一种高吸湿抗菌护肤粘胶纤维的可纺丝性初探

孙梦尧，于湖生

(青岛大学，山东 青岛 266071)



一种高吸湿抗菌护肤粘胶纤维的可纺丝性初探

孙梦尧，于湖生

(青岛大学，山东 青岛 266071)

文章为了制备一种具有高吸湿、抗菌、护肤功能的粘胶纤维，将具有抗菌护肤功能的天然植物提取物与PVA加入到粘胶纺丝液中，制取共混膜，并测试其性能。结果表明共混膜的抗菌、表观与力学性能完全符合要求，为多功能粘胶纤维的制备提供了参考。

植物提取物；PVA；粘胶纤维

随着社会的进步，人们对于纺织品的要求日益提高，单一功能的纤维与纺织品已经不能满足市场的需求，多功能的生态纺织品已经越来越受人们的欢迎。因此，将具有抗菌与护肤功能的天然植物提取物与增加吸湿的PVA加入到粘胶纺丝液中，制备具有高吸湿、抗菌、护肤的多功能粘胶纤维,将拥有极大的市场前景。

1 实验部分

1.1 实验材料及仪器

1.1.1 实验材料

植物提取物，蒸馏水，营养肉汤，琼脂培养基，金黄色葡萄球菌，聚乙烯醇,粘胶纺丝液(纤维素含量8.9%，由山东海龙股份有限公司提供)，硫酸钠，硫酸锌，硫酸，氢氧化钠。

1.1.2 主要仪器

分光光度计，恒温培养箱，高压灭菌锅，微量移液器，pH50生物显微镜，单纤维电子强力仪，电子天平，水浴锅，平皿，温度计，量筒，试管，烧杯，培养皿。

1.2 实验方法

1.2.1 植物提取物抗菌性能测试

根据GB/T 20944.1—2007《纺织品 抗菌性能的评价 第1部分：琼脂扩散法》，选用金黄色葡萄球菌作为测试菌种，测试了植物提取物溶液的抗菌性能[1～2]。

1.2.2 聚乙烯醇溶液的配制

称取一定质量的聚乙烯醇，加入蒸馏水使其在60 ℃的水浴中溶胀1 h，然后在90～95 ℃的温度下充分搅拌直至完全溶解，静置脱泡，制得质量分数为10%的聚乙烯醇溶液[3]。

1.2.3 植物提取物/PVA/粘胶共混纺丝液的配制

称取不同量的植物提取物配置成饱和溶液备用。将植物提取物溶液、PVA溶液，按照表1中的方案，添加到粘胶纺丝液中，配制成50 mL的共混纺丝液，并搅拌均匀，静置一段时间，脱泡备用。

表1 纺丝液配制方案

1.2.4 凝固浴的配制

按H2SO4110 g，ZnSO415 g，Na2SO4230 g的比例加水配制成1 L的溶液，搅拌均匀后，将其放入水浴锅中维持60℃水浴加热。

1.2.5 碱洗液的配制

称取10 g NaOH固体，加水至1 L，搅拌均匀，静置备用。

1.2.6 共混膜的制备

取洁净干燥的载玻片若干，用玻璃棒蘸取配制好的共混纺丝液均匀地涂在载玻片上，每组配比的纺丝液制片20个。然后，将载玻片放入凝固浴中(60℃)，待纺丝液与凝固浴反应所形成的厚度均匀的膜从载玻片上自行脱落后，用玻璃棒挑取共混膜放入清水中冲洗。然后，将共混膜放入氢氧化钠溶液中碱洗，再经过两次清水冲洗。最后将共混膜放在洁净干燥的塑料薄膜上展平铺好，盖上滤纸，阴干存放[4]。

