一种具有抗病毒、抗菌、护肤保健功能的大青叶纤维素纤维及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有抗病毒、抗菌、护肤保健功能的大青叶纤维素纤维及其制备方法，属于功能性纤维素纤维技术领域。
技术背景
[0002]随着生活水平的不断改善，人们不仅对绿色消费和环保产品的追求越来越强烈，健康与环保是当今社会最受关注的话题之一。经过多年的发展，保健型纤维及其纺织品，无论在技术开发还是产品开发上都取得了可喜成果。据估计，这些兼具时尚和健康、有保健和医疗作用的纺织品市场潜力巨大，达数亿美元，并成为人们追求的目标。
[0003]由于粘胶纤维制品具有吸湿、透气性好，穿着舒适的特点，获得了广泛的应用，因此大力开发高性能、差别化纤维素纤维新品种，满足国内外市场需求是纤维素纤维领域发展的重要方向。
[0004]大青叶为十字花科植物菘蓝的干燥叶，其提取物是一种非挥发性固体物质，它的主要化学成分为生物碱类、有机酸类、苷类化合物和无机元素等，其中生物碱类具有抑菌杀菌性，是一种天然植物抗菌剂，具有良好的抗病毒和抗菌功能。
[0005]申请号为201210454096.X的中国专利公开了一种含有天然抗菌剂的粘胶纤维及其制备方法。该专利是将大青叶提取物粉末溶于水中并加入分散剂制成大青叶提取物粉末溶液;将大青叶提取物粉末溶液以粘胶纺丝原液质量10%?14%的比例加入到粘胶纺丝原液中；然后按常规湿法纺丝喷丝工艺成型，得到粘胶纤维。该专利中所选用的大青叶提取物并不适合于粘胶纤维的湿法纺丝工艺，且加入时间过早，在强碱环境中使其严重分解，同时在湿法纺丝成型过程中水溶性添加剂流失量较大，影响纤维的功能性。
[0006]酪朊酸钠是牛乳中主要蛋白质酪蛋白的钠盐，是一种安全无害的增稠剂和乳化剂，因为酪蛋白酸钠含有人体所需的各种氨基酸，营养价值很高，具有良好的护肤保健功能。因此，用大青叶提取物与酪朊酸钠的组合物作为芯材，提供抗病毒、抗菌、护肤保健功能，以多孔淀粉和蛋白质作为混合壁材，制备出具有抗病毒、抗菌、护肤保健功能的微胶囊，从而开发出具有抗病毒、抗菌、护肤保健功能的纺织品，对我国纺织业及人们的身体健康具有十分重要的意义。
【发明内容】
[0007]本发明要解决的第一个技术问题是提供一种具有抗病毒、抗菌、护肤功能的大青叶纤维素纤维。利用大青叶提取物赋予纤维优良的抗病毒、抗菌功能，同时辅以酪朊酸钠的保健护肤功能，使得制备出的功能性粘胶纤维具有抗病毒、抗菌、护肤保健的功能，与常规粘胶纤维相比，其对甲型流感病毒的灭活率^ 82.0%，对疱疹病毒的灭活率2 84.0%，纤维中的酪朊酸钠含有多种氨基酸微量元素，因此具有良好的护肤保健功能，产品物理指标能达至IJGB/T14463-2008《粘胶短纤维》一等品的要求，纤维服用性能优良、纺织加工性能好。
[0008]本发明要解决的另一个技术问题是提供了一种具有抗病毒、抗菌、护肤保健功能的大青叶纤维素纤维的制备方法，工艺运行可靠简单。
[0009 ]为解决上述技术问题，本发明的技术解决方案如下:
本发明提供的具有抗病毒、抗菌、护肤功能的大青叶纤维素纤维，包括下列重量份数的组分:大青叶提取物2.0-8.0份，酪朊酸钠2.0-8.0份，多孔淀粉2-30份，蛋白质2_50份。
[0010]该功能性粘胶纤维的制备是以纤维素浆柏、大青叶提取物、酪朊酸钠、多孔淀粉和蛋白质等为主要原料，将大青叶提取物、酪朊酸钠、多孔淀粉和蛋白质等通过微胶囊制备技术得到以大青叶提取物-酪朊酸钠为芯材，多孔淀粉和蛋白质为混合壁材的微胶囊。将上述制备的复合微胶囊利用纺前注射设备添加到粘胶原液中，然后通过利用现有的生产设备，调整凝固浴组成条件，减少酸浴中硫酸锌的含量或者不使用硫酸锌，加快粘胶的成型，并采用缓和脱硫工艺、漂白工艺和烘干工艺，减少有效成分的分解和流失，保证了纤维的功能性。
[0011]本发明还提供了一种具有抗病毒、抗菌、护肤保健功能的大青叶纤维素纤维的制备方法，具体步骤如下:
1、功能性(大青叶提取物-酪朊酸钠)复合微胶囊的制备 I)大青叶提取物-酪朊酸钠乳液的制备
将乳化剂加入到蒸馏水中，室温下充分搅拌至完全溶解而形成乳化剂溶液;然后大青叶提取物及酪朊酸钠加入到上述乳化剂溶液中，高速剪切乳化分散15?30min，得到含有大青叶提取物和酪朊酸钠的混合乳化溶液。
[0012]优选地，所述乳化剂由十二烷基硫酸钠(SDS )、0P-10、吐温80或者司班80中的一种或者几种，用量为大青叶提取物和酪朊酸钠总重量的0.5%?2.0%。
