一种红石榴提取物纤维的制备方法与流程

1.本发明属于轻工纺织领域，具体地说，是关于一种红石榴提取物纤维的制备方法。


背景技术：

2.再生纤维素纤维是以天然纤维素(棉、麻、竹子、树、灌木)为原料，不改变它的化学结构，而仅仅通过改变其物理结构制造出性能更好的再生纤维素纤维。再生纤维素纤维产品以100％纯天然材质为原料，自然生物降解、无添加、无重金属、无有害化学物，对皮肤亲和无刺激，是一种性能优良的环保型“绿色”纤维。纤维做成的面料穿着更加舒适；染色靓丽性更优于棉纤维；手感柔软、丰满、滑爽，具有优良的悬垂性和蚕丝般的光泽；热稳定性和光稳定性高，不起静电；强度和伸度能满足大多数纺织品的需要，有较好的可纺性能。
3.红石榴提取物中含有植物鞣质、花青素、维生素c及鞣酸等多种化合物，这些化合物具有良好的抗氧化性能以及抗菌和防腐的作用，将其与天然的纤维素纤维结合制成改性功能的纤维素纤维，可以有效抑制纤维的氧化和降解，减少细菌和真菌的滋生，防止纤维腐烂，提高纤维的质量和耐久性，增加其使用寿命。
4.目前，改性功能的纤维大部分是将植物提取物采用共混的方式添加到再生纤维素纤维里面，这种工艺在生产过程中不可避免要接触强酸、强碱环境，从而对提取物及纤维造成损伤及破坏，并且在纤维成型过程中，提取物会有部分流失；通过共混纺前注射的方式，红石榴提取物原有的颜色体现不明显，如果添加过多又会影响纤维的可纺性，使制得的红石榴纤维疵点高，纤维的物理性能指标变差。
5.除此之外，制得的改性纤维需要经过水洗、软化、脱水、开松及烘干处理才可成为纤维成品，在这一步的开松中，传统的方式是滚筒式开松，即将纤维置于20-30米长的滚筒内，不断滚动开松，采用这种开松方式生产出的纤维产品容易产生棉结。


