一種抗菌Lyocell纖維及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及功能性纖維素纖維技術領域，具體涉及一種具有抗菌功能的Lyocell 纖維。
【背景技術】
[0002] 纖維素是地球上儲量最多、分布最廣的天然高聚物，是自然界中取之不竭的可再 生資源。纖維素纖維具有強度高、染色性好、紡紗性能好以及產業用途廣等優勢，因此，近年 來全世界對纖維素纖維的市場需求量在持續增加。Lyocell纖維是以棉短絨、樹木、竹子等 可再生資源為原料，以NMMO為溶劑，通過干噴濕紡制成，兼具天然纖維和合成纖維諸多優 異性能，且生產過程綠色環保的纖維素纖維。
[0003] Lyocell纖維具有強度高、染色性好、紡紗性能好以及產業用途廣等優勢，而且與 粘膠纖維相比，性能更為突出、工藝流程短且生產工藝綠色無污染。因此，近年來全世界對 Lyocell纖維的市場需求量在持續增加。
[0004] 納米氧化鋅（ZnO粒徑介于I-IOOnm之間的ZnO)顆粒，是一種面向21世紀的新型 高功能精細無機產品，表現出許多特殊的性質，如非迀移性、熒光性、壓電性、吸收和散射紫 外線能力等，利用其在光、電、磁、敏感等方面的奇妙性能，可制造氣體傳感器、熒光體、變阻 器、紫外線遮蔽材料、圖像記錄材料、壓電材料、壓敏電阻、高效催化劑、磁性材料和塑料薄 膜等。
[0005] 將納米ZnO添加至纖維中，可使纖維具有抗菌抑菌、防紫外線、祛味防酶等一系列 特性。但由于納米ZnO具有比表面積大和比表面能大等特點，自身易團聚；另一方面，納米 氧化鋅表面極性較強，在有機介質中不易均勻分散，在纖維生產中一直存在難以克服的技 術問題，尤其難以添加至Lyocell纖維中，目前市場上尚未有添加納米ZnO的Lyocell纖維 的相關研究報道，也并未見相關廣品問世。

【發明內容】

[0006] 本發明所要解決的第一個技術問題是：針對現有技術存在的不足，提供一種含有 納米ZnO的抗菌Lyocell纖維，將納米ZnO均勾分散在Lyocell纖維當中，使產品具有良好 的除菌抑菌、抗紫外線等性能。
[0007] 本發明所要解決的第二個技術問題是：針對現有技術存在的不足，提供一種將納 米ZnO作為抗菌劑，添加到NMMO溶液中，制備具有良好的除菌抑菌和抗紫外線性能的抗菌 Lyocell纖維的方法。
[0008] 為解決上述第一個技術問題，本發明的技術方案是：
[0009] -種抗菌Lyocell纖維，所述抗菌Lyocell纖維中含有質量含量為0. 1~10%的 納米ZnO,所述抗菌Lyocell纖維的纖度I. 1~4. 3dtex、強度1~5cN/dtex、斷裂伸長率為 8 ~20%〇
[0010] 為解決上述第二個技術問題，本發明的技術方案是：
[0011] -種抗菌Lyocell纖維的制備方法，包括以下步驟：
[0012] (1)將納米ZnO經過表面改性處理，與質量濃度為70~87 %的NMMO水溶液混合均 勻，混合溫度為60~115°C，所述納米ZnO與所述NMMO水溶液的配比為0. 001~0. 06:1。
[0013] (2)將預處理后的纖維素漿柏與步驟（1)得到的含ZnO的NMMO溶液預混合，預混 合溫度為60~80°C，所述纖維素漿柏與含ZnO的NMMO溶液的混合溶解配比為1:1~10。
[0014] (3)將步驟⑵的預混合漿粥在80~120°C下抽真空至-2 X IO4~-20 X 10 4Pa脫 水制得紡絲原液，所述紡絲原液中纖維素含量為6~30wt %，NMMO含量為55~8Iwt %，水 含量為7~15wt %，納米ZnO含量為0? 06~6wt %。
[0015] (4)將所述紡絲原液經凝固浴紡絲成型，得到所述抗菌Lyocell纖維。
[0016] 作為一種改進的技術方案，所述納米ZnO的表面改性處理包括：將納米ZnO球磨 至粒徑1~100nm，用硅烷偶聯劑、酞酸酯類偶聯劑、有機硅溶液中的至少一種，洗滌浸泡 0? 5~IOh后，在70~120°C烘干0? 3~2h，然后重新球磨至粒徑1~lOOnm。
[0017] 作為另一種改進的技術方案，步驟（2)中，所述纖維素漿柏的預處理包括將纖維 素漿柏粉碎后，先進行活化，然后再壓榨得到含水率為30~70wt %的纖維素漿柏。
[0018] 作為進一步改進的技術方案，所述活化是在粉碎后的纖維素漿柏中加入纖維素酶 和木質素酶，在pH值為5~6、溫度為50~60°C時酶解，所述酶解時間為0. 5~2h，酶解完 后調節pH值為10~12滅酶。
[0019] 由于采用了上述技術方案，本發明的有益效果是：
[0020] 本發明的抗菌Lyocell纖維，所述抗菌Lyocell纖維中含有質量含量為0. 1~ 10%的納米ZnO,所述抗菌Lyocell纖維的纖度I. 1~4. 3dtex、強度1~5cN/dtex、斷裂伸 長率為8~20%，因為含有納米ZnO,廣品不僅具有良好的除菌抑菌、抗紫外線等性能，而且 物理機械性能優良。
[0021] 本發明的抗菌Lyocell纖維的制備方法，將納米ZnO經過表面改性處理后，與質量 濃度為70~87 %的NMMO水溶液混合均勻，得到含ZnO的NMMO溶液，然后溶解纖維素漿柏， 紡絲制備得到抗菌Lyocell纖維，生產工藝容易控制，產品中納米ZnO分散均勻，產品抗菌 性能好。
[0022] 由于將納米ZnO球磨至粒徑1~100nm，用硅烷偶聯劑、酞酸酯類偶聯劑、有機硅溶 液洗滌、浸泡、烘干后，再重新球磨至粒徑1~l〇〇nm，降低了納米ZnO的表面極性和比表面 能，解決了現有技術中納米ZnO自身易團聚和不宜在有機介質中分散的技術問題。
【具體實施方式】
[0023] 下面結合具體的實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發 明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術 人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限 定的范圍。
[0024] 實施例1
[0025] -種抗菌Lyocell纖維，所述抗菌Lyocell纖維中含有質量含量為2. 3%的納米 ZnO,所述抗菌Lyocell纖維的纖度I. ldtex、強度I. 5cN/dtex、斷裂伸長率為10. 5%。
[0026] 實施例2
[0027] -種抗菌Lyocell纖維，所述抗菌Lyocell纖維中含有質量含量為4 %的納米 ZnO,所述抗菌Lyocell纖維的纖度2. 2dtex、強度2. 25cN/dtex、斷裂伸長率為12. 5%。
[0028] 實施例3
[0029] 將納米ZnO進行表面改性處理，首先球磨至粒徑1~20nm，用硅烷偶聯劑溶液洗滌 浸泡0. 5h后，在80°C烘干2h，然后重新球磨至粒徑1~20nm。
[0030] 將經過表面改性處理的納米ZnO,與質量濃度為72%的NMMO水溶液混合均勻， 得到含ZnO的NMMO