含迷迭香活性成分的粘胶大生物纤维及其制备方法与流程

1.本发明涉及大生物纤维制备技术领域，尤其涉及一种含迷迭香活性成分的粘胶大生物纤维及其制备方法。


背景技术：

2.中国进入高质量发展时代，人们对功能性材料的需求与日俱增，纤维材料原有的有机、无机功能添加剂具有安全性问题，而目前的天然功能成分提取成本较高，提取物的化学稳定性较差，大都不具备抗极端环境条件的能力。粘胶纤维的生产过程涉及到强酸、强碱条件处理，活性成分直接添加到纺丝液中会因强酸碱条件导致失活，无法采用传统粘胶生产工艺进行功能化生产；而后整理法处理的织物手感差、服用性能下降，耐洗性差。此外，目前的功能性材料性能单一，如要实现多功效共存，往往需要添加多种不同的成分，工艺流程更为繁复，能耗、污染增加。迷迭香原产于欧洲地区及非洲地中海沿岸，因精油类产品的广泛应用而被人们熟知。迷迭香中有效成分为迷迭香酸、迷迭香酚、鼠尾草酸、鼠尾草酚和熊果酸等，具有抑菌、抗氧化、消炎、抗抑郁、调节代谢、抗神经损伤、抗肿瘤、抗衰老、调节血压、抗肝硬化等左右。迷迭香提取物已被列入欧盟有机食品添加剂名单。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于公开一种含迷迭香活性成分的粘胶大生物纤维及其制备方法，所制得的粘胶大生物纤维可解决普通粘胶纤维抗菌能力不佳、抗氧化能力差、功能易丧失等问题。
4.为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种含迷迭香活性成分的粘胶大生物纤维，由以下材料制成：装载有迷迭香活性成分的分子巢、改性三聚氰胺甲醛树脂和纤维素含量为8%的再生纤维素纺丝液；所述装载有迷迭香活性成分的分子巢、改性三聚氰胺甲醛树脂和纤维素含量为8%的再生纤维素纺丝液的比例份数为2~5：15~20：100。
5.一种含迷迭香活性成分的粘胶大生物纤维的制备方法，包括如下步骤：s01、制备迷迭香提取液；取迷迭香粉末加入乙醇溶液，进行超声粉碎，然后用真空泵抽滤，对滤液进行真空低温旋转蒸发，以此得到含迷迭香活性成分的迷迭香提取液。
6.s02、装载活性成分；将步骤s01中制得的含迷迭香活性成分的迷迭香提取液与介孔sio2多孔纳米颗粒分散液和助剂混合，研磨分散后，挥发去除乙醇，得到装载有迷迭香活性成分的分子巢。
7.s03、对分子巢进行功能化处理；将mpeg-cooh和ho-peg-cooh加入无水dmso溶解，再加入三乙胺、nhs和dcc，室温下反应24h后，加入步骤s02中得到的装载有迷迭香活性成分的分子巢继续反应24h，产物经高速离心分离并用去离子水洗涤，干燥，得到功能化分子巢。
8.s04、对功能化分子巢进行包裹处理；将步骤s03中制得的功能化分子巢加入pbs缓冲溶液，室温下温和搅拌，使其充分分散和吸附，然后加入α-环糊精，室温下进行超声温和搅拌，再进行离心处理，最后用去离子水洗涤，冷冻干燥，得到包裹处理后的功能化分子巢。
9.s05、制备粘胶纤维；将步骤s04中包裹处理后的功能化分子巢与改性三聚氰胺甲醛树脂添加到再生纤维素纺丝液中，迅速搅拌使其均匀共混，过滤、脱泡后进行凝固浴纺丝成型，最后通过牵伸、水洗、脱硫、干燥，得到含迷迭香活性成分的粘胶大生物纤维。
10.进一步的，还包括步骤s06、对步骤s05中制备的粘胶大生物纤维进行酶处理；将步骤s05得到的含迷迭香活性成分的粘胶大生物纤维加入pbs溶液，然后加入α-淀粉酶，室温反应6~8h，最后烘干得到含迷迭香活性成分的粘胶大生物纤维成品。
11.具体的，步骤s06中，步骤s05制得的含迷迭香活性成分的粘胶大生物纤维与pbs溶液的比例为1g：1l，所加入α-淀粉酶的浓度为0.5mg/ml，且α-淀粉酶的酶活力≥50u/mg。
12.具体的，步骤s01中，迷迭香粉末的细度为80目，乙醇溶液的浓度为80%，迷迭香粉末和乙醇溶液的比例为1g：10~15ml。
