含有甲壳素提取物的改性纳米复合材料4.5kg加入到双螺杆挤出机中，螺杆挤出机分五个区加热，一区的加热温度为285℃，二区加热温度为290℃，三区加热温度为275℃，四区加热温度为278℃，五区加热温度为278℃，混合，造粒，得到所述的功能性母粒；
(b)将锦纶6切片和所述的功能性母粒混合纺丝，所述的功能性母粒占锦纶6切片和所述的功能性母粒总重量的4.5％，得到所述的甲壳素提取物改性锦纶纤维。
实施例3
本实施例的一种海藻提取物改性锦纶纤维，首先，对海藻素提取物进行改性处理，改性的方法包括如下步骤：
(1)取适量水进行加热到90℃，加入所述的海藻素提取物，水与海藻素提取物的质量比为1:20，搅拌溶解均匀得到混合溶液，浴比为1:20；
(2)将多孔纳米sio2微球加入到所述的混合溶液中，海藻素提取物与多孔纳米sio2微球的质量比为1:10，搅拌混合均匀，搅拌速度为60r/min，搅拌时间为30min，得到含有海藻素提取物的改性纳米复合材料。
本实施例的海藻提取物改性锦纶纤维的制备方法，包括如下步骤：
(a)功能性母粒制备：依次将锦纶66切片98.7kg、硬脂酸锌0.4kg、n，n-二甲基甲酰胺0.8kg和所述的含有海藻素提取物的改性纳米复合材料8kg加入到双螺杆挤出机中，螺杆挤出机分五个区加热，一区的加热温度为290℃，二区加热温度为295℃，三区加热温度为280℃，四区加热温度为280℃，五区加热温度为280℃，混合，造粒，得到所述的功能性母粒；
(b)将锦纶66切片和所述的功能性母粒混合纺丝，所述的功能性母粒占锦纶66切片和所述的功能性母粒总重量的8％，得到所述的海藻提取物改性锦纶纤维。
对比例1
本对比例制备的锦纶纤维与实施例1相同，不同之处在于，海藻素提取物不进行改性处理，直接采用海藻素提取物、锦纶6切片、抗氧化剂、分散剂制作母粒，进行纺丝，得到锦纶纤维。
对比例2
本对比例制备的锦纶纤维与实施例1相同，不同之处在于，不制备功能母粒，直接将锦纶6切片、抗氧化剂、分散剂和所述的含有海藻素提取物的改性纳米复合材混合，造粒，纺丝。
试验例1
分别将实施例1-3和对比例1-2制备的锦纶纤维进行测定抑菌率，结果如表1所示。
表1
从表1中可以看出实施例1-3与对比例1和2相比抑菌率明显提高，说明采用本发明的方法制备的锦纶纤维的抑菌率高，海洋生物提取物经过改性处理后会提高纤维的抑菌率，且在纺丝之前制备功能性母粒也会提高纤维的抑菌率，这是由于本发明中的海洋生物提取物与纳米多孔材料进行改性处理，由于纳米多孔材料具有较大的比表面积，将海洋生物提取物“封装”在多孔材料的孔道内，这样在后期纤维合成中可以保护海洋生物提取物中的物质不被破坏。通过制备功能性母粒，可以保证纤维的均一性，也会提高抑菌率，且本发明制备的纤维素经过水洗50次之后，抑菌率均符合标准要求。
试验例2
分别对实施例1-3和对比例1-2制备的纤维测定接触凉感系数，测试方法：采用热效应测定仪(kes-f7thermoii)测定，结果见表2。
分别测定实施例1-3和对比例1-2制备的纤维的机械物理指标，吸湿性能采用回潮率进行表征，结果见表2。
表2
从表2中可以看出，本发明方法制备的纤维比对比例1和2制备的纤维的干断裂强度、湿断裂强度都高，纱线缩水率低，回潮率高，且对比例2的性能比对比例1好，这是由于海洋生物提取物经过改性处理后，将海洋生物提取物“封装”在多孔材料的孔道内，这样在后期纤维合成中可以保护海洋生物提取物中的物质不被破坏，提高了纤维的机械物理性能，并且通过制备功能性母粒，也会提高纤维的机械物理性能。
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，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。