淡竹葉抗菌粘膠纖維前期制備的研究

趙艷芹，于湖生，馬明英

( 1．青島大學(xué)紡織服裝學(xué)院，青島266071; 2．東華大學(xué)紡織學(xué)院，上海201620)

淡竹葉抗菌粘膠纖維前期制備的研究

趙艷芹1，于湖生1，馬明英2

( 1．青島大學(xué)紡織服裝學(xué)院，青島266071; 2．東華大學(xué)紡織學(xué)院，上海201620)

將具有抗菌功能的淡竹葉提取物水溶液加入到粘膠紡絲液中，根據(jù)普通粘膠纖維的生產(chǎn)工藝，制備淡竹葉抗菌粘膠共混膜，并測試其表面性能、力學(xué)性能和抗菌性等。實驗結(jié)果表明淡竹葉抗菌共混膜表面光滑均勻，斷裂強力大于純粘膠共混膜，淡竹葉抗菌共混膜具有較好的抗菌性，為淡葉抗菌粘膠纖維的制備提供了參考。

淡竹葉共混膜粘度力學(xué)性能抗菌性

我們生活的環(huán)境中存在各種各樣的細菌和霉菌，隨著生活水平的提高，健康環(huán)保的抗菌紡織品越來越受到人們的歡迎?，F(xiàn)代藥理證明，淡竹葉有解熱、抗菌、利尿的作用[1]。研究表明，淡竹葉提取物對金黃色葡萄球菌、溶血性鏈球菌、綠膿桿菌、大腸桿菌有一定的抑制作用[2]。本文將不同添加量的淡竹葉水溶液與粘膠紡絲液共混制得淡竹葉粘膠共混膜，并測試共混膜的表面形態(tài)、力學(xué)性能和抗菌性能，為淡竹葉抗菌粘膠纖維的生產(chǎn)提供依據(jù)。

我們生活的環(huán)境中存在各種各樣的細菌和霉菌，隨著生活水平的提高，健康環(huán)保的抗菌紡織品越來越受到人們的歡迎?，F(xiàn)代藥理證明，淡竹葉有解熱、抗菌、利尿的作用[1]。研究表明，淡竹葉提取物對金黃色葡萄球菌、溶血性鏈球菌、綠膿桿菌、大腸桿菌有一定的抑制作用[2]。本文將不同添加量的淡竹葉水溶液與粘膠紡絲液共混制得淡竹葉粘膠共混膜，并測試共混膜的表面形態(tài)、力學(xué)性能和抗菌性能，為淡竹葉抗菌粘膠纖維的生產(chǎn)提供依據(jù)。

1 實驗

1.1 實驗材料及設(shè)備

實驗材料：淡竹葉提取物，粘膠紡絲液，蒸餾水，硫酸，硫酸鋅，硫酸鈉，金黃色葡萄球菌，營養(yǎng)肉湯，營養(yǎng)瓊脂。

實驗設(shè)備：恒溫培養(yǎng)箱，分光光度計，高壓滅菌鍋，微量移液器，培養(yǎng)皿，玻璃棒，水浴鍋，燒杯，電子天平，載玻片，生物顯微鏡，NDJ-79型旋轉(zhuǎn)式粘度計，電子單纖維強力儀。

1.2 實驗方法

1.2.1 共混紡絲液的配制

將一定量的淡竹葉提取物粉末加入蒸餾水中，制成質(zhì)量分數(shù)為20%的淡竹葉提取物水溶液。按照表1中的方案，量取不同體積的淡竹葉提取物水溶液，添加到粘膠紡絲液中，配制成共混紡絲液，充分攪拌，靜置脫泡。

表1 紡絲液配制方案

1.2.2 淡竹葉粘膠共混紡絲液粘度測試

將各方案共混紡絲液放在25℃的恒溫水浴鍋中，用NDJ-79型旋轉(zhuǎn)式粘度計測量其粘度。

1.2.3 凝固浴的配制

將110g H2SO4，15g ZnSO4，230g Na2SO4加入1L水中，攪拌均勻，將其放入水浴鍋中，維持60℃水浴加熱。

1.2.4 共混膜的制備

用玻璃棒蘸取適量共混紡絲液涂在載玻片上，使其形成厚度均勻地薄膜，然后將其放入凝固浴中，待共混紡絲液與凝固浴反應(yīng)形成的薄膜從載玻片上脫落，用玻璃棒挑出用蒸餾水洗滌，然后再將共混膜放入堿洗液(濃度為10g/L的NaOH水溶液)中脫硫5min，再經(jīng)兩次水洗至中性，最后將共混膜撈出，展平陰干[3]。

1.2.5 共混膜表面形態(tài)測試

將制備好的干燥的共混膜，剪取其中一部分，制成玻片，在生物顯微鏡下進行觀察。

1.2.6 共混膜力學(xué)性能測試

將共混膜剪成30mm×2mm的長條，用電子單纖維強力儀測試其力學(xué)性能，每一方案的共混膜測量20次。

1.2.7 共混膜抗菌性能測試

根據(jù)GB/T20944.1-2007《紡織品 抗菌性能的評價 第一部分：瓊脂平皿擴散法》，選用金黃色葡萄球菌作為測試菌種，測試共混膜的抗菌性能[4-5]。

2 結(jié)果與分析

2.1 淡竹葉粘膠共混紡絲液粘度測試結(jié)果

淡竹葉粘膠共混紡絲液在25℃下粘度測試結(jié)果如表2所示。

表2 淡竹葉粘膠共混紡絲液粘度測試結(jié)果

從表2可以看出，隨著淡竹葉提取物水溶液添加量的增大，共混紡絲液的粘度隨之下降。紡絲液粘度太低，不利于共混膜的成形，而且在粘膠纖維的制備中，粘度太小，成纖強力太低。在選擇淡竹葉提取物水溶液添加量的時候要盡量選擇共混紡絲液粘度與純粘膠粘度差不多的。

