一種含海泥的多功能聚丙烯腈纖維及其制備方法

一種含海泥的多功能聚丙烯腈纖維及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種含海泥的多功能聚丙烯腈纖維及其制備方法，包括聚丙烯腈溶液和海泥濃縮液，所述海泥濃縮液是由重量百分含量5～35％的海泥粉、0.5～3％的鱷嘴花提取物、1.2～5％的南酸棗樹皮提取物、0.3～2.5％的杜香提取物0.5～3％的偶聯劑以及剩余百分含量的去離子水組成，所述聚丙烯腈溶液占纖維總重量的85～98％，海泥濃縮液占2～15％。上述各原料通過多種途徑處理得到的纖維既保留了聚丙烯腈纖維原有的優點，又具有氣味芳香，親膚性、吸濕性、可紡性和染色性好，成纖強度高。服用性能更佳；還賦予抗菌消臭、防紫外線、除螨驅蚊、抗靜電的同時釋放營養保健成分，使人體得到更多健康利益，且海泥資源得到充分利用，蘊含著巨大的社會和經濟效益。
【專利說明】
一種含海泥的多功能聚丙烯腈纖維及其制備方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種含海泥的多功能聚丙烯腈纖維及其制備方法，屬于功能性化纖技術領域。
【背景技術】
[0002]聚丙烯腈纖維通常指含丙烯腈在85%以上的丙烯腈共聚物或均聚物纖維，我國簡稱腈綸。因其挺括、蓬松性、保暖性、耐光性和耐輻射性好，回彈性高，手感柔軟，自身防霉、防蛀，且易于與羊毛和棉花混紡，非常適宜制造內衣、襪子、床上用品、以及護膝、護肘、護腕等貼身穿著的織物，已占據較大市場。然而，由于腈綸大分子不含親水性基團，吸濕性差、易起靜電、沾污和吸塵，導致其服用性能差，穿著有悶熱感、汗液不易被吸收和散發，滋生各種細菌和病菌，不僅會刺激人體皮膚，引起不舒適感，局部可引起皮膚炎癥和血液PH值升高，更會通過間接的方式傳播各種疾病，加上細菌和病菌本身的分泌物和其死骸腐爛的異臭味，引來蚊蟲叮咬，繁殖螨蟲等，成為威脅人類健康的一重大隱患。
[0003]基于以上原因，國內外有關抗菌消臭、防紫外線、除螨驅蚊、抗靜電、吸濕透氣和護膚保健等功能性聚丙烯腈纖維的研究屢見報道，但多是以單一功能為主，具有兩種或兩種以上功能的復合型聚丙烯腈纖維較少，無法滿足人們對羊毛衫同時具備抗菌消臭、防紫外線、除螨驅蚊、抗靜電、吸濕透氣和護膚保健等功能性的要求，因此，本領域迫切需要一種新的技術方案來解決上述問題。
[0004]海泥是沿海灘涂淤積起來的粘土，屬次生粘土。我國是海岸線很長的國家，在沿海灘涂淤積了難以計數的海泥，可謂取之不盡，往復補給，產量高足，沒有充分利用，不但浪費資源，還污染了環境。近幾年的研究結果顯示，海泥具有獨特的孔狀結構、比表面積大、吸附能力強等特性，富含維生素A、維生素C、維生素E、氨基酸、抗菌素以及鐵、鎂、鋅、鈣、砸、鍶、鍺等礦質元素，同時還含有水藻類、水草和甲殼類等動植物殘骸，經過多年淤積已形成對皮膚有益的活性蛋白質和多糖等有機物質，具有獨特的抗氧化、抗菌、保健治療功效[羅紅宇等，“浙江秀山海泥營養物質對環境生物抗氧化性能的影響”《海洋與湖沼》2008年第I期]。還具有殺滅皮脂蠕形螨和毛囊蠕形螨兩種人體蠕形螨的作用[胡燁等，“秀山海泥浸液對人體蠕形螨的殺滅作用”《中國寄生蟲學與寄生蟲病雜志》2011年第4期]。在民間也早有用海泥治療腳癬和真菌感染等皮膚病的應用實例，且效果較好。用海泥洗浴最廣為人知的功效是促進新陳代謝、對汗毛孔的污垢及毒素做深層清潔、吸附多余油脂及老化角質，有效清除沉積于皮膚上并阻礙營養吸收過程的臟物，對皮膚過敏性皮炎、瘡疹、瘙癢癥、蟲咬等有一定療效。此外，礦物質的皮下滲透還有助于緩解關節和肌肉疼痛，對治療神經痛、類風濕、關節炎、肩周炎等疾病和健體強身、減肥美容均具有獨特的輔助作用。
