[发明专利]一种功能性多糖抗菌改性天然纤维及其制备方法

说明书

一种功能性多糖抗菌改性天然纤维的制备方法，采用臭氧或双氧水作为氧化剂，以钛酸盐作为催化剂，将天然纤维大分子链上的羟基氧化为更具反应活性的醛基；然后利用壳聚糖溶液处理氧化多糖纤维，壳聚糖分子上的氨基与氧化纤维分子上的C＝0直接发生共价交联反应，使壳聚糖和纤维牢固的结合在一起，提高其耐水洗性，还加入半纤维素和醋酸作为保护剂，防止纤维被过度氧化，降低纤维的机械性能。所述改性纤维具有良好的上染性、生物兼容性、天然抗菌性能；生产成本低，对环境友好，制备的改性纤维对皮肤温和。

技术领域

本发明涉及一种功能性多糖复合纤维的制备方法，属于功能性纤维制备技术领域。

背景技术

近年来随着人们的卫生、安全意识的增强，抗菌纺织品已广泛应用于人们的日常生活中。化学类抗菌剂易造成环境污染及对人体健康造成一定的危害，所以利用天然绿色物质使纺织品具有抗菌性能成为抗菌纺织品的首选，也越来越受到人们的青睐。

传统化学改性方法常用的化学试剂包括酸、碱溶液处理,虽然可以达到改变纤维形态和微结构、改善纤维性能的目的,但这些化学试剂会对人体产生不良影响,并对环境造成严重污染,不符合可持续发展的战略路线。为了迎合绿色开发和绿色发展的需求,人们不得不对选用环境友好的整理剂,达到无毒无污染、有利于环保的目的。

常见的化学改性方法包括壳聚糖改性、天然丝素蛋白整理、多元羧酸类改性、阳离子化试剂改性等。壳聚糖,是甲壳素经脱乙酰化得到的一种多糖类物质,化学名称为聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-β-D葡萄糖。作为一种天然的碱性多糖,壳聚糖的分子结构与纤维素极其相似,具有许多优良的性能,如吸湿透气性、生物兼容性、生物可降解性和抗菌性等,因此在纺织工业整理中被广泛使用,经常用于织物的抗菌整理、抗皱整理及染色工艺中的固色整理等。但很多功能性整理剂无法与纤维发生交联,整理后的纤维的耐洗性差,限制了它们的应用。

现代医药学研究发现，一些植物类的中草药中含有的植物多糖具有抗菌抗病毒、提高机体免疫力、清除体内自由基、免疫调节、降血脂等多种功效。对特异性免疫和非特异性免疫均有一定的促进作用，是较理想的免疫增强剂，一些植物多糖对防治炎症性疾病也有一定的疗效。但是植物类多糖难以有效负载于纤维上，采用常规浸渍沉淀方法负载的功能性多糖改性天然纤维通过经过几次洗涤后就会损失殆尽，因此植物类多糖改性纤维多作为一次性产品如口罩，高级一次性内衣等产品的原料使用。

CN104451931A公开了一种稀土多糖复合纤维的制备方法。所述方法利用多糖制备成一定浓度的纺丝液，将稀土金属离子配制为一定浓度的凝固浴，通过多糖与稀土金属离子配位制备稀土多糖复合纤维。

CN104294477A公开一种多糖复合纤维材料的制备方法，包括如下步骤：1)将脱乙酰度大于85％、蛋白含量少于0.1％、分子量为1000-10000的羧甲基壳聚糖溶于酸制成体积浓度为8％～15％的羧甲基壳聚糖酸溶液；2)将聚乙烯醇溶于水制备成质量浓度为25％～35％的聚乙烯醇水溶液；3)将所述羧甲基壳聚糖酸溶液以质量百分比5％～20％加入到所述聚乙烯醇水溶液中，升温到75℃～90℃反应1～10小时，然后将溶液纺丝制备成多糖复合纤维材料。所述多糖复合纤维材料具有很好的抗菌和吸附效果，具有亲水效果，可以用于制备口罩用滤片或口罩。

目前现有技术中少有可以将功能性多糖与纤维有效交联连接的方法，织物多糖改性纤维技术具有广阔的发展前景。

发明内容

本发明的意义在于将壳聚糖和功能性多糖负载到天然纤维的表层，赋予多糖纤维壳聚糖本身的优良性能，如好的上染性、生物兼容性、天然抗菌性能等，以期达到取代高价的壳聚糖纤维的目的。一方面大大降低了壳聚糖纤维的生产成本，另外未使用任何化学交联剂，大大减少了对环境的负担，对实现绿色生产具有非常重要的意义。