2.2 共混膜表面形態(tài)測試結(jié)果

用生物顯微鏡(放大150倍)對不同方案制得的共混膜的表面形態(tài)進行觀察，結(jié)果如圖1所示。

方案一 方案二 方案三

方案四 方案五

從圖1中可以看出，不同添加量的淡竹葉粘膠共混膜的表面都較均勻，由此可知，淡竹葉提取物在粘膠紡絲液中分布均勻，與粘膠紡絲液具有較好的相容性。方案二-四的共混膜表面形態(tài)與純粘膠膜相似，而方案五的共混膜表面存在局部凹坑，可能是由于共混紡絲液中的氣泡在凝固浴中破裂造成的。

2.3 共混膜力學(xué)性能測試結(jié)果

不同方案制得的共混膜的力學(xué)性能測試結(jié)果如表3所示。

表3 不同方案制得的共混膜的力學(xué)性能測試結(jié)果

從表3中可以看出，不同方案制得的共混膜斷裂強力均大于純粘膠膜，而斷裂伸長率與純粘膠纖維差別不大。說明了淡竹葉提取物的加入改善了共混膜的大分子結(jié)構(gòu)，從而使共混膜的斷裂強力提高。方案五共混膜的斷裂強力明顯比方案二-四的共混膜強力低，可能是由于方案五紡絲液粘度太低不利于共混膜成形，造成共混膜結(jié)構(gòu)缺陷，從而使其斷裂強力下降。因此后續(xù)纖維制備中，可以選擇方案二-四中淡竹葉提取物溶液的添加量用于紡絲。

2.4 共混膜抗菌性能測試結(jié)果

綜合共混紡絲液粘度、共混膜的表面形態(tài)測試結(jié)果和力學(xué)性能測試結(jié)果選取方案一、方案二、方案三、方案四進行抗菌性能測試，測試結(jié)果如圖2所示。

圖2 共混膜與純粘膠膜抗菌性(抑菌圈)的測試結(jié)果

從圖2可以看出，方案一和方案二制成的膜周圍布滿金黃色的細菌，而方案三和方案四共混膜周圍存在明顯的抑菌圈。通過十字交叉法測量，方案三共混膜對金黃色葡萄球菌的抑菌圈直徑達20mm，方案四對金黃色葡萄球菌的抑菌圈直徑達25mm。因此，方案三和方案四制成的共混膜具有良好的抗菌效果。考慮到纖維生產(chǎn)成本，方案三的淡竹葉提取物添加量可以作為后續(xù)纖維制備的參考。

3 結(jié)論

(1)共混紡絲液的粘度測試結(jié)果表明，對于加入相同濃度的淡竹葉提取物水溶液，隨淡竹葉提取物水溶液添加量的增加，共混紡絲液的粘度值減小，但相差不大。

(2)共混膜表面性能測試結(jié)果表明不同添加量的淡竹葉粘膠共混膜的表面較光滑均勻，與純粘膠膜無明顯差異，說明淡竹葉提取物與粘膠紡絲液具有較好的相容性。

(3)共混膜力學(xué)性能測試結(jié)果表明淡竹葉提取物的加入改善了共混膜的大分子結(jié)構(gòu)，使共混膜的斷裂強力提高。由于方案五共混紡絲液粘度太低不利于共混膜成形，造成方案五共混膜的斷裂強力明顯低于其他方案。因此，淡竹葉抗菌粘膠纖維制備時可參考方案二-四中淡竹葉提取物水溶液的添加量。

(4)共混膜抗菌性能測試結(jié)果表明方案三和方案四制成的共混膜具有良好的抗菌效果。綜合以上測試結(jié)果，考慮到纖維生產(chǎn)成本，方案三的淡竹葉提取物添加量可以作為后續(xù)纖維制備的參考。

[1] 陳燁.淡竹葉化學(xué)成分與藥理作用研究進展[J].亞太傳統(tǒng)醫(yī)藥，2014(13)：50-52.

[2] 劉曉蓉，張媛媛.淡竹葉提取物抑菌作用的研究[J].食品科技，2008(12)：211-214.

[3] 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.

[4] 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.

[5] 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.

Preliminary Preparation of Antibacterial Viscose Fiber of Lophatherum Gracile

ZHAOYan-qin1,YUHu-sheng1,MAMing-ying2

(1. College of Textile & Clothing, Qingdao University, Qingdao 266071; 2.College of Textiles, Donghua University, Shanghai 201620)

The lophatherum gracile extract solution with antibacterial function was added into viscose spinning solution. According to ordinary viscose fiber spinning process, the blended membrance of lophatherum gracile antibacterial viscose was prepared and the surface property, mechanical property and antibacterial performance were tested. The results showed that the blended membrane had smooth and even surface, the breaking strength was higher than that of pure viscose blended membrance and the prepared blended membrane had better antibacterial property, which provided reference for the preparation of antibacterial viscose fiber of lophatherum gracile.

lophatherum gracile blended membrance viscosity mechanical property antibacterial property

2017-04-12

趙艷芹(1992-)，女，碩士研究生，研究方向：紡織材料與紡織品設(shè)計。

于湖生(1961-)，男，博士，教授，碩士生導(dǎo)師。

TS101. 92+ 1

A

1008-5580( 2017) 03-0074-03