[0005]正是基于海泥對人體有諸多的營養、保健和藥用價值，以海泥為原料的深加工受到國家的高度重視，近年來，在洗浴、醫藥、化妝品、保健品等領域以不同的功效起著特殊的作用。但由于海泥腥臊味重，膠體性高，滲透系數小，從而限制了其在紡織纖維等很多領域的應用。經檢索，迄今為止，國內外均未發現將海泥與聚丙烯腈共混紡制成同時具備抗菌消臭、防紫外線、除螨驅蚊、抗靜電、吸濕透氣、護膚保健功能的纖維，也未見文獻報道。

【發明內容】

[0006]本發明的目的在于克服現有技術中的缺點，提供了一種含海泥的多功能聚丙烯腈纖維及其制備方法，既保留了聚丙烯腈纖維原有的優點又克服了其帶靜電及人體親和性差，服用性能更佳，還賦予同時具備抗菌消臭、防紫外線、除螨驅蚊、吸濕透氣、芳香、護膚保健功能，使人體得到更多健康利益，且海泥資源得到充分利用，蘊含著巨大的社會和經濟效益。
[0007]為達到上述目的，本發明所采用的技術方案在于提供一種含海泥的多功能聚丙烯腈纖維，包括聚丙烯腈溶液和海泥濃縮液，所述海泥濃縮液是由重量百分含量5?35 %的海泥粉、0.5?3%的鱷嘴花提取物、1.2?5%的南酸棗樹皮提取物、0.3?2.5%的杜香提取物、0.5?3%的偶聯劑以及剩余百分含量的去離子水組成，所述聚丙烯腈溶液占纖維總重量的85?98%，海泥濃縮液占纖維總重量的2?15%，其制備方法包括以下步驟:
[0008]①制備海泥粉:采集一定量的海泥，加水制得固含量為40?50%的泥漿，再加入海泥重量0.1?3%的六偏磷酸鈉攪拌I?2h，靜置24h，棄去底部沙子，倒出上層泥漿，泥漿中加入海泥0.5?3倍重量的水攪拌30min，靜置12h，棄去底部沙子，倒出上層泥漿，將棄沙后的泥漿在85?95°C下蒸干，研磨過600?800目篩，得到海泥粉；
[0009]②制備鱷嘴花提取物:采集干燥鱷嘴花，粉碎，并按1:5?12的固液重量比加入濃度為85?95^%的乙醇回流提取3次，每次I?2h，靜置過濾，濾液減壓回收溶劑，得到醇提取物，溶于醇提取物3?5倍重量的水中，再用石油醚、氯仿、乙酸乙酯和正丁醇依次萃取各3次，每次萃取劑用量為水溶液的I?2倍，合并所得石油醚層、氯仿層、乙酸乙酯層和正丁醇層萃取液，減壓蒸餾除去溶劑，噴霧干燥，得到鱷嘴花提取物；
[0010]③制備南酸棗樹皮提取物:采集干燥南酸棗樹皮，粉碎，并按1:6?15的固液重量比加入濃度為60?75wt%的乙醇，浸泡3?5h，在30?45°C下浸提I?3h，過濾，濾渣用上述同法再浸提2次，合并3次浸提液除去溶劑后濃縮，過DlOl大孔樹脂吸附，依次用去離子水、30wt %乙醇、70wt %乙醇和95wt %乙醇洗脫，合并洗脫液，減壓濃縮至65 °C時相對密度為1.05?1.20的浸膏，得到南酸棗樹皮提取物；
[0011]④制備杜香提取物:采集新鮮杜香，去雜，在38°C下烘干至杜香發脆，粉粹成30?50目的粗粉，置于超臨界萃取釜中，加入粗粉I?3倍重量的無水乙醇，在溫度38?42°C，壓力18?25MPa，CO2氣體流量16m3/h下提取I?3h，過濾，濾液回收乙醇至無醇味，噴霧干燥，得到杜香提取物；
