一種高吸濕抗菌護(hù)膚粘膠纖維的可紡絲性初探

孫夢(mèng)堯，于湖生

(青島大學(xué)，山東 青島 266071)

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一種高吸濕抗菌護(hù)膚粘膠纖維的可紡絲性初探

孫夢(mèng)堯，于湖生

(青島大學(xué)，山東 青島 266071)

文章為了制備一種具有高吸濕、抗菌、護(hù)膚功能的粘膠纖維，將具有抗菌護(hù)膚功能的天然植物提取物與PVA加入到粘膠紡絲液中，制取共混膜，并測(cè)試其性能。結(jié)果表明共混膜的抗菌、表觀與力學(xué)性能完全符合要求，為多功能粘膠纖維的制備提供了參考。

植物提取物；PVA；粘膠纖維

隨著社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)于紡織品的要求日益提高，單一功能的纖維與紡織品已經(jīng)不能滿足市場(chǎng)的需求，多功能的生態(tài)紡織品已經(jīng)越來(lái)越受人們的歡迎。因此，將具有抗菌與護(hù)膚功能的天然植物提取物與增加吸濕的PVA加入到粘膠紡絲液中，制備具有高吸濕、抗菌、護(hù)膚的多功能粘膠纖維,將擁有極大的市場(chǎng)前景。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)材料及儀器

1.1.1 實(shí)驗(yàn)材料

植物提取物，蒸餾水，營(yíng)養(yǎng)肉湯，瓊脂培養(yǎng)基，金黃色葡萄球菌，聚乙烯醇,粘膠紡絲液(纖維素含量8.9%，由山東海龍股份有限公司提供)，硫酸鈉，硫酸鋅，硫酸，氫氧化鈉。

1.1.2 主要儀器

分光光度計(jì)，恒溫培養(yǎng)箱，高壓滅菌鍋，微量移液器，pH50生物顯微鏡，單纖維電子強(qiáng)力儀，電子天平，水浴鍋，平皿，溫度計(jì)，量筒，試管，燒杯，培養(yǎng)皿。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 植物提取物抗菌性能測(cè)試

根據(jù)GB/T 20944.1—2007《紡織品 抗菌性能的評(píng)價(jià) 第1部分：瓊脂擴(kuò)散法》，選用金黃色葡萄球菌作為測(cè)試菌種，測(cè)試了植物提取物溶液的抗菌性能[1～2]。

1.2.2 聚乙烯醇溶液的配制

稱取一定質(zhì)量的聚乙烯醇，加入蒸餾水使其在60 ℃的水浴中溶脹1 h，然后在90～95 ℃的溫度下充分?jǐn)嚢柚敝镣耆芙?，靜置脫泡，制得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的聚乙烯醇溶液[3]。

1.2.3 植物提取物/PVA/粘膠共混紡絲液的配制

稱取不同量的植物提取物配置成飽和溶液備用。將植物提取物溶液、PVA溶液，按照表1中的方案，添加到粘膠紡絲液中，配制成50 mL的共混紡絲液，并攪拌均勻，靜置一段時(shí)間，脫泡備用。

表1 紡絲液配制方案

1.2.4 凝固浴的配制

按H2SO4110 g，ZnSO415 g，Na2SO4230 g的比例加水配制成1 L的溶液，攪拌均勻后，將其放入水浴鍋中維持60℃水浴加熱。

1.2.5 堿洗液的配制

稱取10 g NaOH固體，加水至1 L，攪拌均勻，靜置備用。

1.2.6 共混膜的制備

取潔凈干燥的載玻片若干，用玻璃棒蘸取配制好的共混紡絲液均勻地涂在載玻片上，每組配比的紡絲液制片20個(gè)。然后，將載玻片放入凝固浴中(60℃)，待紡絲液與凝固浴反應(yīng)所形成的厚度均勻的膜從載玻片上自行脫落后，用玻璃棒挑取共混膜放入清水中沖洗。然后，將共混膜放入氫氧化鈉溶液中堿洗，再經(jīng)過(guò)兩次清水沖洗。最后將共混膜放在潔凈干燥的塑料薄膜上展平鋪好，蓋上濾紙，陰干存放[4]。

1.2.7 共混膜的表觀狀態(tài)表征

將制備好的共混膜，剪出約5 mm×5 mm的面積，制成玻片，在生物顯微鏡下觀察共混膜的表面形態(tài)。

1.2.8 力學(xué)性能的測(cè)試

將共混膜剪成30 mm×1 mm的長(zhǎng)條，稱取質(zhì)量，并利用單纖維電子強(qiáng)力儀進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，測(cè)得共混膜的力學(xué)性能。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 植物提取物抗菌性能

將植物提取物配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的溶液，參照GB/T 20944.1—2007進(jìn)行抗菌性能測(cè)試后，所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。