技术实现要素：

6.本发明针对上述问题，提出一种红石榴提取物纤维的制备方法，将红石榴提取物应用到再生纤维素纤维上，制得的纤维产品强度高、韧性好，产品质量稳定、疵点低，棉结数量少，抗菌性能好。
7.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
8.一种红石榴提取物纤维的制备方法，包括：
9.(1)制备红石榴提取物溶液；
10.(2)对阳离子粘胶纤维进行湿润处理；
11.(3)通过开松喷洒机将红石榴提取物溶液与阳离子粘胶纤维结合；
12.(4)经水洗、软化、脱水、开松及烘干处理，制得红石榴提取物纤维。
13.根据本发明，所述步骤(1)中制备红石榴提取物溶液的具体步骤为：将红石榴提取物粉末和分散剂加入去离子水中搅拌，静置沉淀后取上清液，即为红石榴提取物溶液。
14.根据本发明，所述去离子水的温度为50℃；所述分散剂为六偏磷酸钠。
15.根据本发明，所述步骤(1)中制得的红石榴提取物溶液的固含量为10％。
16.根据本发明，所述步骤(2)中对阳离子粘胶纤维进行湿润处理时，将去离子水均匀喷洒在阳离子粘胶纤维表面，使其吸水膨胀；所述去离子水的温度为30℃。
17.根据本发明，所述步骤(3)中的开松喷洒机包括开松部、储液部和喷洒部，所述开松部对湿润处理后的粘胶纤维进行开松处理，所述储液部中储存有红石榴提取物溶液，所述开松部与储液部通过喷洒部连接，所述喷洒部通过水泵从储液部中吸取红石榴提取物溶液将其通过喷头喷洒至开松部中，并附着在正在进行开松过程的阳离子粘胶纤维表面。
18.根据本发明，所述步骤(4)中用热水水洗表面附着了红石榴提取物溶液的阳离子粘胶纤维的温度为55℃。
19.根据本发明，所述步骤(4)中用于软化红石榴提取物纤维的柔软剂为有机硅整理剂goon820，软化红石榴提取物纤维的温度为50℃。
20.根据本发明，所述步骤(4)中开松时，是将纤维成品通过负压从地面抽取至5-8米高处，通过管道运输，使纤维在管道中自由落体从而完成开松。
21.根据本发明，所述步骤(4)中的烘干温度为105℃。
22.本发明的有益效果：
23.1、红石榴提取物在吸附到粘胶纤维的过程中没有强酸强碱的介入，也不会经过高温条件，红石榴提取物中的有效成分不会被破坏，因此其中包含的抗氧化和抗菌的成分能够充分发挥作用，使纤维产品具有较好的抗菌性能。
24.2、将红石榴提取物溶液通过开松喷洒机喷洒至正在进行开松过程的阳离子粘胶纤维表面，制得的红石榴提取物纤维产品强度高、韧性大，长度和粗细均匀，生产质量稳定，疵点低，棉结数量少，纤维产品的质量更好，功能更强。
25.3、红石榴提取物溶液在开松过程中进行喷洒，能够使红石榴提取物溶液与阳离子粘胶纤维充分接触，红石榴提取物在纤维上附着均匀，提高红石榴提取物溶液的附着量，由此制得的纤维产品中红石榴提取物含量高。
26.4、粘胶纤维与红石榴提取物结合后进行后处理时，采用吸风式开松而非传统的滚筒式开松，将纤维通过负压从地面抽取到5-8米高处，再通过管道运输，使纤维在管道内自由落体从而完成开松，生产出棉结数少，开松均匀的红石榴提取物纤维产品。
附图说明
27.图1为本发明使用的开松喷洒机的结构示意图。
28.图中：1、开松部；2、储液部；3、喷洒部；11、壳体；12、第一转轴；13、第一驱动电机；14、开松叶片；15、进料口；16、出料口；21、调配桶；22、第二转轴；23、第二驱动电机；24、搅拌叶片；31、连接管；32、喷管；33、喷头；34、水泵。
具体实施方式
29.以下结合具体实施例，对本发明做进一步解释说明。以下实施例仅用于说明本发明而非用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件进行。
30.一、材料来源：
31.红石榴提取物粉末是从石榴科植物石榴的干燥成熟果实中提取的，粉末疏松无结块，外观呈淡粉色。主要成分为维生素c、b族维生素、多酚类物质、蛋白质、钙磷钾等矿物质。该提取物为市售商品，购自西安万绿生物科技有限公司。
32.阳离子粘胶纤维是将粘胶纤维使用阳离子醚化剂进行接枝处理得到的改性粘胶纤维，纤维自身自带抗菌功能，且能够吸收红石榴提取物中的色素成分和多酚类物质，使喷洒后的纤维不会轻易掉色。
33.二、开松喷洒机的结构及工作原理：
34.如图1所示，所述开松喷洒机包括开松部1、储液部2和喷洒部3。所述开松部1与储液部2通过喷洒部3连接。
35.所述开松部1包括壳体11，所述壳体11内部形成空腔，所述空腔内设置有横向的第一转轴12，所述第一转轴12的一端穿过壳体11与第一驱动电机13连接，所述第一转轴12上设有多个开松叶片14。所述开松部1前端设置有进料口15，后端设置有出料口16。
36.所述储液部2包括调配桶21，所述调配桶21内部设有第二转轴22，所述第二转轴22与第二驱动电机23连接，所述第二转轴22上设有多个搅拌叶片24。
37.所述喷洒部3包括连接管31和设置在开松部壳体11内部上方的喷管32，所述连接管31上设有水泵34，所述喷管32上设有多个喷头33。所述连接管31一端伸入调配桶21内部，另一端与喷管32连接。