[0012]⑤制備海泥濃縮液:按配方稱取海泥粉、鱷嘴花提取物、南酸棗樹皮提取物、杜香提取物及剩余百分含量的去離子水混合均勻，送入膠體磨中磨成漿液，然后加入配方量的偶聯劑，于35?50°(:下反應15?501^11，濃縮至65°(:時相對密度為1.15?1.30，得到海泥濃縮液；
[0013]⑥按配方稱取聚丙烯腈溶液、海泥濃縮液混合均勻，再加入聚丙烯腈溶液重量0.1?3%的甲基葡萄糖異硬脂酸酯，在50?60°C下攪拌混合，使其充分混合均勻，得到紡絲液；
[0014]⑦將步驟⑥紡絲液進行真空抽濾脫泡，然后按常規濕法紡絲工藝進行紡絲，得到含海泥的多功能聚丙烯腈纖維。
[0015]作為上述技術方案的優選，所述聚丙烯腈溶液是由90?95%的丙烯腈和5?10%的醋酸乙烯在過硫酸鹽和亞硫酸鹽的催化作用下進行共聚反應制得聚丙烯腈干粉，然后將聚丙烯腈干粉溶解于二甲基亞砜中，得到聚丙烯腈溶液;其中，聚丙烯腈溶液中聚丙烯腈干粉的重量百分數為10?40%。
[0016]作為上述技術方案的優選，所述偶聯劑為乙烯基三氯硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷中的一種或多種任意比例的混合物。
[0017]上述的制備方法中，如果采用偶聯劑是液態的，則用直接方式添加混合，如果采用偶聯劑是固態的，則將偶聯劑以1:1的重量比溶于無水乙醇，再添加混合。
[0018]上述原料配方中的鱷嘴花，俗稱憂遁草、柔刺草、扭序花等，為爵床科鱷嘴花屬鱷嘴花的全草，具有清熱利濕、利尿消腫、活血疏經、除濕、抗腫瘤等功效。國內外學者已從鱷嘴花中分離、鑒定出多酚、留醇類、三萜類、黃酮碳苷、含硫糖苷、腦苷類、葉綠素類、生物堿類、維生素C、氨基酸及微量元素等化合物，具有抗病毒、抗氧化、抗腫瘤、抗炎、抗菌及免疫調節等藥理作用[王瑤等，“鱷嘴花的化學成分及藥理作用研究進展”《中國藥房》2016年第I期]。
[0019]上述原料配方中的南酸棗樹皮為漆樹科植物南酸棗的干燥樹皮，南酸棗樹又稱五眼果樹、酸棗樹、山棗樹等，其味酸、澀，性涼，具有清熱解毒，祛濕，殺蟲之功效。南酸棗樹皮的化學成分主要有原兒茶酸、沒食子酸、鞣花酸、D-兒茶素、柑桔素、南酸棗苷、喬松素、白揚素、β-谷留醇、鄰苯二甲酸二丁脂及反式阿魏酸十四脂等成分，具有抗心肌缺血、抗缺氧、抗氧化、抗腫瘤、抗菌、增強免疫力、清除自由基活性[李長偉等，“南酸棗的研究進展”《解放軍藥學學報》2008年第3期]。
[0020]上述原料配方中的杜香別稱喇叭茶，為杜鵑花科杜香屬植物，藥用價值和芳香價值較高，其功能包括鎮咳、祛痰、平喘、擴張血管、降壓、殺菌止癢等。現代研究表明，杜香中富含蒲公英萜醇、熊果酸、熊果醇、角鯊烯、大戟醇乙酰酯、棉花皮素、V，7_二甲氧基-洋芹素、槲皮素、山奈酚、正十一烷、正庚烷、谷留醇、香豆素、萜類、揮發油等成分，具有抑菌消炎、殺螨、驅蟲、抗腫瘤、抗輻射、抗衰老、抗氧化、抑制酪氨酸酶活性和促進透皮吸收等多種藥理功效[邱桂華等“杜香化學成分的研究”《中國現代中藥》2006年第6期]。
