一种环保持久抗菌竹纤维及其制备方法、应用与流程

本发明涉及抗菌竹纤维，尤其涉及一种环保持久抗菌竹纤维及其制备方法、应用。

背景技术：

1、随着人们生活水平的不断提高，追求健康、安全和绿色的功能性纺织品已成为发展趋势，开发具有抗菌防螨防霉系列纺织产品深受消费者的青睐。粘胶纤维主要原料是化学浆粕，主要为木浆粕，通过化学反应将天然纤维素分离出来再生而成，粘胶纤维是纤维素中产量最大的品种，在纤维素产量中占据绝对的优势，粘胶纤维由于在原料、性能等方面具有其他纤维无法比拟的优势，粘胶纤维由于具有吸湿性强，并能与各种纤维包括天然纤维及化学纤维混纺和交织，应用广泛，具有良好的发展前景。

2、目前粘胶纤维的原料纤维素，不仅是地球上分布最广、产量最大的天然高分子物质，同时也是人类最早利用的天然材料，而随着我国当下工业发展迅速，但也存在资源浪费过渡消耗资源的问题，节能减排已经成为公众关注的重点问题，随着我国对木纤维需求量的增加，由于需要砍伐大量的木材，严重影响环境的生态平衡并导致长远的不利后果。

3、我国是竹子资源丰富的国家，竹林面积约为500多万公顷，占世界总量的30％，且竹子生长迅速，具有可持续发展性，以竹材为原料制造的再生竹纤维除具有棉、木型纤维素纤维的一般性能外，还具有独特的天然抑菌与负离子效应。采用竹子制备粘胶纤维具有极好的前景。但采用竹子为原料，经过一系列工艺制备的竹纤维，其纤维强度有不同成都的损伤，强度、韧性下降，且生产的产品在使用过程中易存在断裂，抗菌性能变差的缺点。

技术实现思路

1、基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种环保持久抗菌竹纤维及其制备方法、应用。

2、本发明提出的一种环保持久抗菌竹纤维制备方法，包括如下步骤：

3、s1、按重量份将50-100份竹纤维粉碎后制备含水量为20-30wt％竹浆粕，加入至高压釜中，加入1-2份电气石粉、1-2份分散剂混合均匀，搅拌状态下真空去除水分，得到透明纺丝原液，过滤后脱泡，然后经过计量泵、过滤器由喷丝头喷出，在反应槽的凝固浴中凝固，用水洗涤，经前后拉伸辊拉伸，加入至浓度为0.1-1mol/l高锰酸钾溶液中浸泡1-2h，用水洗涤2-4次，干燥，得到纤维坯料；

4、s2、将1-3份乙二胺、4-10份丙烯酸甲酯溶解于100-200份甲醇溶液中，在温度0-5℃反应5-15h，加入1-4份纳米二氧化钛、纤维坯料超声处理2-4h，超声功率为400-600w，将形成的纤维束依次经过水洗、上油、烘干，得到线密度为1.67-2.14dtex的环保持久抗菌竹纤维。

5、优选的，所述分散剂为硬脂酸镁、硬脂酸钡、硬脂酸锌、微晶石蜡、硬脂酸丁酯的至少一种。

6、优选地，所述纳米二氧化钛优选为锐钛型纳米二氧化钛。

7、所述锐钛型纳米二氧化钛为亲水vk-ta18h型二氧化钛，粒径为15-30nm，比表面积为60-80m2/g。

8、纳米二氧化钛是白色疏松粉末，屏蔽紫外线作用强，有良好的分散性和耐候性。纳米二氧化钛主要有两种结晶形态：锐钛型和金红石型。

9、虽然金红石型二氧化钛比锐钛型二氧化钛稳定而致密，有较高的硬度、密度、介电常数及折射率，其遮盖力和着色力也较高。

10、本发明优选为锐钛型二氧化钛，其在可见光短波部分的反射率比金红石型二氧化钛高，光催化活性比金红石型高，同时粒径均匀，分散性好，亲水性强，与树枝状大分子结合，应用于本发明中可有效抑制细菌生长和病毒的活性，抗菌时效长。

11、优选地，在s1中，所述竹浆粕中竹纤维的平均聚合度为700-800g/m2。

12、优选地，在s1中，所述凝固浴包括110-120g/l硫酸、250-280g/l硫酸钠、3-8g/l硫酸锌。

13、优选地，在s2中，所述环保持久抗菌竹纤维的线密度为1.9dtex。

14、一种环保持久抗菌竹纤维，采用所述的环保持久抗菌竹纤维制备方法制成。

15、一种环保持久抗菌无纺布的制备方法，包括如下步骤：将所述的环保持久抗菌竹纤维在梳棉机上梳理成网，利用针刺方法，得到克重为60-80g/m2的环保持久抗菌无纺布。

16、一种环保持久抗菌无纺布，采用所述的环保持久抗菌无纺布的制备方法制成。

17、一种如所述的环保持久抗菌无纺布在水果套袋上的应用。

18、优选地，所述水果为荔枝、柚子、桃、番石榴、红芒或葡萄。

19、水果套袋最大的好处是改善外观品质和减少农药残留，改善外观品质突出表现在表面光洁和着色全面上，外观品质的改善和农药残留的降低是我国水果得以打入国际市场的重要条件，特别是国内果品相对过剩，外国优质水果也在陆续进入我国的情况下，水果套袋是我国果品业发展的一个必要配套措施。