38.使用开松喷洒机进行红石榴提取物溶液与阳离子粘胶纤维的结合时，将阳离子粘胶纤维从进料口15投入开松喷洒机，第一转轴12上的开松叶片14在第一驱动电机13的带动下开始旋转，拍打进入开松部1空腔内的阳离子粘胶纤维；与此同时，储液部2的调配桶21内装有红石榴提取物溶液，第二转轴22上的搅拌叶片24在第二驱动电机23的带动下搅动调配桶21中的红石榴提取物溶液，使其浓度保持均衡状态，并避免提取物沉降；在连接管31上的水泵34的强力作用下，调配桶21中的红石榴提取物溶液被吸取至连接管31中，并流向开松部壳体11空腔内部上方的喷管32，从喷头33中散发出来，以雾状水滴形态被喷洒至正在进行开松过程的阳离子粘胶纤维，并附着在其表面。表面附着了红石榴提取物溶液的阳离子粘胶纤维结束开松过程后从出料口16流出。
39.实施例红石榴提取物纤维的制备
40.1、红石榴提取物溶液的制备：
41.将红石榴提取物粉末置于50℃去离子水中，加入分散剂六偏磷酸钠，使用电动搅拌机搅拌1h，静置沉淀后取上层清液，将上清液用200目滤网过滤两次，制得固含量为10％的红石榴提取物溶液。
42.2、阳离子粘胶纤维的预处理：
43.用去离子水对阳离子粘胶纤维进行湿润处理，用喷雾器将去离子水均匀喷洒在纤维表面，温度为30℃，使纤维均匀吸水后膨胀。
44.3、将红石榴提取物溶液与阳离子粘胶纤维进行结合：
45.将预处理后的阳离子粘胶纤维通过开松喷洒机进行开松处理，在开松过程中，将制得的红石榴提取物溶液向阳离子粘胶纤维进行喷洒，使其充分附着在阳离子粘胶纤维表面。每1kg阳离子粘胶纤维喷洒500g红石榴提取物溶液。
46.4、后处理：
47.(1)水洗：用55℃热水对制成的红石榴提取物纤维进行两次水洗；
48.(2)软化：在80l方桶内加入40kg去离子水，加入20g柔软剂有机硅整理剂goon820，搅拌均匀后升温至50℃，加入水洗后的红石榴提取物纤维搅拌10min；
49.(3)脱水：对软化后的红石榴提取物纤维进行脱水处理；
50.(4)开松：对脱水后的红石榴提取物纤维再次进行开松处理，采用吸风式开松，将纤维通过负压从地面抽取到5-8米高处，再通过管道运输，使纤维在管道内自由落体从而完成开松。
51.(5)烘干：在105℃条件下烘干，制得红石榴提取物纤维。
52.制得的红石榴提取物纤维产品的棉结数量小于20个/2g纤维。
53.对比例红石榴提取物纤维的制备
54.1、红石榴提取物溶液的制备：
55.将红石榴提取物粉末置于40℃去离子水中，加入分散剂十二烷基硫酸钠，使用电动搅拌机搅拌4h，静置沉淀后取上层清液，将上清液用100目滤网过滤后，制得固含量小于8％的红石榴提取物溶液。
56.2、阳离子粘胶纤维的预处理：
57.用去离子水对阳离子粘胶纤维进行湿润处理，用喷雾器将去离子水垂直喷洒在纤维表面，温度为20℃，使纤维吸水后产生略微膨胀。
58.3、将红石榴提取物溶液与阳离子粘胶纤维进行结合：
59.将预处理后的阳离子粘胶纤维通过开松喷洒机进行开松处理，在开松过程中，将制得的红石榴提取物溶液向阳离子粘胶纤维进行喷洒，使其完全附着在阳离子粘胶纤维表面。每1kg阳离子粘胶纤维喷洒700g红石榴提取物溶液。
60.4、后处理：
61.(1)水洗：用40℃热水对制成的红石榴提取物纤维进行三次水洗；
62.(2)软化：在80l方桶内加入50kg去离子水，加入30g柔软剂有机硅二甲基硅油kf96，搅拌均匀后升温至60℃，加入水洗后的红石榴提取物纤维搅拌20min；
63.(3)脱水：对软化后的红石榴提取物纤维进行脱水处理；
64.(4)开松：脱水后的红石榴提取物纤维进行二次开松处理，采用滚筒式开松，将纤维通过负压从地面抽取到20-30米高处，再通过管道运输，不断滚筒开松从而完成开松。
65.(5)烘干：在140℃条件下烘干，制得红石榴提取物纤维。
66.制得的红石榴提取物纤维产品的棉结数量为50个/2g纤维。
67.效果实施例1物理性能指标测试
68.对实施例和对比例中制得的红石榴提取物纤维产品进行物理性能指标测试。
69.经权威部门检验，所述红石榴提取物纤维产品各项性能参数如下：
70.表1红石榴提取物纤维产品的物理性能指标表
71.序号项目名称优等品参考值实施例测试值对比例测试值1干断裂强度/(cn/dtex)≥≥2.22.451.32湿断裂强度/(cn/dtex)≥≥1.21.280.953干断裂伸长率/％19
±
221
±
317
±
34线密度偏差率/％
±±
4.06.08.0
5长度偏差率/％
±±
6.08.09.56超长纤维率/％≤≤0.50.30.767倍长纤维率/(mg/100g)≤≤457.48残硫量/(mg/100g)≤≤126159疵点/(mg/100g)≤≤0.42610油污黄纤维/(mg/100g)≤≤52.07.511白度/％75
±
3.050
±
259
±272.由表1可知，实施例制得的纤维产品的干断裂强度、湿断裂强度及干断裂伸长率均较高，说明制得的纤维产品强度较高，韧性较强。而对比例制得的纤维产品的干断裂强度、湿断裂强度及干断裂伸长率均较低，说明制得的纤维产品强度较软，韧性偏低。
