海丝纤维的生产方法.pdf

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1、第2 8 卷第l O 期 2 0 0 7 年1 0 月 纺织学报 J d lo fT e x 【i l eR e s e w “ V d 2 8N 0 1 0 0 c t ，2 【) D 7 文章编号：0 2 5 3 。钾2 1 ( 2 7 1l o 0 1 2 2 海丝纤维的生产方法 奏益民 ( 嘉兴学院生化材料研发中心。新江嘉兴3J 4 0 0 1 ) 摘要为_ r 制备具有生物活性的功能性纤维，在溶剂法生产再生纤维素纤维的过程中，把海藻粉末与纺丝溶液 混台，所得到柏海丝纤维中分布了_ 细小的海藻颗粒。介绍了利用溶剂法生产海丝纤维的摹奉原理，分析了海藻的 种类、来源、组成及生物活性，“及在

2、海丝纤维活化过程中，纤维中海藻粉末吸附银离子的性能。 关键词海丝纤维：银离子；抗菌性能；h o c e l l ；牛产方法 中图分类号：碍1 叫9 2 I文献标识码：A P r o d u c t i o nm e t h o do fS e a c e n 丘b e r s Q I N “m i n ( 他PBz h f 讹E m o b 曰啪n w 。蒯2 b d 印啪眦C e n e r ，嫩。昭“脚e m 时，尬嘴，z 可“昭3 1 4 0 ( 1 l ，酿m ) A b s t r a c tI no r d e rt op r e p a r eb i o a c t i v e

3、u n c t i o n a lf i b e r s ，t h eG e 丌I l a nc o m p a n yZ i m m e rb l e n d e ds e a 州e e d p a l t i c l e s “t ht h 。印l n n i n gs o l “o n 山d n g 【h es 0 1 v e n ts p u ”p m c e s sf o rc e 】l u k s ef j h e 描，a n dd i s p e 玛e dt 1 1 e s e a w e e dp a n i c l e 5l nf h er e s u l t a n tS

4、e a c e l l6 b e r sn l i sa r 【i c l eI n t m d u c e df h 8p 而n c i p l e sf o rm a k i “gS e a c e n 矗b o r s 粕da n a l y 2 e d t h e t y p e s ，s o I l I c e s ，c o “l p o s i j o na n db i o 钾“v i f i 萌s e g w e e d s ，a s w e l la s t h ea b s o r p 矗o np r o p e n i e s 甜l h es 髓w e e dp a n

5、i c k sf o rs i l v e fi 伽sd u d n gt h ea c l j v a t i o np r o c e s 8 K e yw o r d s S e 牡e I lf i b e r ；s i l v e ri o n ；a n t i m i e b la lp 唧e 畸；L y o c e l l ；p 州u c “0 n 呲由0 d 海丝( s c m e f I ) 纤维是由德国吉玛公司与其了= 公 司A L c E R u s c b w a I z 8 共| 司研制开发的一种新型生物 活性纤维，其主要成分为纤维素和海藻“J 。这种纤 维结合了溶剂法

6、生产再生纤维索纤维的强度和柔 性，以及海藻植物的生物活性，加工成服装后可以给 肌肤特别津贴的呵护，具有保健功能”。经过银离 子活化的海丝活性纤维具有银的抗菌性能，特别适 于生产贴身内衣。本文就海丝纤维和海丝活性纤维 的生产过程作一个简单的介绍。 l 溶剂法生产再生纤维素纤维的过程 海丝纤维的生产采用r 先进的溶剂法技术把纤 维索转化成再生纤维素纤维。尽管以粘胶纤维为代 表的再生纤维素纤维的生产已经有1 0 0 多年的历 史，传统的生产方法一般栗用碱纤维素与二硫化碳 反应得到的纤维素磺原酸钠溶液作为纺丝溶液，进 入酸性介质后得到丝条。这种方法的缺点是生产过 程使用了大量的酸、碱和二硫化碳气体，环