[0021]盡管國內外對鱷嘴花、南酸棗樹皮、杜香的化學成分及藥理作用鮮有報道，但對海泥與鱷嘴花、南酸棗樹皮、杜香復配的生物活性和藥理活性研究還非常薄弱。本發明通過對海泥、鱷嘴花、南酸棗樹皮、杜香多種途徑加工手段與聚丙烯腈溶液融合，使多種生物和藥理活性互相有機滲透，協同增效，不僅生物利用率均得到了提高，發生實質性的變化，而且具有各獨立組分不具備的特殊性能或功能，產生了同時具備抗菌消臭、防紫外線、除螨驅蚊、抗靜電、吸濕透氣、護膚保健等功能的一些新特性，這在已有技術中還從未被揭示過。
[0022]本申請的發明人進行大量摸索發現，杜香的外源香氣較高，它與鱷嘴花組合使用，除了其抗菌、抗炎、抗氧化、抗病毒、殺蟲等多種藥理活性協同增強之外，還具有顯著的去腥增香和透皮促滲協同作用，在使用量相同的情況下，組合使用比單獨使用其去腥增香和透皮促滲的能力明顯增強。且與香氣中間體氨基酸等成分互相有機滲透，有效提高杜香與鱷嘴花的酯類物質、醇類物質、烯類物質、酮類物質等香氣物質含量，既提高透皮吸收能力，使功效成分和藥理活性能夠很好的透過皮膚表層而被吸收，進入深層及體循環，使人體得到更多的健康利益。又能有效消除腥臊味及異臭味，從而克服了海泥腥臊味重以及纖維制品易產生異臭味之難點。
[0023]更令人意想不到的是，海泥粉與鱷嘴花提取物、南酸棗樹皮提取物、杜香提取物共混的海泥濃縮液以納米粉體結構單元均勻分散于聚丙烯腈纖維的內部及表層并牢固地成為一體，各組分協同作用突出。與此同時，由于摻入聚丙烯腈纖維中的海泥濃縮液為納米粉體結構，使得聚丙烯腈纖維在納米粉體結構周圍產生裂縫、孔洞，提供了吸濕、透氣、染料擴散和滲透的通道，其纖維制品的穿著舒適性、懸垂性和抗靜電性、染色效果都有較大改善。
[0024]本發明將海泥、鱷嘴花、南酸棗樹皮、杜香等原料所具有的活性物質和營養保健成分復配在一起與聚丙烯腈溶液共混，在常規聚丙烯腈纖維制造過程中得到多功能聚丙烯腈纖維，使多種生物活性和藥理活性互相有機滲透，協同增效，不僅保留了聚丙烯腈纖維原有的優點，還具有氣味芳香，親膚性、吸濕性、可紡性和染色性好，成纖強度高，服用性能更佳。最重要的是使聚丙烯腈纖維獲得了抗菌消臭、防紫外線、除螨驅蚊、抗靜電功能的同時形成緩慢釋放出營養成分被肌膚所吸收的途徑，改善血液微循環，促進新陳代謝，使人體得到更多的健康利益。且能保持體系長期穩定，作用持久，整體性能優異。使用本發明的聚丙烯腈纖維制品經測試:紫外線屏蔽率達92 %、UPF值>39，靜電壓半衰期值< 15.0s，螨蟲、蚊蟲的驅殺率均達到99%，尤其對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、白色念珠菌等都有較強的抑制作用，抑菌率在96 %以上。此外，對治療風濕、關節炎、肩周炎、神經痛等疾病也具有獨特的輔助作用。
[0025]本發明方法工藝簡單，應用前景廣闊，不僅可制造內衣、服裝、襯衫、襪子、床上用品、以及護膝、護肘、護腕等貼身穿著的織物，還期望將來能夠在醫療、衛生、生物和化學試劑防護服、保健等領域得到應用。且海泥資源得到充分利用，蘊含著巨大的社會和經濟效益。
【具體實施方式】
[0026]下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。但這些實施例僅限于說明本發明而不用于限制本發明的保護范圍。
[0027]本發明中，若非特指，所有的設備、原料和助劑等均可從市場購得或是本行業常用的，所有的百分比、份均為重量單位。
[0028]以下實施例中各項性能指標，均采用以下測試方法及標準:
[0029]一、防紫外線測試:按照國家標準GB/T18830-2009《紡織品防紫外線性能的評定》，使用美國Labsphere(藍菲光學)UV-2000F紡織物防曬指數分析儀測試混紡織物的紫外線防護系數UPF及紫外線透過率T。當織物的UPF>30，T(UVA)<5%時，該織物屬于防紫外線產品O
[0030]二、抗靜電性測試:根據GB/T12703.1-2008《紡織品靜電性能評定第I部分靜電壓半衰期》的方法進行測試。采用LFY-401織物感應式靜電儀，環境條件為:溫度(20±2)°C，相對濕度(35±5)%，環境風速<0.lm/s，樣品尺寸:60mmX80mm，試驗時給樣品施加1kV的高壓，放電30s，測感應電壓的半衰期(S)，靜電壓半衰期值:<2.0s為A級，<5.0s為B級，彡15.0s為C級，視為耐久型抗靜電紡織品。
[0031]三、防螨性能測試:參照日本1993年制定的《防螨評價方法和標準》，采用增殖抑制效果判定試驗，將織物樣品粘貼在直徑45_，高度15_的玻璃容器底部，調整螨蟲飼料中螨蟲的數量至20?80個/0.lg，取0.1g放入容器中，將容器放入經調濕處理的用于保存食品的密閉的塑料器皿內，放入25±2°C的恒溫箱中，經過需要的時間后，將試樣用水洗，并用鹽水浮選法計算存活的螨蟲數量。
[0032]增殖抑制率的計算公式為:
[0033]增殖抑制率(％)=(空白試片存活螨蟲數量-防螨抗菌織物存活螨蟲數量)/空白試片存活螨蟲數量。
[0034]四、抗菌測試:按照國家標準GB/T20944.3-2008《紡織品抗菌性能的評價第3部分:振蕩法》的方法進行測試，樣品的抗菌性能通過抑菌率進行評價，計算公式為:
[0035]XS=(A-B)/A
[0036]式中:Xs為抑菌率(％);A為被試樣品振蕩前平均菌落數;B為被試樣品振蕩后平均菌落數，如果振蕩后的平均菌落數大于振蕩前的平均菌落數，抑菌率按O計算。
[0037]實施例一
[0038]本發明提供了一種含海泥的多功能聚丙烯腈纖維，包括聚丙烯腈溶液和海泥濃縮液，所述海泥濃縮液是由重量百分含量5?35%的海泥粉、0.5?3%的鱷嘴花提取物、1.2?5%的南酸棗樹皮提取物、0.3?2.5%的杜香提取物、0.5?3%的偶聯劑以及剩余百分含量的去離子水組成，所述聚丙烯腈溶液占纖維總重量的85?98%，海泥濃縮液占纖維總重量的2?15% ο
[0039]所述聚丙烯腈溶液是由90?95%的丙烯腈和5?10%的醋酸乙烯在過硫酸鹽和亞硫酸鹽的催化作用下進行共聚反應制得聚丙烯腈干粉，然后將聚丙烯腈干粉溶解于二甲基亞砜中，得到聚丙烯腈溶液；其中，聚丙烯腈溶液中聚丙烯腈干粉的重量百分數為10?40%。
[0040]所述偶聯劑為乙烯基三氯硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷中的一種或多種任意比例的混合物。
[0041 ] 一種含海泥的多功能聚丙烯腈纖維制備方法包括以下步驟:
[0042]①制備海泥粉:采集一定量的浙江舟山秀山灘涂海泥，加水制得固含量為45%的泥漿，再加入海泥重量1.2 %的六偏磷酸鈉攪拌2h，靜置24h，棄去底部沙子，倒出上層泥漿，泥漿中加入海泥2倍重量的水攪拌30min，靜置12h，棄去底部沙子，倒出上層泥漿，將棄沙后的泥漿在90 °C下蒸干，研磨過700目篩，得到海泥粉；