73.实施例制得的纤维产品线密度偏差率、长度偏差率、超长纤维率、倍长纤维率都在合理范围内，说明制得的纤维产品长度及粗细较为均匀，产品质量较为稳定。而对比例制得的纤维产品线密度偏差率、长度偏差率、超长纤维率、倍长纤维率均不在合理范围内，说明制得的纤维产品长度及粗细较为均匀性差，产品质量不稳定。
74.除此之外，实施例制得的纤维产品的残硫量、疵点及油污黄纤维的数值也都保持在较低水平。而对比例制得的纤维产品的残硫量、疵点及油污黄纤维的数值也均不在行标范围内。
75.总的来说，实施例制得的红石榴提取物纤维是合格且在多方面表现良好的功能性纤维产品。而对比例制得的红石榴提取物纤维并未达到合格标准且在多方面出现偏差。
76.效果实施例2抑菌效果测试
77.对实施例和对比例中制得的红石榴提取物纤维进行抑菌效果测试
78.表2红石榴提取物纤维产品的抑菌效果测试表
[0079][0080]
由表2可知，实施例制得的红石榴提取物纤维产品对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌以及白色念珠菌的抑菌率均达到了95％以上，有良好的抑菌效果。而对比例制得的红石榴提取物纤维产品对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌以及白色念珠菌的抑菌率均较低，抑菌方面并未起到良好的效果。
[0081]
以上所述仅是本发明的实施方式的举例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种红石榴提取物纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)制备红石榴提取物溶液；(2)对阳离子粘胶纤维进行湿润处理；(3)通过开松喷洒机将红石榴提取物溶液与阳离子粘胶纤维结合；(4)经水洗、软化、脱水、开松及烘干处理，制得红石榴提取物纤维。2.如权利要求1所述的红石榴提取物纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中制备红石榴提取物溶液的具体步骤为：将红石榴提取物粉末和分散剂加入去离子水中搅拌，静置沉淀后取上清液，即为红石榴提取物溶液。3.如权利要求2所述的红石榴提取物纤维的制备方法，其特征在于，所述去离子水的温度为50℃；所述分散剂为六偏磷酸钠。4.如权利要求1-3任一项所述的红石榴提取物纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中制得的红石榴提取物溶液中固含量为10％。5.如权利要求1所述的红石榴提取物纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中对阳离子粘胶纤维进行湿润处理时，将去离子水均匀喷洒在阳离子粘胶纤维表面，使其吸水膨胀；所述去离子水的温度为30℃。6.如权利要求1所述的红石榴提取物纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中的开松喷洒机包括开松部、储液部和喷洒部，通过所述开松部对湿润处理后的粘胶纤维进行开松处理；所述储液部中储存有红石榴提取物溶液；所述开松部与储液部通过喷洒部连接，所述喷洒部通过水泵从储液部中吸取红石榴提取物溶液将其通过喷头喷洒至开松部中，并附着在正在进行开松过程的阳离子粘胶纤维表面。7.如权利要求1所述的红石榴提取物纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中用热水水洗表面附着了红石榴提取物溶液的阳离子粘胶纤维时的温度为55℃。8.如权利要求1所述的红石榴提取物纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中用于软化红石榴提取物纤维的柔软剂为有机硅整理剂goon820；软化红石榴提取物纤维的温度为50℃。9.如权利要求1所述的红石榴提取物纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中开松时，是将纤维通过负压从地面抽取至5-8米高处，通过管道运输，使纤维在管道中自由落体从而完成开松。10.如权利要求1所述的红石榴提取物纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中的烘干温度为105℃。

技术总结
本发明公开了一种红石榴提取物纤维的制备方法，包括如下步骤：(1)制备红石榴提取物溶液；(2)对阳离子粘胶纤维进行湿润处理；(3)通过开松喷洒机将红石榴提取物溶液与阳离子粘胶纤维结合；(4)经水洗、软化、脱水、开松及烘干处理，制得红石榴提取物纤维。由此方法制得的红石榴提取物纤维产品强度高、韧性好，产品质量稳定、疵点低，棉结数量少，且具有非常优异的抗菌性能。抗菌性能。抗菌性能。


技术研发人员：李龙贤 张琴
受保护的技术使用者：上海棉芙生物科技有限公司
技术研发日：2023.07.07
技术公布日：2023/10/15