淡竹叶抗菌粘胶纤维前期制备的研究

赵艳芹，于湖生，马明英

( 1．青岛大学纺织服装学院，青岛266071; 2．东华大学纺织学院，上海201620)

淡竹叶抗菌粘胶纤维前期制备的研究

赵艳芹1，于湖生1，马明英2

( 1．青岛大学纺织服装学院，青岛266071; 2．东华大学纺织学院，上海201620)

将具有抗菌功能的淡竹叶提取物水溶液加入到粘胶纺丝液中，根据普通粘胶纤维的生产工艺，制备淡竹叶抗菌粘胶共混膜，并测试其表面性能、力学性能和抗菌性等。实验结果表明淡竹叶抗菌共混膜表面光滑均匀，断裂强力大于纯粘胶共混膜，淡竹叶抗菌共混膜具有较好的抗菌性，为淡叶抗菌粘胶纤维的制备提供了参考。

淡竹叶共混膜粘度力学性能抗菌性

我们生活的环境中存在各种各样的细菌和霉菌，随着生活水平的提高，健康环保的抗菌纺织品越来越受到人们的欢迎。现代药理证明，淡竹叶有解热、抗菌、利尿的作用[1]。研究表明，淡竹叶提取物对金黄色葡萄球菌、溶血性链球菌、绿脓杆菌、大肠杆菌有一定的抑制作用[2]。本文将不同添加量的淡竹叶水溶液与粘胶纺丝液共混制得淡竹叶粘胶共混膜，并测试共混膜的表面形态、力学性能和抗菌性能，为淡竹叶抗菌粘胶纤维的生产提供依据。

我们生活的环境中存在各种各样的细菌和霉菌，随着生活水平的提高，健康环保的抗菌纺织品越来越受到人们的欢迎。现代药理证明，淡竹叶有解热、抗菌、利尿的作用[1]。研究表明，淡竹叶提取物对金黄色葡萄球菌、溶血性链球菌、绿脓杆菌、大肠杆菌有一定的抑制作用[2]。本文将不同添加量的淡竹叶水溶液与粘胶纺丝液共混制得淡竹叶粘胶共混膜，并测试共混膜的表面形态、力学性能和抗菌性能，为淡竹叶抗菌粘胶纤维的生产提供依据。

1 实验

1.1 实验材料及设备

实验材料：淡竹叶提取物，粘胶纺丝液，蒸馏水，硫酸，硫酸锌，硫酸钠，金黄色葡萄球菌，营养肉汤，营养琼脂。

实验设备：恒温培养箱，分光光度计，高压灭菌锅，微量移液器，培养皿，玻璃棒，水浴锅，烧杯，电子天平，载玻片，生物显微镜，NDJ-79型旋转式粘度计，电子单纤维强力仪。

1.2 实验方法

1.2.1 共混纺丝液的配制

将一定量的淡竹叶提取物粉末加入蒸馏水中，制成质量分数为20%的淡竹叶提取物水溶液。按照表1中的方案，量取不同体积的淡竹叶提取物水溶液，添加到粘胶纺丝液中，配制成共混纺丝液，充分搅拌，静置脱泡。

表1 纺丝液配制方案

1.2.2 淡竹叶粘胶共混纺丝液粘度测试

将各方案共混纺丝液放在25℃的恒温水浴锅中，用NDJ-79型旋转式粘度计测量其粘度。

1.2.3 凝固浴的配制

将110g H2SO4，15g ZnSO4，230g Na2SO4加入1L水中，搅拌均匀，将其放入水浴锅中，维持60℃水浴加热。

1.2.4 共混膜的制备

用玻璃棒蘸取适量共混纺丝液涂在载玻片上，使其形成厚度均匀地薄膜，然后将其放入凝固浴中，待共混纺丝液与凝固浴反应形成的薄膜从载玻片上脱落，用玻璃棒挑出用蒸馏水洗涤，然后再将共混膜放入碱洗液(浓度为10g/L的NaOH水溶液)中脱硫5min，再经两次水洗至中性，最后将共混膜捞出，展平阴干[3]。

1.2.5 共混膜表面形态测试

将制备好的干燥的共混膜，剪取其中一部分，制成玻片，在生物显微镜下进行观察。

1.2.6 共混膜力学性能测试

将共混膜剪成30mm×2mm的长条，用电子单纤维强力仪测试其力学性能，每一方案的共混膜测量20次。

1.2.7 共混膜抗菌性能测试

根据GB/T20944.1-2007《纺织品 抗菌性能的评价 第一部分：琼脂平皿扩散法》，选用金黄色葡萄球菌作为测试菌种，测试共混膜的抗菌性能[4-5]。

2 结果与分析

2.1 淡竹叶粘胶共混纺丝液粘度测试结果

淡竹叶粘胶共混纺丝液在25℃下粘度测试结果如表2所示。

表2 淡竹叶粘胶共混纺丝液粘度测试结果

从表2可以看出，随着淡竹叶提取物水溶液添加量的增大，共混纺丝液的粘度随之下降。纺丝液粘度太低，不利于共混膜的成形，而且在粘胶纤维的制备中，粘度太小，成纤强力太低。在选择淡竹叶提取物水溶液添加量的时候要尽量选择共混纺丝液粘度与纯粘胶粘度差不多的。

