[发明专利]氧化海藻酸钠改性的纺织纤维及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于纺织技术领域，具体涉及氧化海藻酸钠改性的纺织纤维及制备方法和应用。

背景技术

海藻酸又称褐藻酸、海带胶、褐藻胶，是从褐藻类植物中提取的一种天然高分子材料。随着石化资源的日益枯竭以及消费品市场环保意识的加强，具有可持续发展特性的天然高分子材料变得越来越重要，很多化工原料正在由化学原料向天然提取原料转变。作为一种从海藻植物中提取的天然高分子材料，海藻酸及各种海藻酸盐正在得到越来越多的关注，它们具有良好的增稠性、成膜性和凝胶性，并且具有高度的安全性和配伍性，对人体及皮肤无毒、无刺激，可生物降价，是一种优良的绿色高分子材料。其独特的性能在制作医用敷料、牙模材料、面膜、化妆品增稠稳定剂、缓控释片、造纸添加剂、冰淇淋、饮料、仿形食品、健康食品、粘合剂、生物粘附剂、饲料粘结剂、宠物食品粘结剂、印花糊料、水处理剂、电焊条等各类产品中具有重要的应用价值。

作为一种高分子多糖，海藻酸钠分子的糖醛酸单元具有顺二醇结构，其顺二醇结构中的C-C键会被强氧化剂（如高碘酸钠）氧化而生成2个醛基。将海藻酸钠用高碘酸钠氧化改性，可以制备出一种具有双醛结构的氧化海藻酸钠。由于氧化海藻酸钠中的双醛基具有类似甲醛、戊二醛等的交联性能，它是一种对人体无毒、无害、生物相容性良好的、新型的生物高分子材料交联剂。氧化海藻酸钠对羟基、氨基等基团有极高的反应活性，可被用作蛋白质、多肽、特异氨基酸序列等生物活性物质的交联剂。

纺织纤维是制备纺织品的基础原料，通过机织、针织、无纺布工艺加工可以制备衣着用纺织品、装饰用纺织品、工业用纺织品等纺织材料。衣着用纺织品包括制作服装的各种纺织面料以及缝纫线、松紧带、领衬等产品；装饰用纺织品分为室内用品、床上用品和户外用品，包括家布和餐厅浴室用品，如：地毯、沙发套、椅子、壁毯、贴布、像罩、纺品、窗帘、毛巾、茶巾、台布、手帕等；床上用品包括床罩、床单、被面、被套、毛毯、毛巾被、枕芯、被芯、枕套等。

纺织纤维主要包括天然纤维、人造纤维及合成纤维三大类，其中纤维素和蛋白质是构成棉花、蔴、羊毛、蚕丝等纤维的主要成分。目前传统的纺织品在穿着、舒适性等方面有成熟的技术，已经成为传统产业。现代纺织品领域正在开发具有生物活性的功能纺织品。基于纺织品贴身使用的特点，其亲水性及抑制细菌、螨虫等微生物生长的性能显得尤为重要。

纺织品在生产和使用过程中都会粘附微生物。据统计每克原棉含菌量达1000万到5000万个，并含高达50万个菌的芽孢，在储存中，随着环境条件的变化，还会不断增多，特别在高湿、热的黄梅时节繁殖更快，产生菌丝或变色及污秽表层，形成了一块霉菌部落的霉斑。微生物在纤维素纤维中滋长时，并不直接以纤维素纤维为食料，而是分泌出酵素，将纤维素纤维降解或水解成可消化的物质，如葡萄糖，再以葡萄糖为培养基，进一步繁衍，结果使纤维产生霉迹，强力下降甚至造成破洞。折叠的纺织品当霉蚀时可能自上层贯串至下层，致使大量纺织品成为废品。

发明内容

本发明提供了氧化海藻酸钠改性的纺织纤维及制备方法和应用。本发明所要解决的技术问题在于改进现有纺织纤维及纺织品的性能，通过氧化海藻酸钠与纤维素、蛋白质等高分子的反应在传统纺织产品的表面结合一层具有优良生物活性的海藻酸生物高分子，以提高纺织纤维的亲水性及吸附金属离子的性能，优化纺织品的使用性能。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

氧化海藻酸钠改性的纺织纤维的制备方法，以纺织纤维为载体，以水溶性的氧化海藻酸钠为改性剂，以酸作为催化剂，按重量百分比为纺织纤维：氧化海藻酸钠=100：10-100：1在40℃-85℃下反应，后经碱中和反应、水洗、干燥后制得。

其中，所述改性的纺织纤维由优选的重量百分比配方纺织纤维：氧化海藻酸钠=100：5反应制得。

进一步的，所述氧化海藻酸钠的制备方法为：将海藻酸钠分散于无水乙醇中配成悬浊液I，称取高碘酸钠溶于水中配成溶液Ⅱ后，避光下将溶液Ⅱ加入悬浊液Ⅰ中，室温条件下磁力搅拌至生成氧化海藻酸钠，加入与高碘酸钠等摩尔量的乙二醇终止反应，将反应混合物倒入无水乙醇中析出沉淀，后用乙醇清洗、抽滤、真空干燥，得到氧化海藻酸钠粉末。

其中，所述水洗步骤为用去离子水洗后，再用乙醇与去离子水的混合溶液洗，再用纯乙醇进行清洗。

其中，所述催化剂为硫酸、盐酸或磷酸中的一种或几种。

其中，所述纺织纤维为纯棉水刺无纺布或真丝织物。

本发明提供了利用所述的制备方法制得的氧化海藻酸钠改性的纺织纤维。