一种玻尿酸彩纱及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及一种彩纱及其制备方法技术，尤其是一种玻尿酸彩纱及其制备方法与应用。
背景技术
近年来，随着社会生产的发展，纺织行业也在不断地发生变化，彩纱是一种纺织品，用于制绳、制线、针织和刺绣等，人们对纺织品需求在不断发生着变化，纺织企业也推出了各式各样的彩纱，功能化彩纱已陆续成为众多纺织企业的常态化品种。
玻尿酸也称透明质酸，其基本结构是由两个双糖单位D-葡萄糖醛酸及N-乙酰葡糖胺组成的大型多糖类，商品透明质酸一般是指其钠盐，即透明质酸钠，但是习惯上仍然称呼其为透明质酸，透明质酸钠的水溶液具有优良的保湿、粘弹与润滑性，是一种理想的保湿因子，将其用于化妆品中，能起到独特的保护皮肤作用，又也相关研究报道将其运用到面料中，当人们穿着该面料制备的衣物时对人体皮肤产生有益效果。目前将玻尿酸运用到面料中的研究主要有两种方法：(1)将纤维浸渍在玻尿酸制备的溶液中、沥干后制得改性纤维，利用该改性纤维可制得面料；(2)将面料浸泡在玻尿酸整理液中，然后通过交联固化，将玻尿酸固定在面料上。
目前虽然有利用玻尿酸制备的具有保湿性能的面料，但保湿效果不够持久，或者是面料经过多次清洗后波尿酸容易脱落。本申请制备了功能化的玻尿酸彩纱，运用该玻尿酸彩纱制备得到的织物，具有优异的抗菌保湿性能。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种玻尿酸彩纱，原料包括有色胶黏纤维和玻尿酸微胶囊。
作为本发明一种优选的技术方案，所述玻尿酸彩纱的原料包括，按重量份计，有色胶黏纤维88-96份、玻尿酸微胶囊4-12份。
本发明的第二个方面提供了所述玻尿酸彩纱的制备方法，所述玻尿酸彩纱的制备方法为：将有色胶黏纤维和玻尿酸微胶囊通过粘合剂复合，经过清花、梳棉、并条、粗纱、细纱工序制得玻尿酸彩纱。
作为本发明一种优选的技术方案，所述粘合剂用量为有色胶黏纤维的质量的4-8％；粘合剂的固含量为6-13％。
作为本发明一种优选的技术方案，所述粘合剂选自醋酸乙烯树脂粘合剂、丙烯酸树脂粘合剂、氯化橡胶粘合剂中的一种。
作为本发明一种优选的技术方案，所述玻尿酸微胶囊按下述制备工艺得到：
(1)将100g环糊精和34.5g氢氧化钾溶解在3L蒸馏水中，并通过膜为0.5μm的膜过滤器过滤，将过滤后的溶液转入反应釜中并控制反应釜的温度为65℃，向反应釜中通入2L甲醇搅拌反应30分钟，然后向反应釜中加入40g聚乙二醇搅拌反应10分钟，将反应后得到的溶液在室温下静置18小时后过滤，将过滤得到的固体用乙醇反复洗涤过滤5次，最后将得到的固体置于40℃的真空干燥箱中干燥12小时得到固体A；
(2)称取12g步骤(1)中的固体A加入到1.5L乙腈中，得到悬浮液，将得到的悬浮液加入到5L的AgNO3水溶液中于室温下搅拌反应72小时，然后将其离心得到沉淀物，将沉淀物用乙腈洗涤过滤5次，最后将洗涤过滤得到的物质在40℃下真空干燥12小时得到固体B；
(3)称取60g步骤(2)中的固体B、5g乳化剂加入到60℃的去离子水中，在高质分散均质机中均质乳化20分钟，在搅拌的条件下加入玻加入8g透明质酸钠和200mL去离子水并于50℃的恒温水浴中静置5小时，然后用乙醇洗涤过滤5次，最后将洗涤过滤得到的物质在40℃下真空干燥12小时得到玻尿酸微胶囊。
作为本发明一种优选的技术方案，所述环糊精选自β-环糊精；所述聚乙二醇的数均分子量为20000。
作为本发明一种优选的技术方案，所述AgNO3水溶液的浓度为5mmol/L。