13.具体的，步骤s02中，介孔sio2多孔纳米颗粒采用如下方法进行合成：在0.2%的ctab水溶液中加入2molnaoh至naoh的最终浓度为0.5%~1%，60~70℃条件下搅拌30~0min，逐滴加入正硅酸乙酯作为硅源，恒温80℃下大力搅拌2~3h，滤出白色沉淀，将白色沉淀按1g：100ml的比例加入到重蒸无水甲苯中，然后加入1~2%的aptes，氮气环境下80℃大力搅拌回流24h，高速离心分离其中的固体产物，依次用去离子水和乙醇对固体产物进行超声清洗，然后在60摄氏度下真空干燥15~20h得到干燥粉末；干燥粉末加入浓盐酸和无水乙醇，80℃大力搅拌12~24h，过滤并依次用去离子水和无水甲醇进行清洗，在60℃下真空干燥15~20h，得到介孔sio2多孔纳米颗粒。
14.具体的，步骤s02中的助剂包括稳定剂硬脂酸钠和甘油三油酸酯，其中，迷迭香提取液、介孔sio2多孔纳米颗粒分散液、硬脂酸钠和甘油三油酸酯的质量份数比为20：10：1：1。
15.具体的，步骤s04中，pbs缓冲溶液的ph值为7.4，加入pbs缓冲溶液后功能化分子巢的最终浓度为3~5mg/ml，所加入α-环糊精的浓度为20~40mg/ml。
16.具体的，步骤s05中，功能化分子巢、改性三聚氰胺甲醛树脂和再生纤维素纺丝液的比例为2~5g：15~20ml：100ml。
17.本发明的优点在于：使用迷迭香活性成分对粘胶纤维进行改性，使粘胶纤维具备良好的抗氧化功能和抑菌效果，抗氧化活性≥75%，对有害菌金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌的抑菌率均在95%以上；同时抗氧化性和抑菌性功能稳定，水洗50次后仅分别下降11%和9%；且生物活性成分与粘胶的相容性好，受其他原料及工艺条件的影响可忽略不计，故改性效果良好，对粘胶大生物纤维的手感和光泽度不会造成影响。
实施方式
18.实施例1，一种含迷迭香活性成分的粘胶大生物纤维，由以下材料制成：装载有迷迭香活性成分的分子巢、改性三聚氰胺甲醛树脂和纤维素含量为8%的再生纤维素纺丝液；所述装载有迷迭香活性成分的分子巢、改性三聚氰胺甲醛树脂和纤维素含量为8%的再生纤维素纺丝液的比例份数为2~5：15~20：100。
19.本实施例还公开上述一种含迷迭香活性成分的粘胶大生物纤维的制备方法，具体包括如下步骤：s01、制备迷迭香提取液；取迷迭香粉末加入乙醇溶液，进行超声粉碎（50℃，30~
60min），然后用真空泵抽滤，对滤液进行真空低温旋转蒸发，以此得到含迷迭香活性成分的迷迭香提取液；其中，迷迭香粉末的细度为80目，乙醇溶液的浓度为80%，迷迭香粉末和乙醇溶液的比例为1g：10~15ml；制得的迷迭香提取液中主要包含酚酸类化合物如迷迭香酸、迷迭香酚、鼠尾草酸、鼠尾草酚以及黄酮类化合物如木犀草素、槲皮素、芹菜素等。
20.s02、装载活性成分；将步骤s01中制得的含迷迭香活性成分的迷迭香提取液与介孔sio2多孔纳米颗粒分散液和助剂混合，研磨分散3次后（转速450~500rpm，研磨时间20~30min），挥发去除乙醇，得到装载有迷迭香活性成分的分子巢；其中，助剂包括稳定剂硬脂酸钠和甘油三油酸酯，且迷迭香提取液、介孔sio2多孔纳米颗粒分散液、硬脂酸钠和甘油三油酸酯的质量份数比为20：10：1：1。
21.s03、对分子巢进行功能化处理；将mpeg-cooh和ho-peg-cooh加入无水dmso溶解，再加入三乙胺、nhs和dcc，室温下反应24h后，加入步骤s02中得到的装载有迷迭香活性成分的分子巢继续反应24h，产物经高速离心分离并用去离子水洗涤，干燥，得到功能化分子巢。
22.s04、对功能化分子巢进行包裹处理；将步骤s03中制得的功能化分子巢加入pbs缓冲溶液，室温下温和搅拌24~48h，使其充分分散和吸附，然后加入α-环糊精，室温下进行超声温和搅拌24h，再进行离心处理（离心速度为10000rpm，离心时间10~20min），最后用去离子水洗涤，冷冻干燥，得到包裹处理后的功能化分子巢；其中，pbs缓冲溶液的ph值为7.4，加入pbs缓冲溶液后功能化分子巢的最终浓度为3~5mg/ml，所加入α-环糊精的浓度为20~40mg/ml。