[0043]②制備鱷嘴花提取物:采集干燥鱷嘴花，粉碎，并按1:9的固液重量比加入濃度為95^%的乙醇回流提取3次，每次lh，靜置過濾，濾液減壓回收溶劑，得到醇提取物，溶于醇提取物5倍重量的水中，再用石油醚、氯仿、乙酸乙酯和正丁醇依次萃取各3次，每次萃取劑用量為水溶液的1.5倍，合并所得石油醚層、氯仿層、乙酸乙酯層和正丁醇層萃取液，減壓蒸餾除去溶劑，噴霧干燥，得到鱷嘴花提取物；
[0044]③制備南酸棗樹皮提取物:采集干燥南酸棗樹皮，粉碎，并按I: 10的固液重量比加入濃度為65wt%的乙醇，浸泡3h，在35°C下浸提2h，過濾，濾渣用上述同法再浸提2次，合并3次浸提液除去溶劑后濃縮，過DlOI大孔樹脂吸附，依次用去離子水、30wt %乙醇、70wt %乙醇和95wt %乙醇洗脫，合并洗脫液，減壓濃縮至650C時相對密度為1.15的浸膏，得到南酸棗樹皮提取物；
[0045]④制備杜香提取物:采集新鮮杜香，去雜，在38°C下烘干至杜香發脆，粉粹成35目的粗粉，置于超臨界萃取釜中，加入粗粉1.5倍重量的無水乙醇，在溫度39°C，壓力20MPa，CO2氣體流量16m3/h下提取lh，過濾，濾液回收乙醇至無醇味，噴霧干燥，得到杜香提取物；
[0046]⑤制備海泥濃縮液:按配方稱取海泥粉28kg、鱷嘴花提取物1.2kg、南酸棗樹皮提取物2kg、杜香提取物0.8kg、去離子水65kg混合均勻，送入膠體磨中磨成漿液，然后加入乙烯基三氯硅烷2.1kg、二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷0.9kg，于40°C下反應25min，濃縮至650C時相對密度為1.20，得到海泥濃縮液；
[0047]⑥制備聚丙烯腈溶液:稱取丙烯腈93kg、醋酸乙烯7kg在過硫酸鹽和亞硫酸鹽的催化作用下進行共聚反應制得聚丙烯腈干粉，然后將聚丙烯腈干粉35kg溶解于65kg的二甲基亞砜中，得到聚丙烯腈溶液；
[0048]⑦按配方稱取聚丙烯腈溶液93kg、海泥濃縮液7kg混合均勻，再加入甲基葡萄糖異硬脂酸酯2.79kg，在60 0C下攪拌混合，使其充分混合均勻，得到紡絲液；
[0049]⑧將步驟⑦紡絲液進行真空抽濾脫泡，然后按常規濕法紡絲工藝進行紡絲，得到含海泥的多功能聚丙烯腈纖維。
[0050]⑨根據需要，可將步驟⑧含海泥的皮芯型腈綸纖維，在針織機上用公知的方法織造成面料、漂染，再縫制成內衣。經測試:UPF值137，UVA透過率1.73%，靜電壓半衰期值彡
0.5s，螨蟲、蚊蟲的驅殺率均達到99%，金黃色葡萄球菌的抑菌率98.9%，大腸桿菌的抑菌率97.6 %，白色念珠菌的抑菌率98.3 %。
[0051 ] 實施例二
[0052]本發明提供了一種含海泥的多功能聚丙烯腈纖維，包括聚丙烯腈溶液和海泥濃縮液，所述海泥濃縮液是由重量百分含量5?35%的海泥粉、0.5?3%的鱷嘴花提取物、1.2?5%的南酸棗樹皮提取物、0.3?2.5%的杜香提取物、0.5?3%的偶聯劑以及剩余百分含量的去離子水組成，所述聚丙烯腈溶液占纖維總重量的85?98%，海泥濃縮液占纖維總重量的2?15% ο
[0053]所述聚丙烯腈溶液是由90?95%的丙烯腈和5?10%的醋酸乙烯在過硫酸鹽和亞硫酸鹽的催化作用下進行共聚反應制得聚丙烯腈干粉，然后將聚丙烯腈干粉溶解于二甲基亞砜中，得到聚丙烯腈溶液；其中，聚丙烯腈溶液中聚丙烯腈干粉的重量百分數為10?40%。