1.2.7 共混膜的表观状态表征

将制备好的共混膜，剪出约5 mm×5 mm的面积，制成玻片，在生物显微镜下观察共混膜的表面形态。

1.2.8 力学性能的测试

将共混膜剪成30 mm×1 mm的长条，称取质量，并利用单纤维电子强力仪进行拉伸试验，测得共混膜的力学性能。

2 实验结果与分析

2.1 植物提取物抗菌性能

将植物提取物配制成质量分数为8%的溶液，参照GB/T 20944.1—2007进行抗菌性能测试后，所得实验结果如图1所示。

图1 植物提取物溶液抗菌实验结果图

由图1可以看出：左边是植物提取物溶液的琼脂扩散法实验图，可以看到很明显的抑菌圈。通过十字交叉法测量，四个抑菌圈的平均直径为19.2 mm。右边是空白对照组，细菌长满了整个琼脂培养皿，并不具有抑菌圈。这表明该种植物提取物具有很好的抗菌性能，可以作为抗菌成分添加到粘胶纺丝液中。

2.2 共混膜的表观特征

对按照上述方案制得的膜，利用光学显微镜下观察其形态特征，在放大640倍下的观察，结果如图2所示。

图2 各组共混膜的表观图

由图2可以看出，与纯粘胶膜相比，共混膜的外观均匀度均有不同程度的下降，但分散均匀度仍然较好。随着植物提取物与PVA添加含量的增大，共混膜中的颗粒逐渐增加，但没有团聚现象。这说明植物提取物与PVA均与粘胶纺丝液有很好的相容性，不会对纺丝造成大的影响。

2.3 共混膜的力学性能

本文测试了各组共混膜的基本力学性能，结果如表2所示。

表2 各试样的基本力学性能测试结果

由表2可以看出，当添加物质相同时，随着添加物添加比例的增加，膜的断裂强度逐渐降低。相比之下，PVA的添加对膜的断裂强度影响较大，因此在后续研究中可以考虑适当降低PVA的添加比例，选取8%以内较为合适。植物提取物的添加对膜的断裂强度影响较小，后续研究中可以综合考虑功能性的要求，选取适当的添加比例。各组分的断裂伸长率与纯粘胶相比，并无明显改变，说明各添加物对共混膜的断裂伸长率并无显著影响。

3 结论

3.1 由抗菌性实验可知，本文选取的植物提取物具有很好的抗菌性能，可以作为抗菌功能性添加物加入粘胶纺丝液中。

3.2 由表观性能实验得知，随着添加物质添加比例的增大，共混膜的均匀度有所下降，但是各添加物质在共混膜中分散均匀，没有发生团聚现象。从表观性能角度考虑，植物提取物与PVA的添加完全符合纺丝要求。

3.3 由力学性能实验可知，随着植物提取物与PVA添加比例的增大，共混膜的断裂强度表现出不同程度的下降，其中PVA的添加对共混膜的断裂强度影响较大，在后续研究中选取小于8%的添加比例较为合适，植物提取物的添加对共混膜断裂强度影响不大，10%的添加比例也可以达到纺丝要求。两种添加物对共混膜断裂伸长率影响不大。

[1] 杜梅，赵磊，王前文，等.薄荷粘胶纤维混纺纱的抗菌性能研究[J].上海纺织科技，2015，43(5)：26—28.

[2] 王晓东，杨华，于湖生，等.罗布麻叶抗菌粘胶纤维的纺丝及性能研究[J].山东纺织科技，2014，55(5)：12—14.

[3] 程瑞华，曲丽君.壳聚糖与聚乙烯醇共混膜和共混纤维纤维的制备及结构与性能研究[D].青岛：青岛大学，2012.

[4] 孙海燕，于湖生.有色抗菌粘胶纤维的制备及其性能研究[D].青岛：青岛大学，2015.

Preliminary Study on Spinning Possibility of Viscose Fibers with Antibacterial Skin Care and High Moisture Absorption

SunMengyao,YuHusheng

(Qingdao University, Qingdao 266071, China)

In order to produce viscose fibers with functions of antibacterial, skin care and high moisture absorption, natural botanic extracts with antibacterial and skin care and PVA were put into viscose spinning solution to obtain blend films. The results of tests show the antibacterial, apparent and mechanical properties of the blend films completely meet the requirements. It provided references for producing multi-functional viscose fiber.

plant extracts; PVA; viscose fiber

2016-06-13

孙梦尧(1992—)，女，山东烟台人，硕士研究生。

TQ341+.1

A

1009-3028(2016)04-0054-03