23.s05、制备粘胶纤维；将步骤s04中包裹处理后的功能化分子巢与改性三聚氰胺甲醛树脂添加到再生纤维素纺丝液中，迅速搅拌使其均匀共混，过滤、脱泡后进行凝固浴纺丝成型，最后通过牵伸、水洗、脱硫、干燥，得到含迷迭香活性成分的粘胶大生物纤维；其中，功能化分子巢、改性三聚氰胺甲醛树脂和再生纤维素纺丝液的比例为2~5g：15~20ml：100ml，优选为3g：16ml：100ml。
24.具体的，步骤s02中，介孔sio2多孔纳米颗粒采用如下方法进行合成：在0.2%的ctab水溶液中加入2molnaoh至naoh的最终浓度为0.5%~1%，60~70℃条件下搅拌30~0min，逐滴加入正硅酸乙酯作为硅源，恒温80℃下大力搅拌2~3h，滤出白色沉淀，将白色沉淀按1g：100ml的比例加入到重蒸无水甲苯中，然后加入1~2%的aptes，氮气环境下80℃大力搅拌回流24h，高速离心分离其中的固体产物，依次用去离子水和乙醇对固体产物进行超声清洗，然后在60摄氏度下真空干燥15~20h得到干燥粉末；干燥粉末加入浓盐酸和无水乙醇，80℃大力搅拌12~24h，过滤并依次用去离子水和无水甲醇进行清洗，在60℃下真空干燥15~20h，得到介孔sio2多孔纳米颗粒。
25.进一步的，还包括步骤s06、对步骤s05中制备的粘胶大生物纤维进行酶处理；将步骤s05得到的含迷迭香活性成分的粘胶大生物纤维加入pbs溶液，然后加入α-淀粉酶，室温反应6~8h，最后烘干得到含迷迭香活性成分的粘胶大生物纤维成品；其中步骤s05制得的含迷迭香活性成分的粘胶大生物纤维与pbs溶液的比例为1g：1l，所加入α-淀粉酶的浓度为0.5mg/ml，且α-淀粉酶的酶活力≥50u/mg。
26.本实施例还对制得的含迷迭香活性成分的粘胶大生物纤维成品进行抗氧化和抗菌性能的测试，测试结果如下表所示：
27.当然，以上仅为本发明较佳实施方式，并非以此限定本发明的使用范围，故，凡是在本发明原理上做等效改变均应包含在本发明的保护范围内。

技术特征：
1.一种含迷迭香活性成分的粘胶大生物纤维，其特征在于：由以下材料制成：装载有迷迭香活性成分的分子巢、改性三聚氰胺甲醛树脂和纤维素含量为8%的再生纤维素纺丝液；所述装载有迷迭香活性成分的分子巢、改性三聚氰胺甲醛树脂和纤维素含量为8%的再生纤维素纺丝液的比例份数为2~5：15~20：100。2.一种含迷迭香活性成分的粘胶大生物纤维的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：s01、制备迷迭香提取液；取迷迭香粉末加入乙醇溶液，进行超声粉碎，然后用真空泵抽滤，对滤液进行真空低温旋转蒸发，以此得到含迷迭香活性成分的迷迭香提取液；s02、装载活性成分；将步骤s01中制得的含迷迭香活性成分的迷迭香提取液与介孔sio2多孔纳米颗粒分散液和助剂混合，研磨分散后，挥发去除乙醇，得到装载有迷迭香活性成分的分子巢；s03、对分子巢进行功能化处理；将mpeg-cooh和ho-peg-cooh加入无水dmso溶解，再加入三乙胺、nhs和dcc，室温下反应24h后，加入步骤s02中得到的装载有迷迭香活性成分的分子巢继续反应24h，产物经高速离心分离并用去离子水洗涤，干燥，得到功能化分子巢；s04、对功能化分子巢进行包裹处理；将步骤s03中制得的功能化分子巢加入pbs缓冲溶液，室温下温和搅拌，使其充分分散和吸附，然后加入α-环糊精，室温下进行超声温和搅拌，再进行离心处理，最后用去离子水洗涤，冷冻干燥，得到包裹处理后的功能化分子巢；s05、制备粘胶纤维；将步骤s04中包裹处理后的功能化分子巢与改性三聚氰胺甲醛树脂添加到再生纤维素纺丝液中，迅速搅拌使其均匀共混，过滤、脱泡后进行凝固浴纺丝成型，最后通过牵伸、水洗、脱硫、干燥，得到含迷迭香活性成分的粘胶大生物纤维。3.