[0054]所述偶聯劑為乙烯基三氯硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷中的一種或多種任意比例的混合物。
[0055]—種含海泥的多功能聚丙烯腈纖維制備方法包括以下步驟:
[0056]①制備海泥粉:采集一定量的山東東營渤海灘涂海泥，加水制得固含量為50%的泥漿，再加入海泥重量2%的六偏磷酸鈉攪拌1.5h，靜置24h，棄去底部沙子，倒出上層泥漿，泥漿中加入海泥3倍重量的水攪拌30min，靜置12h，棄去底部沙子，倒出上層泥漿，將棄沙后的泥漿在95°C下蒸干，研磨過800目篩，得到海泥粉；
[0057]②制備鱷嘴花提取物:采集干燥鱷嘴花，粉碎，并按1:12的固液重量比加入濃度為85^%的乙醇回流提取3次，每次2h，靜置過濾，濾液減壓回收溶劑，得到醇提取物，并加入醇提取物3倍重量的水，再用石油醚、氯仿、乙酸乙酯和正丁醇依次萃取各3次，每次萃取劑用量為水溶液的2倍，合并所得石油醚層、氯仿層、乙酸乙酯層和正丁醇層萃取液，減壓蒸餾除去溶劑，噴霧干燥，得到鱷嘴花提取物；
[0058]③制備南酸棗樹皮提取物:采集干燥南酸棗樹皮，粉碎，并按1:13的固液重量比加入濃度為60wt %的乙醇，浸泡5h，在45 °C下浸提1.5h，過濾，濾渣用上述同法再浸提2次，合并3次浸提液除去溶劑后濃縮，過DlOl大孔樹脂吸附，依次用去離子水、30wt%乙醇、70wt%乙醇和95wt %乙醇洗脫，合并洗脫液，減壓濃縮至65°C時相對密度為1.20的浸膏，得到南酸棗樹皮提取物；
[0059]④制備杜香提取物:采集新鮮杜香，去雜，在38°C下烘干至杜香發脆，粉粹成50目的粗粉，置于超臨界萃取釜中，加入粗粉3倍重量的無水乙醇，在溫度40°C，壓力22MPa AO2氣體流量16m3/h下提取2h，過濾，濾液回收乙醇至無醇味，噴霧干燥，得到杜香提取物；
[0060]⑤制備海泥濃縮液:按配方稱取海泥粉32kg、鱷嘴花提取物1.5kg、南酸棗樹皮提取物2.5kg、杜香提取物1.2kg、去離子水60.3kg混合均勻，送入膠體磨中磨成漿液，然后加入乙烯基三氯硅烷1.7kg、十六烷基三甲氧基硅烷0.8kg，于35 °C下反應50min，濃縮至65°C時相對密度為1.15，得到海泥濃縮液；
[0061 ]⑥制備聚丙烯腈溶液:稱取丙烯腈91kg、醋酸乙烯9kg在過硫酸鹽和亞硫酸鹽的催化作用下進行共聚反應制得聚丙烯腈干粉，然后將聚丙烯腈干粉30kg溶解于70kg的二甲基亞砜中，得到聚丙烯腈溶液；
[0062]⑦按配方稱取聚丙烯腈溶液91kg、海泥濃縮液9kg混合均勻，再加入甲基葡萄糖異硬脂酸酯1.82kg，在50°C下攪拌混合，使其充分混合均勻，得到紡絲液；
[0063]⑧將步驟⑦紡絲液進行真空抽濾脫泡，然后按常規濕法紡絲工藝進行紡絲，得到含海泥的多功能聚丙烯腈纖維。
[0064]⑨根據需要，也可將步驟⑧含海泥的皮芯型腈綸纖維，在經編機上用公知的方法織造成面料、漂染，再縫制成襯衫。經測試:UPF值142，UVA透過率1.38%，靜電壓半衰期值<2.0s，螨蟲、蚊蟲的驅殺率均達到99%，金黃色葡萄球菌的抑菌率99.2%，大腸桿菌的抑菌率99 %，白色念珠菌的抑菌率99.3 %。
【主權項】