20、根据生产和试验的长期观察，香蕉可用蓝色的薄膜袋，龙眼、芒果夏季用青蓝色塑料网袋，金煌芒也可用外黄内黑双层复合湿强纸袋，梨可外黄内黑加红纸的双层纸袋，大青枣可用透气性、透明性好的薄膜袋，枇杷可用单层湿强黄色牛皮纸袋。

21、而本发明中，所述的水果优选为荔枝、柚子、桃、番石榴、红芒、葡萄，选用白色湿强透气性好的单层纸袋。

22、纤维的结构和性能是密切相关的，结构是内在的本质，性能是结构的反映，粘胶纤维品种很多，性能之间的差异，主要是由于结构不同而引起的。

23、本发明的技术效果如下所示：

24、(1)目前普通黏胶纤维，分子链之间的相对滑移很容易引起纤维的断裂，尤其润湿后水分子的作用进一步削弱了大分子间作用力，拉伸性能差，而由于普通的胶黏纤维其纤维素链中葡萄糖基环上虽然有三个活泼羟基，但其分子堆砌紧密，氢键数量极多，其他物料不易进入可极度差，反应性较差；

25、本发明中，将乙二胺与丙烯酸甲酯迈克尔加成反应，形成以乙二胺为核心的树枝大分子，其外层含有丰富的氨基官能团，在甲醇溶液中，胶黏纤维充分溶胀，粘胶纤维表面的羧基与氨基结合，将树枝状大分子结合在纤维坯料表面，可有效增强纤维强度，拉伸强度高，可有效避免在使用过程中出现损伤；

26、(2)本发明在黏胶纤维表面接枝并包覆一层树枝状大分子，分子间进行适当交联，不仅可增强分子链间的结合，提高纤维的强度，而纤维坯料表面接枝树枝状大分子，为分子内存在空腔的大分子，外紧内松，对小分子亲水纳米二氧化钛有效包覆并通过氢键结合，纳米二氧化钛不仅分散均匀度高，同时不易脱离，配合表面的氨基作用，抗菌防霉时效长；

27、(3)而纤维表面结合的树枝状大分子其含有氨基甲酸酯的硬段，在聚合物中易自发分离并呈海岛状分布于连续软相中，不仅有效增加了粘胶纤维表面比表面积，同时经过在梳棉机上梳理成网，利用针刺方法制备无纺布时，透气性能优异；

28、(4)将本发明制备的环保持久抗菌竹纤维制备无纺布并应用于荔枝、柚子、桃、番石榴、红芒或葡萄的套袋，白色的单层无纺布，不仅透湿透气性好，同时抗菌防霉时效长，力学性能优异，极适于大规模推广应用。

技术特征：

1.一种环保持久抗菌竹纤维制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的环保持久抗菌竹纤维制备方法，其特征在于，在s1中，所述竹浆粕中竹纤维的平均聚合度为700-800g/m2。

3.根据权利要求1所述的环保持久抗菌竹纤维制备方法，其特征在于，在s1中，所述凝固浴包括110-120g/l硫酸、250-280g/l硫酸钠、3-8g/l硫酸锌。

4.根据权利要求1所述的环保持久抗菌竹纤维制备方法，其特征在于，在s2中，所述环保持久抗菌竹纤维的线密度为1.9dtex。

5.一种环保持久抗菌竹纤维，其特征在于，采用权利要求1-4任一项所述的环保持久抗菌竹纤维制备方法制成。

6.一种环保持久抗菌无纺布的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将权利要求5所述的环保持久抗菌竹纤维在梳棉机上梳理成网，利用针刺方法，得到克重为60-80g/m2的环保持久抗菌无纺布。

7.一种环保持久抗菌无纺布，其特征在于，采用权利要求6所述的环保持久抗菌无纺布的制备方法制成。

8.一种如权利要求7所述的环保持久抗菌无纺布在水果套袋上的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述水果为荔枝、柚子、桃、番石榴、红芒或葡萄。

技术总结
本发明公开了一种环保持久抗菌竹纤维制备方法，包括如下步骤：将竹纤维粉碎后制备含水量为20‑30wt％竹浆粕，加入至高压釜中，加入电气石粉、分散剂混合均匀，搅拌状态下真空去除水分，得到透明纺丝原液，采用透明纺丝原液制备纤维坯料；将乙二胺、丙烯酸甲酯溶解于甲醇溶液中，在温度0‑5℃反应，加入纳米二氧化钛、纤维坯料超声处理，将形成的纤维束依次经过水洗、上油、烘干，得到环保持久抗菌竹纤维。将本发明制备的环保持久抗菌竹纤维制备无纺布并应用于荔枝、柚子、桃、番石榴、红芒或葡萄的套袋，白色的单层无纺布，不仅透湿透气性好，同时抗菌防霉时效长，力学性能优异，极适于大规模推广应用。

技术研发人员：陈院,张丰阳,陈朝阳
受保护的技术使用者：陈院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11