7、境污染严 重。2 。世纪9 0 年代发展起来的溶剂法生产再生纤 维素纤维的工艺采用N 甲基吗啉N 氧化物( 简称 N M M o ) 直接溶解纤维索，纺丝后得到纤维。以 M I O 为溶剂生产的纤维素纤维通常称为L “ c e f l 纤维，他有很好的强度，特别是湿强度高，稳定性好， 潮湿后几乎不缩水，具有很高的尺寸稳定性”5 。 2 海藻的来源和性能 海丝纤维的生物活性来源于生产过程中加入纤 维结构中的海藻成分。海藻在自然界中的分布I 分 厂1 泛，日前已知的藻类生物有2 20 0 0 多种“o 。海丝 纤维生产过程中使用的海藻主要有2 种，棕藻类的 A s c o p h 订】u mN 。

8、d o s u m 和红藻类的l 埘l o f 妇f n n i 姗 C 出c a r e u m 。 收稿日期：2 0 0 6 一钾一0 2 修回日期：2 0 0 6 一0 9 一0 8 作者简介：奏益民( 1 9 6 5 一一) ，男，博士。主要从事功能性纤维的研究与开发。E m a l l ：，i m i n 平n 1 9 6 5 叭2 6c o n k 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 第l O 期秦益民：海丝纤维的生产方法 1 2 3 海藻

9、植物的细胞壁中含有许多种类的天然高分 子，如棕藻植物的细胞壁中含有海藻酸，红藻植物中 含有R 拉胶。除了天然高分子，海藻植物也含有丰 富的矿物质和蛋白质7 。 由于海藻类植物是完整的生物体，他们所包含 的成分多为与生命活动有关的化合物，如碳水化合 物、氨基酸、脂肪和维生素“。在化妆品行业，海藻 已经被用来改善皮肤血液的循环、活化皮肤细胞 等。海藻中的矿物质可以有效地促进皮肤的再 生，使皮肤保持新鲜、结实、光滑“o 。海藻中的一些 成分有一定的抗莆作用，可以用来治疗皮肤病。”l 。 海藻中含有的胡萝h 素是合成维生素A 的原料，对 皮肤的健康有很重要的作用“2 。 3 生产海丝纤维的共混纺丝过程

10、 在海丝纤维的生产过程中，首先将术浆中的纤 维素溶解制成溶液，然后与海藻粉末混合后纺丝。 其中纤维素为主要的原料，得到的纤维是一种以纤 维素为载体，以海藻粉末为活性成分的复合材料。 图1 显示了海丝纤维的生产流程图。 图l 海丝纤维的生产流程图 F i g ，lP r o d u c t i 帆n o wc h mf o rs e a c e u 砧e 鸺 在生产过程中根据原料来源的不同，木浆可以 采用干、湿或湿+ 酶法进行预处理，然后用N M M O 溶解。在加工过程中，海藻是以固体状态被混人纤 维的。由于溶剂法生产的再生纤维素纤维的直径一 般为l o 一1 5 “m ，加入纤维中的海藻粉末

11、的直径应 该在9 “m 以下。在生产过程中，海藻粉末可以在木 浆溶解前或在溶解过程中与纤维素溶液混合。海藻 粉末可直接加入纺丝液中，或以悬浮液的方式加入。 生产过程中木浆中的纤维素被N M M O 溶解后 形成均匀的溶液，加人海藻粉末后经高速搅拌充分 混合，然后真空脱泡形成纺丝溶液。当海藻粉末的 直径小于9 “m 时，生产过程中的过滤、喷丝等一 序与 一般的L v o c e u 纤维的生产过程基本相同。，由于纺 丝溶液的黏度很高，海藻粉朱可以均匀地分布在溶 液中，而不会下沉或聚集。纺丝溶液在挤出喷丝孔 后先进入一个空气层，然后进入一个含N M M O 的水 浴，使纤维素凝固成丝条，经过进一步