圖1 植物提取物溶液抗菌實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖

由圖1可以看出：左邊是植物提取物溶液的瓊脂擴(kuò)散法實(shí)驗(yàn)圖，可以看到很明顯的抑菌圈。通過(guò)十字交叉法測(cè)量，四個(gè)抑菌圈的平均直徑為19.2 mm。右邊是空白對(duì)照組，細(xì)菌長(zhǎng)滿了整個(gè)瓊脂培養(yǎng)皿，并不具有抑菌圈。這表明該種植物提取物具有很好的抗菌性能，可以作為抗菌成分添加到粘膠紡絲液中。

2.2 共混膜的表觀特征

對(duì)按照上述方案制得的膜，利用光學(xué)顯微鏡下觀察其形態(tài)特征，在放大640倍下的觀察，結(jié)果如圖2所示。

圖2 各組共混膜的表觀圖

由圖2可以看出，與純粘膠膜相比，共混膜的外觀均勻度均有不同程度的下降，但分散均勻度仍然較好。隨著植物提取物與PVA添加含量的增大，共混膜中的顆粒逐漸增加，但沒(méi)有團(tuán)聚現(xiàn)象。這說(shuō)明植物提取物與PVA均與粘膠紡絲液有很好的相容性，不會(huì)對(duì)紡絲造成大的影響。

2.3 共混膜的力學(xué)性能

本文測(cè)試了各組共混膜的基本力學(xué)性能，結(jié)果如表2所示。

表2 各試樣的基本力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果

由表2可以看出，當(dāng)添加物質(zhì)相同時(shí)，隨著添加物添加比例的增加，膜的斷裂強(qiáng)度逐漸降低。相比之下，PVA的添加對(duì)膜的斷裂強(qiáng)度影響較大，因此在后續(xù)研究中可以考慮適當(dāng)降低PVA的添加比例，選取8%以內(nèi)較為合適。植物提取物的添加對(duì)膜的斷裂強(qiáng)度影響較小，后續(xù)研究中可以綜合考慮功能性的要求，選取適當(dāng)?shù)奶砑颖壤?。各組分的斷裂伸長(zhǎng)率與純粘膠相比，并無(wú)明顯改變，說(shuō)明各添加物對(duì)共混膜的斷裂伸長(zhǎng)率并無(wú)顯著影響。

3 結(jié)論

3.1 由抗菌性實(shí)驗(yàn)可知，本文選取的植物提取物具有很好的抗菌性能，可以作為抗菌功能性添加物加入粘膠紡絲液中。

3.2 由表觀性能實(shí)驗(yàn)得知，隨著添加物質(zhì)添加比例的增大，共混膜的均勻度有所下降，但是各添加物質(zhì)在共混膜中分散均勻，沒(méi)有發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象。從表觀性能角度考慮，植物提取物與PVA的添加完全符合紡絲要求。

3.3 由力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)可知，隨著植物提取物與PVA添加比例的增大，共混膜的斷裂強(qiáng)度表現(xiàn)出不同程度的下降，其中PVA的添加對(duì)共混膜的斷裂強(qiáng)度影響較大，在后續(xù)研究中選取小于8%的添加比例較為合適，植物提取物的添加對(duì)共混膜斷裂強(qiáng)度影響不大，10%的添加比例也可以達(dá)到紡絲要求。兩種添加物對(duì)共混膜斷裂伸長(zhǎng)率影響不大。

[1] 杜梅，趙磊，王前文，等.薄荷粘膠纖維混紡紗的抗菌性能研究[J].上海紡織科技，2015，43(5)：26—28.

[2] 王曉東，楊華，于湖生，等.羅布麻葉抗菌粘膠纖維的紡絲及性能研究[J].山東紡織科技，2014，55(5)：12—14.

[3] 程瑞華，曲麗君.殼聚糖與聚乙烯醇共混膜和共混纖維纖維的制備及結(jié)構(gòu)與性能研究[D].青島：青島大學(xué)，2012.

[4] 孫海燕，于湖生.有色抗菌粘膠纖維的制備及其性能研究[D].青島：青島大學(xué)，2015.

Preliminary Study on Spinning Possibility of Viscose Fibers with Antibacterial Skin Care and High Moisture Absorption

SunMengyao,YuHusheng

(Qingdao University, Qingdao 266071, China)

In order to produce viscose fibers with functions of antibacterial, skin care and high moisture absorption, natural botanic extracts with antibacterial and skin care and PVA were put into viscose spinning solution to obtain blend films. The results of tests show the antibacterial, apparent and mechanical properties of the blend films completely meet the requirements. It provided references for producing multi-functional viscose fiber.

plant extracts; PVA; viscose fiber

2016-06-13

孫夢(mèng)堯(1992—)，女，山東煙臺(tái)人，碩士研究生。

TQ341+.1

A

1009-3028(2016)04-0054-03