1.一種含海泥的多功能聚丙烯腈纖維，包括聚丙烯腈溶液和海泥濃縮液，其特征在于:所述海泥濃縮液是由重量百分含量5?35%的海泥粉、0.5?3%的鱷嘴花提取物、1.2?5%的南酸棗樹皮提取物、0.3?2.5%的杜香提取物、0.5?3%的偶聯劑以及剩余百分含量的去離子水組成，所述聚丙烯腈溶液占纖維總重量的85?98%，海泥濃縮液占纖維總重量的2?15%，其制備方法包括以下步驟: ①制備海泥粉:采集一定量的海泥，加水制得固含量為40?50%的泥漿，再加入海泥重量0.1?3 %的六偏磷酸鈉攪拌I?2h，靜置24h，棄去底部沙子，倒出上層泥漿，泥漿中加入海泥0.5?3倍重量的水攪拌30min，靜置12h，棄去底部沙子，倒出上層泥漿，將棄沙后的泥漿在85?95°C下蒸干，研磨過600?800目篩，得到海泥粉； ②制備鱷嘴花提取物:采集干燥鱷嘴花，粉碎，并按1:5?12的固液重量比加入濃度為85?95^%的乙醇回流提取3次，每次I?2h，靜置過濾，濾液減壓回收溶劑，得到醇提取物，溶于醇提取物3?5倍重量的水中，再用石油醚、氯仿、乙酸乙酯和正丁醇依次萃取各3次，每次萃取劑用量為水溶液的I?2倍，合并所得石油醚層、氯仿層、乙酸乙酯層和正丁醇層萃取液，減壓蒸餾除去溶劑，噴霧干燥，得到鱷嘴花提取物； ③制備南酸棗樹皮提取物:采集干燥南酸棗樹皮，粉碎，并按1:6?15的固液重量比加入濃度為60?75wt%的乙醇，浸泡3?5h，在30?45°C下浸提I?3h，過濾，濾渣用上述同法再浸提2次，合并3次浸提液除去溶劑后濃縮，過DlOl大孔樹脂吸附，依次用去離子水、30wt %乙醇、70wt %乙醇和95wt %乙醇洗脫，合并洗脫液，減壓濃縮至65 °C時相對密度為1.05?1.20的浸膏，得到南酸棗樹皮提取物； ④制備杜香提取物:采集新鮮杜香，去雜，在38°C下烘干至杜香發脆，粉粹成30?50目的粗粉，置于超臨界萃取釜中，加入粗粉I?3倍重量的無水乙醇，在溫度38?42°C，壓力18?25MPa，CO2氣體流量16m3/h下提取I?3h，過濾，濾液回收乙醇至無醇味，噴霧干燥，得到杜香提取物； ⑤制備海泥濃縮液:按配方稱取海泥粉、鱷嘴花提取物、南酸棗樹皮提取物、杜香提取物及剩余百分含量的去離子水混合均勻，送入膠體磨中磨成漿液，然后加入配方量的偶聯劑，于35?50°C下反應15?50min，濃縮至65°C時相對密度為1.15?1.30，得到海泥濃縮液； ⑥按配方稱取聚丙烯腈溶液、海泥濃縮液混合均勻，再加入聚丙烯腈溶液重量0.1?3%的甲基葡萄糖異硬脂酸酯，在50?60°C下攪拌混合，使其充分混合均勻，得到紡絲液； ⑦將步驟⑥紡絲液進行真空抽濾脫泡，然后按常規濕法紡絲工藝進行紡絲，得到含海泥的多功能聚丙烯腈纖維。2.根據權利要求1所述的一種含海泥的多功能聚丙烯腈纖維，其特征在于，所述聚丙烯腈溶液是由90?95%的丙烯腈和5?10%的醋酸乙烯在過硫酸鹽和亞硫酸鹽的催化作用下進行共聚反應制得聚丙烯腈干粉，然后將聚丙烯腈干粉溶解于二甲基亞砜中，得到聚丙烯腈溶液;其中，聚丙烯腈溶液中聚丙烯腈干粉的重量百分數為10?40%。3.根據權利要求1所述的一種含海泥的多功能聚丙烯腈纖維，其特征在于，所述偶聯劑為乙烯基三氯硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷中的一種或多種任意比例的混合物。
【文檔編號】D01F1/10GK106012080SQ201610591107
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月15日
【發明人】陸建益
【申請人】陸建益