作为本发明一种优选的技术方案，所述乳化剂选自MOA-3B、SPAN80、TX-10、AEO-9、AES中的一种。
本发明的第三个方面提供了所述玻尿酸彩纱在针织物应用。
本发明具有下述有益效果：
1.所制得的彩纱和针织物中含有玻尿酸，当人们穿着该面料制作的衣物时，对人的皮肤起到滋润保湿、干燥角质，使肌肤持久细腻，加强皮肤屏障的功能；
2.原材料是已经经过染色的纤维，纺成纱线后，不需要再经过染色加工工艺，环保不染色；
3.制得的彩纱和针织物中含有Ag+使本发明的一种玻尿酸纤维具有优异的抑菌性能；
4.经过多次洗涤后，针织物上的Ag+不易脱落，使得针织物具有持久的抗菌性能；
5.玻尿酸微胶囊可以增强所制得的彩纱的力学性能。
具体实施方式
本发明的第一个方面提供了一种玻尿酸彩纱，原料包括有色胶黏纤维和玻尿酸微胶囊。
所述玻尿酸彩纱的原料包括，按重量份计，有色胶黏纤维88-96份、玻尿酸微胶囊4-12份。
所述有色胶黏纤维是指在经过浆泊染色的纤维。
本发明的第二个方面提供了所述玻尿酸彩纱的制备方法，所述玻尿酸彩纱的制备方法为：将有色胶黏纤维和玻尿酸微胶囊通过粘合剂复合，经过清花、梳棉、并条、粗纱、细纱工序制得玻尿酸彩纱。
所述粘合剂用量为有色胶黏纤维的质量的4-8％；粘合剂的固含量为6-13％。
更优选的，所述粘合剂的固含量为8％。
所述粘合剂选自醋酸乙烯树脂粘合剂、丙烯酸树脂粘合剂、氯化橡胶粘合剂中的一种。
优选的，所述粘合剂为丙烯酸树脂粘合剂。
所述丙烯酸树脂粘合剂采购于济宁佰一化工有限公司，牌号为ZQ-730。
所述玻尿酸微胶囊按下述制备工艺得到：
(1)将100g环糊精和34.5g氢氧化钾溶解在3L蒸馏水中，并通过膜为0.5μm的膜过滤器过滤，将过滤后的溶液转入反应釜中并控制反应釜的温度为65℃，向反应釜中通入2L甲醇搅拌反应30分钟，然后向反应釜中加入40g聚乙二醇搅拌反应10分钟，将反应后得到的溶液在室温下静置18小时后过滤，将过滤得到的固体用乙醇反复洗涤过滤5次，最后将得到的固体置于40℃的真空干燥箱中干燥12小时得到固体A；
(2)称取12g步骤(1)中的固体A加入到1.5L乙腈中，得到悬浮液，将得到的悬浮液加入到5L的AgNO3水溶液中于室温下搅拌反应72小时，然后将其离心得到沉淀物，将沉淀物用乙腈洗涤过滤5次，最后将洗涤过滤得到的物质在40℃下真空干燥12小时得到固体B；
(3)称取60g步骤(2)中的固体B、5g乳化剂加入到60℃的去离子水中，在高质分散均质机中均质乳化20分钟，在搅拌的条件下加入玻加入8g透明质酸钠和200mL去离子水并于50℃的恒温水浴中静置5小时，然后用乙醇洗涤过滤5次，最后将洗涤过滤得到的物质在40℃下真空干燥12小时得到玻尿酸微胶囊。
所述环糊精选自β-环糊精；所述聚乙二醇的数均分子量为20000。
所述AgNO3水溶液的浓度为5mmol/L。
所述离心是指在过滤离心机中离心，离心的转速为1000r/min。本发明所用的过滤离心机的型号为过滤离心机TD5-1。
所述透明质酸钠包括大分子透明质酸(分子量范围1800000～2200000D)、中分子透明质酸(分子量范围1000000～1800000D)、小分子透明质酸(分子量范围400000～1000000D)中的一种或几种。
优选的，选用大分子透明质酸钠、中分子透明质酸钠、小分子透明质酸钠的混合物。
更优选的，大分子透明质酸钠、中分子透明质酸钠、小分子透明质酸钠的重量比为12：35：53。
本发明所述的大分子透明质酸钠、中分子透明质酸钠、小分子透明质酸钠均购于西安通泽生物科技有限公司。