2.2 共混膜表面形态测试结果

用生物显微镜(放大150倍)对不同方案制得的共混膜的表面形态进行观察，结果如图1所示。

方案一 方案二 方案三

方案四 方案五

从图1中可以看出，不同添加量的淡竹叶粘胶共混膜的表面都较均匀，由此可知，淡竹叶提取物在粘胶纺丝液中分布均匀，与粘胶纺丝液具有较好的相容性。方案二-四的共混膜表面形态与纯粘胶膜相似，而方案五的共混膜表面存在局部凹坑，可能是由于共混纺丝液中的气泡在凝固浴中破裂造成的。

2.3 共混膜力学性能测试结果

不同方案制得的共混膜的力学性能测试结果如表3所示。

表3 不同方案制得的共混膜的力学性能测试结果

从表3中可以看出，不同方案制得的共混膜断裂强力均大于纯粘胶膜，而断裂伸长率与纯粘胶纤维差别不大。说明了淡竹叶提取物的加入改善了共混膜的大分子结构，从而使共混膜的断裂强力提高。方案五共混膜的断裂强力明显比方案二-四的共混膜强力低，可能是由于方案五纺丝液粘度太低不利于共混膜成形，造成共混膜结构缺陷，从而使其断裂强力下降。因此后续纤维制备中，可以选择方案二-四中淡竹叶提取物溶液的添加量用于纺丝。

2.4 共混膜抗菌性能测试结果

综合共混纺丝液粘度、共混膜的表面形态测试结果和力学性能测试结果选取方案一、方案二、方案三、方案四进行抗菌性能测试，测试结果如图2所示。

图2 共混膜与纯粘胶膜抗菌性(抑菌圈)的测试结果

从图2可以看出，方案一和方案二制成的膜周围布满金黄色的细菌，而方案三和方案四共混膜周围存在明显的抑菌圈。通过十字交叉法测量，方案三共混膜对金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径达20mm，方案四对金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径达25mm。因此，方案三和方案四制成的共混膜具有良好的抗菌效果。考虑到纤维生产成本，方案三的淡竹叶提取物添加量可以作为后续纤维制备的参考。

3 结论

(1)共混纺丝液的粘度测试结果表明，对于加入相同浓度的淡竹叶提取物水溶液，随淡竹叶提取物水溶液添加量的增加，共混纺丝液的粘度值减小，但相差不大。

(2)共混膜表面性能测试结果表明不同添加量的淡竹叶粘胶共混膜的表面较光滑均匀，与纯粘胶膜无明显差异，说明淡竹叶提取物与粘胶纺丝液具有较好的相容性。

(3)共混膜力学性能测试结果表明淡竹叶提取物的加入改善了共混膜的大分子结构，使共混膜的断裂强力提高。由于方案五共混纺丝液粘度太低不利于共混膜成形，造成方案五共混膜的断裂强力明显低于其他方案。因此，淡竹叶抗菌粘胶纤维制备时可参考方案二-四中淡竹叶提取物水溶液的添加量。

(4)共混膜抗菌性能测试结果表明方案三和方案四制成的共混膜具有良好的抗菌效果。综合以上测试结果，考虑到纤维生产成本，方案三的淡竹叶提取物添加量可以作为后续纤维制备的参考。

[1] 陈烨.淡竹叶化学成分与药理作用研究进展[J].亚太传统医药，2014(13)：50-52.

[2] 刘晓蓉，张媛媛.淡竹叶提取物抑菌作用的研究[J].食品科技，2008(12)：211-214.

[3] 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.

[4] 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.

[5] 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.

Preliminary Preparation of Antibacterial Viscose Fiber of Lophatherum Gracile

ZHAOYan-qin1,YUHu-sheng1,MAMing-ying2

(1. College of Textile & Clothing, Qingdao University, Qingdao 266071; 2.College of Textiles, Donghua University, Shanghai 201620)

The lophatherum gracile extract solution with antibacterial function was added into viscose spinning solution. According to ordinary viscose fiber spinning process, the blended membrance of lophatherum gracile antibacterial viscose was prepared and the surface property, mechanical property and antibacterial performance were tested. The results showed that the blended membrane had smooth and even surface, the breaking strength was higher than that of pure viscose blended membrance and the prepared blended membrane had better antibacterial property, which provided reference for the preparation of antibacterial viscose fiber of lophatherum gracile.

lophatherum gracile blended membrance viscosity mechanical property antibacterial property

2017-04-12

赵艳芹(1992-)，女，硕士研究生，研究方向：纺织材料与纺织品设计。

于湖生(1961-)，男，博士，教授，硕士生导师。

TS101. 92+ 1

A

1008-5580( 2017) 03-0074-03