根据权利要求2所述的一种含迷迭香活性成分的粘胶大生物纤维的制备方法，其特征在于：还包括步骤s06、对步骤s05中制备的粘胶大生物纤维进行酶处理；将步骤s05得到的含迷迭香活性成分的粘胶大生物纤维加入pbs溶液，然后加入α-淀粉酶，室温反应6~8h，最后烘干得到含迷迭香活性成分的粘胶大生物纤维成品。4.根据权利要求3所述的一种含迷迭香活性成分的粘胶大生物纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤s06中，步骤s05制得的含迷迭香活性成分的粘胶大生物纤维与pbs溶液的比例为1g：1l，所加入α-淀粉酶的浓度为0.5mg/ml，且α-淀粉酶的酶活力≥50u/mg。5.根据权利要求2所述的一种含迷迭香活性成分的粘胶大生物纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤s01中，迷迭香粉末的细度为80目，乙醇溶液的浓度为80%，迷迭香粉末和乙醇溶液的比例为1g：10~15ml。6.根据权利要求2所述的一种含迷迭香活性成分的粘胶大生物纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤s02中，介孔sio2多孔纳米颗粒采用如下方法进行合成：在0.2%的ctab水溶液中加入2molnaoh至naoh的最终浓度为0.5%~1%，60~70℃条件下搅拌30~0min，逐滴加入正硅酸乙酯作为硅源，恒温80℃下大力搅拌2~3h，滤出白色沉淀，将白色沉淀按1g：100ml的比例加入到重蒸无水甲苯中，然后加入1~2%的aptes，氮气环境下80℃大力搅拌回流24h，高速离心分离其中的固体产物，依次用去离子水和乙醇对固体产物进行超声清洗，然后在60摄氏度下真空干燥15~20h得到干燥粉末；干燥粉末加入浓盐酸和无水乙醇，80℃大力搅拌12~24h，过滤并依次用去离子水和无水甲醇进行清洗，在60℃下真空干燥15~20h，得到介孔sio2多孔纳米颗粒。7.根据权利要求2所述的一种含迷迭香活性成分的粘胶大生物纤维的制备方法，其特
征在于：所述步骤s02中的助剂包括稳定剂硬脂酸钠和甘油三油酸酯，其中，迷迭香提取液、介孔sio2多孔纳米颗粒分散液、硬脂酸钠和甘油三油酸酯的质量份数比为20：10：1：1。8.根据权利要求2所述的一种含迷迭香活性成分的粘胶大生物纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤s04中，pbs缓冲溶液的ph值为7.4，加入pbs缓冲溶液后功能化分子巢的最终浓度为3~5mg/ml，所加入α-环糊精的浓度为20~40mg/ml。9.根据权利要求2所述的一种含迷迭香活性成分的粘胶大生物纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤s05中，功能化分子巢、改性三聚氰胺甲醛树脂和再生纤维素纺丝液的比例为2~5g：15~20ml：100ml。

技术总结
本发明涉及大生物纤维制备技术领域，尤其涉及一种含迷迭香活性成分的粘胶大生物纤维及其制备方法。本发明的含迷迭香活性成分的粘胶大生物纤维，由以下材料制成：装载有迷迭香活性成分的分子巢、改性三聚氰胺甲醛树脂和再生纤维素纺丝液，制备时将迷迭香提取液装载在分子巢中，并对分子巢进行功能化和处理和包裹处理，最后与再生纤维纺丝液反应得到含迷迭香活性成分的粘胶大生物纤维。优点在于：使用迷迭香活性成分对粘胶纤维进行改性，使粘胶纤维具备良好的抗氧化功能和抑菌效果；且抗氧化性和抑菌性功能稳定；生物活性成分与粘胶的相容性好，受其他原料及工艺条件的影响可忽略不计，改性效果良好，对粘胶大生物纤维的手感和光泽度不会造成影响。光泽度不会造成影响。


技术研发人员：黄效华 甄丽 池姗
受保护的技术使用者：中科纺织研究院（青岛）有限公司 青岛百草新材料股份有限公司
技术研发日：2023.05.16
技术公布日：2023/8/13