12、的牵伸、水洗、 干燥等工序形成纤维。 4 海丝纤维的活化过程 海丝纤维生产中采用的海藻主要为棕藻和红 藻。这2 类海藻的植物结构中分别含有丰富的海藻 酸和卡拉胶。由于海藻酸分子中含有羧酸基团，町 以与金属离子结合成盐。卡拉胶的分子结构中舍有 硫酸基，可以与钙、镁、钾、钠、铵等形成盐“。把海 丝纤维在硝酸银水溶液中浸渍后，由于海藻粉末中 的海藻酸和卡拉胶对金属离子有吸附作用，银离子 被吸附进入纤维，得到了含银的海丝活性纤维，其商 品名为s e a c e l lA c t i v e 。图2 示出当硝酸银的浓度为 0 0 1 、Olm o l ，1 时，浸渍时间对纤维中银离子浓度的 影响。可以看

13、出，海丝纤维对银离子的吸附过程是 一个相当快的过程，在接触1 0m i t 内基本上已经达到 吸附平衡。由于海丝纤维中的海藻成分在纤维截丽 上均匀分布，在常规的洗涤中，银离予不容易从纤维 上脱落，能缓慢地释放出来，起到持久的抗菌作用。 ￥ 划 避 癌 普 端 赢 图2 浸渍时间对海蟹纤维中银离子浓度的影响 F i 9 2E & c to f 雠a t m e n tn m e 呻t 1 1 e 日l v e r c o n t e n to fS e a c e n6 b e 店 5 结语 海丝纤维的生产过程充分利用了共混纺丝的优 ( 下转第1 3 0 页) 万方数据 PDF Watermar

14、k Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 1 3 ( ) 纺织学报 如rm o d d sb a s e d ( mb o d ys h a p dp o s t a 婶s i s lRJ a j 。n 出 1 e x 【i l eC e n t e rR e s h B n e 如一M a n a g e m e 刀【 S v s t e m sC o 。p e 【e n 。y ，2 0 0 4 E MM ，K j n c h e nL ，P e 【e f sKC I o 【 l l r

15、l g 岛fm o d c m s ( 6 山 e d ) M E n 直州o o dc l i f f s ，N J ：P r e n l H a n ，1 9 7 9 D e 啪1 a nP ，I s t n n kC L V a l l d a t l o no f “k 皿a kn g u r e 1 d e n 【1 6 c a t l 洲t e c h n l q ( F r I T ) ”向ra p n a 牲Is o n J j J a l 0 f T e x n ka n d A p p 8 r P l n c h n d o 盯 a n d M a T l a $ m e

16、n t 。2 ( ) 0 4 ，4 ( 1 j ：l 一2 3 h q u e t t cS 3 Ds c a n n m gl n 8 p p a d e s l g na n dh u m 锄 。T l g l n e e “g J I E E Ec o m m l 【e r ( ；r a p h l c sa n dA p p I i c a i o n s ， 1 9 9 6 1 6 ( 5 ) ：1 1 一J 5 A s h d o nSP ，L 0 k e rS ，S c h o e r 血l 如rK ，e ta 】U s i 哨3 D 跚sf o rf I la n a l y

17、s l s J J 0 u H 山n fn 巾ka n dA p P a r e l ， k c h n 。l o g ya n dM a n a g e m e m ，2 0 。4 ，4 ( 1 ) ：l 一1 2 k k 盯S ， A “d o w nSP ，S c h o e r 血J d e rK 褂z e s p e c i 血 a I l a l y “b o d ys d a t at 0 1 m p 工o p p a r e lml JJ J 。u 邶a l “R x t l kB n d A p p a r e LT e c h n 0 I o g y 8 n d M a J

18、 l a 黜m e n t ，2 0 0 5 ，4 ( 3 ) ：l 1 5 戴玮，张渭源服装丧身合体件评价中的模糊数学方 法 J 东华大学学报：自然科学版，2 0 0 3 ，2 9 ( 3 ) ：3 4 3 6 A l 既粕d e rM ，k n d aJC ，P r e s k yC 1 。t h i n 甚mP r e f e r e n c e s o fy o u n gk m a l ea d u l tc o l s u m e 璐 J J o u m a l ( 】fc k 【h l “g s c l e n c ea n dT e c m o l o g y ，2 0 0 5