所述乳化剂选自MOA-3B、SPAN80、TX-10、AEO-9、AES中的一种。
优选的，所述乳化剂为SPAN80；所述SPAN80购于南通迪佳化工有限公司。
优选的，在高质分散均质机中均质乳化时的转速为8500-12000r/min。
更优选的，在高质分散均质机中均质乳化时的转速为10000r/min。
本发明的第三个方面提供了所述玻尿酸彩纱在针织物应用，所述玻尿酸彩纱按照常规的针织物制备工艺可制得本发明的针织物。
所述针织物按照常规制备工艺得到；所述针织物常规制得备工艺包括：纺纱、编织、验布、裁剪、缝制、整烫、检验最终得到本发明的针织物。
玻尿酸微胶囊首先是形成了β-环糊精-金属有机骨架，β-环糊精-金属有机骨架是一种天然高分子和金属离子构成的多孔材料，并且材料具有较大的比表面积，孔隙多为微孔；然后β-环糊精-金属有机骨架与AgNO3水溶液形成Ag-β-环糊精-金属有机骨架材料，因其中，β-环糊精-金属有机骨架中含有氢氧根离子，当β-环糊精-金属有机骨架浸入AgNO3水溶液中时，它可以单独或与环糊精单元协同作用，从AgNO3中电离出Ag+；最后Ag-β-环糊精-金属有机骨架材料与透明质酸钠形成玻尿酸微胶囊，β-环糊精是由7个吡喃葡萄糖基本单元组成的具有略呈锥形的中空圆筒立体环状结构，在其空洞结构中，外侧上端(较大开口端)由C2和C3的仲羟基构成，下端(较小开口端)由C6的伯羟基构成，具有亲水性，而空腔内由于受到C-H键的屏蔽作用形成了疏水区，所以β-环糊精是外部亲水而内腔疏水的结构。SPAN80是一种有油包水型乳化剂，所以，SPAN80乳化剂先进入β-环糊精的空腔，SPAN80的亲油基团与β-环糊精的空腔内壁相连接，使与β-环糊精的空腔被SPAN80的亲水基团所覆盖，使得β-环糊精的空腔的极性增强，透明质酸钠可以部分进入β-环糊精的空腔内，部分接枝在β-环糊精的表面。本发明所述的玻尿酸微胶囊是具有大的比表面积、空腔内和外表面含有透明质酸钠、并且还含有Ag+的微胶囊状的组合物。其大的比表面积，使得有色胶黏纤维与玻尿酸微胶囊在粘合剂的作用下更容易、更加牢固地结合在一起，Ag+在本发明制得的织物中也不易脱落，具有长期的抗菌性能，大大提高了针织物抗菌功能的持久性，在重复洗涤后多次后，依旧有优异的抗菌性能；并且透明质酸钠储藏在β-环糊精空腔内可以稳定缓慢地释放其保湿性能，从而延长透明质酸钠的使用寿命。本申请人发现，当玻尿酸微胶囊的添加量对彩纱的力学性能有一定的影响，随着玻尿酸微胶囊的添加量的增大，彩纱的力学性能先增大，后降低。可能的原因是：玻尿酸微胶囊与有色胶黏纤维形成一种拟网状结构，使其力学性能增加，但当玻尿酸微胶囊含量过多时，会降低有色胶黏纤维之间分子的作用，使其力学性能降低。
以下给出本发明的几个具体实施例，但本发明不受实施例的限制。
另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售的。
实施例
实施例1
一种玻尿酸彩纱，原料包括，有色胶黏纤维88份、玻尿酸微胶囊12份。
所述玻尿酸彩纱的制备方法为：将有色胶黏纤维和玻尿酸微胶囊通过丙烯酸树脂粘合剂复合，经过清花、梳棉、并条、粗纱、细纱工序制得细度为14.8dex的玻尿酸彩纱。
所述丙烯酸树脂粘合剂用量为有色胶黏纤维的质量的8％；丙烯酸树脂粘合剂的固含量为8％。
所述玻尿酸微胶囊按下述制备工艺得到：