[0013]优选地，混合乳化溶液中大青叶提取物和酪朊酸钠的总质量分数为20%?40%，大青叶提取物和酪朊酸钠的质量比为1:1o
[0014]2)以大青叶提取物-酪朊酸钠为混合芯材，多孔淀粉和蛋白质为混合壁材的微胶囊的制备
配制多孔淀粉溶液，将上述配制的含有大青叶提取物和酪朊酸钠的混合乳化溶液按一定比例加入到多孔淀粉溶液中，继续搅拌均匀，经过20?40min，使多孔淀粉对溶液中的大青叶提取物和酪朊酸钠进行充分吸附。将吸附后的多孔淀粉利用磨砂机进行充分研磨后烘干备用，得到以大青叶提取物-酪朊酸钠为芯材，以多孔淀粉为壁材的初级微胶囊。
[0015]配置一定质量分数的蛋白质溶液，将上述初级微胶囊加入到蛋白质溶液中，使蛋白质充分被吸附。降温至1.0?6.0 °C，加入固化剂并调节pH为6.5-8.5,进行交联反应30?50min，降低搅拌速度，继续反应1.0?2.0h后进行过滤，使得多孔淀粉中的蛋白质进行充分交联，与多孔淀粉形成混合壁材，从而得到以大青叶提取物-酪朊酸钠为混合芯材，多孔淀粉和蛋白质为混合壁材的微胶囊。
[0016]优选地，所述的含有大青叶提取物和酪朊酸钠的混合乳化溶液与多孔淀粉溶液中有效成份的质量比为1:1;
优选地，所述的蛋白质为大豆分离蛋白、明胶中的一种，其溶液质量分数为5.0%~8.0%。
[0017]优选地，所述的含有大提取物和酪朊酸钠的初级微胶囊的添加比例为I?3:1?3(大青叶提取物和酪朊酸钠总含量对蛋白质含量)。
[0018]优选地，所述的固化剂为转谷氨酰胺酶或者过氧化酶中的一种。
[0019]优选地，所述的以大青叶提取物-酪朊酸钠为芯材，多孔淀粉和蛋白质为混合壁材的微胶囊的粒径要求为D97 < 2.9μπι。
[0020]2、共混纺丝原液的制备
以纤维素浆柏为原料，经过常规粘胶制备工艺制得粘胶原液，利用纺前注射设备，按有效成分计算加入占粘胶中甲种纤维素含量一定比例的上述制备的复合微胶囊，经过后续公知粘胶制备工序，制备共混纺丝液。
[0021]优选地，所述微胶囊按有效成分计算加入占粘胶中甲种纤维素含量的比例为6.0%?15.0%ο
[0022]3、纺丝及后处理
将所述共混纺丝原液通过调整好的凝固浴进行纺丝，初生丝束经过牵伸后得到成型丝束。所得丝束经过切断、缓和脱硫工艺、上油浴、水洗等精练浴以及烘干后，得到具有抗病毒、抗菌、护肤保健功能的大青叶纤维素纤维。
[0023]作为优选，所述凝固浴包括硫酸90?120g/L、硫酸铝6.0?10.0 g/L、硫酸钠280?320g/Lo
[0024]优选地，所述脱硫浴:Na2SO3 2.0?8.0g/L，油浴:2.0?6.0g/L，不漂白，烘干温度:100?120°C，烘干时间为30?50min。
[0025]本发明采用上述技术方案，与现有技术相比，具有以下优点:用大青叶提取物与酪朊酸钠的组合物作为芯材，以多孔淀粉和蛋白质作为混合壁材，并将壁材中蛋白质交联固化，制备出具有抗病毒、抗菌、护肤保健的微胶囊，因此通过微胶囊化、壁材多孔淀粉的吸附以及壁材蛋白质的交联固化，使得纤维中的有效组份一大青叶提取物、酪朊酸钠和蛋白质在纺丝过程或者后处理过程中的流失量减少，制备出的功能性粘胶纤维具有良好的抗病毒、抗菌和护肤保健功能，与常规粘胶纤维相比，其对甲型流感病毒的灭活率2 82.0%，对疱疹病毒的灭活率2 84.0%，抑菌活性值2 2.0，杀菌活性值20.2，纤维中含有多种氨基酸微量元素，具有良好的护肤保健功能，产品物理指标能达到GB/T14463-2008《粘胶短纤维》一等品的要求，纤维服用性能优良、纺织加工性能好。
【具体实施方式】
[0026]以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0027]实施例1:
一种规格为2.22dtex*5 Imm的具有抗病毒、抗菌、护肤保健功能的大青叶纤维素纤维的制备方法如下:
1、功能性(大青叶提取物-酪朊酸钠)复合微胶囊的制备 I)大青叶提取物-酪朊酸钠乳液的制备
将乳化剂十二烷基硫酸钠(SDS)加入到蒸馏水中，用量为大青叶提取物和酪朊酸钠总重量的2.0%，室温下充分搅拌至完全溶解而形成乳化剂溶液;然后大青叶提取物及酪朊酸钠按照1:1的比例加入到上述乳化剂溶液中，高速剪切乳化分散15min，得到含有大青叶提取物和酪朊酸钠的总质量分数为40%混合乳化溶液。
[0028]2)以大青叶提取物-酪朊酸钠为混合芯材，多孔淀粉和蛋白质为混合壁材的微胶囊的制备
配制多孔淀粉溶液，将上述配制的含有