19、 ，1 7 ( 1 ) ：5 2 6 4 T a Y aY A ne 训u a H 0 n m e f h 0 ( Io fc l o l l l i n g6 t n e s sw i t h 第2 8 卷 b o d yL c 山A n n l 】却M e e t l n g 。f hH F a c l o r sa n d E r g o n o m l c s A s s o c i a t l o n ， E 曙“m j c s 岛r t h eN e w M I l l e n i u m2 0 0 0 ：7 6 2 7 6 5 T a y aY ，s h t b u y aA ，

20、N a 铡l m aT ，e ta J E v a l u a t i o nm e 【h o d “c I u l l l l 刀g m I w l I hb o d v ，p a n5 ：A p p H c a t l o no fw 叫e l e t f a n b 咖t o d n d l y s i sdc l o 【h 1 唱w a v e f 0 聊s J J u u r n do f 【h eT e x I l l eM a c h l 鹏qS I e I yo I J 3 p a n ，1 9 9 6 ，4 9 t4 ) ：7 6 8 6 T a v aY ，s h l b

21、”y aA ，N a k a j I m aT ，e ta 1 E v a l u a 【l o nm e l h o d o fc l o t h i n g t n e 聃w 岫b o d y ，p a n6 ：E v a l u a f i o no fc l o I h i “g w a v e f 。n T l sh vw a v e l e tt r a n s 南1 m l J J 0 u 瑚d0 f 【h en x t i l e M a c h i n 8 r ys e yo fn p 8 n ，1 9 9 6 ，4 9 ( 6 ) ：4 6 5 8 T 钾aY ，S h i

22、 h “y aA ，a k 刮i m aT ，e ta 1 E v a l u a t i o nm e 山o d o fc l o t h l n g6 t I 】e s 8w 孙b o d y ，p 艄1 ：F v 胡u a t i o ni n d e x0 f e l o 出1 f l g6 m 隅 J J 州订I 甜硝t h en 甜i l eM h I ”8 翠S o e I e 2 y 0 fJ 卵a n ，1 9 9 5 ，4 8 ( 2 ) 4 8 5 5 H a m m o n dJ K o h l e rKE C o m m e r c ei nt 1 1 e x 埘ea

23、 n d 印p 8 m li n d u m R H a r v a r dB u s i 鼬h 。o l ，2 0 H 删dJ ，K o 上l l e rKI nt h ev i 咖a ld r e s s j n gm o mp 咖r n s a fp r o b l R 2 0 0 2 A s h d o w nS ，L 止e rS ，C o m e UU ，e ta 1 U s e o fb o d vs c a 丁I d a t at od e s l g ns i z i “gs y s 啪sb a 8 c do nt a 。g c tm a r k e t s 【RJ a I i

24、 0 a ln x t 如C 即t e rA n n u dR e p o n ，2 3 A s h d o w nS ，L o k e rS ，C 唧e UU ，e 【a lI m p r 。v 耐8 p P 日r e l s 呈z i J 唱：n la n da I l t h 工0 P D m e t 而c3 Ds c a nd a t a R N a L l o n 缸 T e x 【i l eC e n 【e rA 删a lR e 口o n ，2 0 0 4 - u - 一H - 1 一_ _ q u d 。H H I + H l ( 土接第1 2 3 页) 势，把具有良好生物活性的

25、海藻植物与纤维素结台， 制备r 具有待殊性能的保健纤维。由于海藻具有结 合金属离子的能力，海丝纤维经过活化后可以进一 步加工成含银的抗菌纤维。这种纤维在贴身服装及 医用卫生材料的生产中有很大的开发应用潜力。 参考文献： ：1 z l k e “ss e a c e l I 扯t i v e 一8q u j yi ，o c d I6 h 朴w e m m 蚺 a n l l h a c t e n a lp r o p e 而e s c ，P 眦e e d m g so ft h en x t l k I n 8 t i t u t e8 3 r dW o d dC 0 n f e e S h