(1)将100gβ-环糊精和34.5g氢氧化钾溶解在3L蒸馏水中，并通过膜为0.5μm的膜过滤器过滤，将过滤后的溶液转入反应釜中并控制反应釜的温度为65℃，向反应釜中通入2L甲醇搅拌反应30分钟，然后向反应釜中加入40g聚乙二醇(数均分子量为20000)搅拌反应10分钟，将反应后得到的溶液在室温下静置18小时后过滤，将过滤得到的固体用乙醇反复洗涤过滤5次，最后将得到的固体置于40℃的真空干燥箱中干燥12小时得到固体A；
(2)称取12g步骤(1)中的固体A加入到1.5L乙腈中，得到悬浮液，将得到的悬浮液加入到5L浓度为5mmol/L的AgNO3水溶液中于室温下搅拌反应72小时，然后将其离心得到沉淀物，将沉淀物用乙腈洗涤过滤5次，最后将洗涤过滤得到的物质在40℃下真空干燥12小时得到固体B；
(3)称取60g步骤(2)中的固体B、5g乳化剂加入到60℃的去离子水中，在高质分散均质机中均质乳化20分钟，在搅拌的条件下加入玻加入8g透明质酸钠和200mL去离子水并于50℃的恒温水浴中静置5小时，然后用乙醇洗涤过滤5次，最后将洗涤过滤得到的物质在40℃下真空干燥12小时得到玻尿酸微胶囊。
所述透明质酸钠为(分子量范围1800000～2200000D)、中分子透明质酸(分子量范围1000000～1800000D)、小分子透明质酸(分子量范围400000～1000000D)的混合物，其重量比为12：35：53。
按照常规的制备工艺：纺纱、编织、验布、裁剪、缝制、整烫、检验最终得到本实施例的针织物。
实施例2
一种玻尿酸彩纱，原料包括，有色胶黏纤维96份、玻尿酸微胶囊4份。
所述玻尿酸彩纱的制备方法为：将有色胶黏纤维和玻尿酸微胶囊通过丙烯酸树脂粘合剂复合，经过清花、梳棉、并条、粗纱、细纱工序制得细度为14.8dex的玻尿酸彩纱。
所述丙烯酸树脂粘合剂用量为有色胶黏纤维的质量的4％；丙烯酸树脂粘合剂的固含量为8％。
所述玻尿酸微胶囊具体制备工艺同实施例1。
所述玻尿酸彩纱按照实施例1中针织物的制备工艺可得到本实施例的针织物。
实施例3
一种玻尿酸彩纱，原料包括，有色胶黏纤维92份、玻尿酸微胶囊8份。
所述玻尿酸彩纱的制备方法为：将有色胶黏纤维和玻尿酸微胶囊通过丙烯酸树脂粘合剂复合，经过清花、梳棉、并条、粗纱、细纱工序制得细度为14.8dex的玻尿酸彩纱。
所述丙烯酸树脂粘合剂用量为有色胶黏纤维的质量的6％；丙烯酸树脂粘合剂的固含量为8％。
所述玻尿酸微胶囊具体制备工艺同实施例1。
所述玻尿酸彩纱按照实施例1中针织物的制备工艺可得到本实施例的针织物。
实施例4
一种玻尿酸彩纱，原料包括，有色胶黏纤维92份、玻尿酸微胶囊6份。
所述玻尿酸彩纱具体制备方法同实施例3。
所述玻尿酸微胶囊具体制备工艺同实施例1。
所述玻尿酸彩纱按照实施例1中针织物的制备工艺可得到本实施例的针织物。
实施例5
一种玻尿酸彩纱，原料包括，有色胶黏纤维92份、玻尿酸微胶囊10份。
所述玻尿酸彩纱具体制备方法同实施例3。
所述玻尿酸微胶囊具体制备工艺同实施例1。
所述玻尿酸彩纱按照实施例1中针织物的制备工艺可得到本实施例的针织物。
对本发明中上述具体实施1～5制备得到玻尿酸彩纱进行力学性能测试，测试方法参考GB/T-3916-2013《纺织品、卷装纱、单根纱线断裂强力和断裂伸长率的测定》，采用等速伸长型强力试验仪测定试样的强力性能，测试试样不少于50根，取测试平均值，测试结果如表1所示：
表1
分别对本发明中实施例1～5的针织物进行抗菌试验测试，(按FZ/T%2073023-2006抗菌针织品，振荡烧瓶法)对制得针织物的抗菌性能进行了评价，菌种为金黄色葡萄糖球菌、大肠杆菌和白色念珠菌测试结果如表2所示：
表2
通过对实施例1-5所制得玻尿酸彩纱的力学性能测试和所制得针织物的抗菌性能测试可得到，实施例3为本发明实施例的最优实施例。