26、a “g I I a i ：T h eT e x n k I n m t u 忙，2 0 0 4 ：1 7 9 一1 8 4 ：2 戴信飞生物活陛纤维素纤维 J 国外纺织技术， 2 0 0 3 ( 7 ) ：3 6 3JG f a 自1 a c h 盯c ，s 枷瑚a n nRc 扎1 0 s es o l u I i o r 】8 卸dp 吼? e s s0 F H k m g 湖l e U sP a 怕n t ，2 ，1 7 9 ，1 8 1 P J1 9 7 3 一0 1 一叭 ：4 B r a r I d n e rA ，Z e “舻lHc e u u l 弑cm o l d i n

27、g3 n ds p j n n t “g p o u n dw m l1 0 w c o n t e n 协析j o i e c u l a T 如m p o s i t 诂“ r r o d u c t s ：u sP 雠e n t ，4 ，4 2 6 ，2 2 8 P 1 9 8 4 一0 1 一0 5 5 M c c 。店l e y cc I h e s sf o r s h 8 p e d c e u I l l o s e删i d e 畔p a r e df r 0 as o l u t l 0 t a l n i “gc e U u l o s ed i s s o l v 胡u

28、la t e n i a r va m m eN + o x i d eH d v e n t ：u sP a 把m4 ，2 4 6 ，2 2 1 P 1 ”。 1 4 1 9 8 1 0 l 一0 3 S t r a 妇I 峭e rE ，N o uF ，S e h e n c kH ，e ta 1 B 口l a n 坤M 黜l f o ru n i v e 删n e s M 】 N e wY o r k ：G u s 【a vF j s c h e rv e d a E 1 9 9 1 P 8 n 如s sGF s t L l d i e so f s o u t l la 踊c 卸p h

29、a e o p h y c e a e ，I ： e c k 【( m i a m 缸l m a ，l a m j n a ap a l l i d a ，m a c r o c T 5 t l s p y r i 岛J j A mJB o t a n y ，1 9 4 2 ，2 9 ：1 5 2 4 H o p P eHA ，L e 啪“gT ，T h n a k aY M a d n eA l g a ei 1 1 P h a a c e u t i c a ls c i 唧e MJ B e d i n ： v e r l 嘏w a l t e rd e C m v 【e r C o ，1

30、 9 7 9 E d e rA n “a z s 。S p a r a p y 斯y 。l ”H u m e MJ N i e d e m h a ：F k e nV 刚a g ，1 9 9 8 G i n 酣踮H H e a h ha n dB e a u 可F I D mt h es e al MJ N i e d e m h ：附k e nV e d 8 9 1 9 9 8 V a s 8 s eM ，R o 璩e nw ，B o h l i nls u l p h d i P i dc o m p 商h a n dm e 山o d s 岛rL 碑a t i n gs k i nd i

31、s o r d e 璐：U SP m e n t ，6 ，1 2 4 2 6 6 lP 1 2 0 0 0 一0 8 2 0 H m sCBE x t m c t m no fa n n u I a 辨cp l g I T 】e n t sf m m 出a e dv e m h k 8 ：u s 附e n t 4 ，8 5 1 ，3 3 9 P ，1 9 8 9 一O l 0 1 R u 8 9 9RE x 岫c 【j o ”p I o c e s sf o rb e * c a r o t e n e ：U SP a f e n t 4 4 3 9 6 2 9P l1 9 s 4 0 6 一1 5 詹晓北，王平，朱莉食用胶的生产、性能与应 用 M 北京：中国轻工业出版社，2 0 0 3 2 3 4 5 6 7 8 n “ h 阳 m 6 7 8 9 m n 他 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark