甲壳素无纺布及其制备方法和用途.pdf

本发明涉及一种甲壳素无纺布，其由10～100重量份的水溶性甲壳素纤维和0～90重量份的基础纤维混合制成，其制备方法主要包括以下步骤：开棉，给棉，流棉，铺网，针刺，成卷，以及打包。本发明的甲壳素无纺布用于面膜、卫生巾、护垫、湿巾、或一次性纸尿裤。本发明的甲壳素无纺布强度高、韧性好，具有抑菌、防臭、止痒和防霉、防蛀作用，对人体皮肤亲和性好，保健功能强。

1、  一种甲壳素无纺布，其含有10～100重量份的水溶性甲壳素纤维和0～90重量份的基础纤维混合制成的针刺无纺布。

2、  如权利要求1所述的甲壳素无纺布，其特征在于：所述水溶性甲壳素纤维为羧甲基甲壳素纤维，壳聚糖纤维，或二者的组合。

3、  如权利要求1所述的甲壳素无纺布，其特征在于：所述基础纤维为棉纤维、涤纶、粘胶纤维、丙纶中的一种或几种。

4、  一种甲壳素无纺布，其由10～100重量份的水溶性甲壳素纤维和0～90重量份的基础纤维混合制成，该制备方法主要包括以下步骤：开棉，给棉，流棉，铺网，针刺，成卷，以及打包。

5、  如权利要求4所述的甲壳素无纺布的制备方法，其特征在于：所述针刺步骤包括预针刺和主针刺。

6、  如权利要求4所述的甲壳素无纺布的制备方法，其特征在于：所述开棉步骤是将打开后的粘胶纤维短纤维压紧，同时根据产品要求按10～100重量份的水溶性甲壳素纤维和0～90重量份的基础纤维混合进入开棉机开松；所述流棉和铺网步骤是指两次梳棉成疏松均匀的纤维网进行铺棉达到一定的宽度和厚度；所述针刺步骤是送至针刺机进行针刺无纺布，经过梳理铺网使短纤维形成具有一定厚度且均匀的纤维网，用带钩刺的针对纤维网进行反复穿刺使纤维与纤维交织缠结。

7、  如权利要求4、5或6所述的甲壳素无纺布的制备方法，其特征在于：所述水溶性甲壳素纤维为羧甲基甲壳素纤维，壳聚糖纤维，或二者的组合；所述基础纤维为棉纤维、涤纶、粘胶纤维、丙纶中的一种或几种。

8、  如权利要求7所述的甲壳素无纺布的制备方法，其特征在于：在所述开棉步骤中还包括对壳聚糖产生抗菌性的预处理步骤。

9、  如权利要求8所述的甲壳素无纺布的制备方法，其特征在于：对壳聚糖产生抗菌性的预处理的方法是选自下述三种方法中的一种：第一种方法是将高分子量脱乙酰甲壳质用盐酸或酶处理，形成5-6个氨基葡萄糖连接的甲壳低聚糖的方法；第二种方法是将壳聚糖季铵盐化；第三种方法是将细度为5微米以下的脱乙酰壳聚糖粉末，按一定比例分散在纤维组织中而赋予抗菌性。

10、  一种甲壳素无纺布，其由10～100重量份的水溶性甲壳素纤维和0～90重量份的基础纤维混合制成，其在制备面膜、卫生巾、护垫、湿巾、或一次性纸尿裤中的应用。

甲壳素无纺布及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及一种甲壳素纤维的抑菌防臭针刺布及其制备方法和应用。
背景技术
随着消费观念的转变，人们对于纺织品有了更新的要求，为此具有保健作用的无纺布倍受青睐。
众所周知，甲壳素是自然界中仅次于纤维素的第二类高分子化合物，一般是从海洋虾、蟹壳中提取并纯化。由于甲壳素在结构上是一种带正电荷的天然含氮多糖聚合物，因此将其通过化工加工纺丝而成的甲壳素纤维也带有正电荷，这种正电荷可使带有负电荷的细菌等微生物的电荷中和，从而使细菌活动受到抑制失去活性，达到抑菌、防臭、止痒的作用。同时甲壳素纤维与人体皮肤接触时可激活体液中的溶菌酶，防止微生物等有害物质侵入体内提高机体防御能力，起到滑肌健体的效果，是一种非常有前途的天然无毒保健性原料，但是，甲壳素本身很脆、强度较差，不易加工。而纤维素是自然界中最丰富的资源，已得到广泛的应用，目前利用纤维素制备出了透析膜、人工肠衣、超滤膜、微孔膜、色谱柱填料、中空纤维、保鲜膜、无纺布等产品已应用于医药、生物制品、食品、工业、农业及日常生活各个方面(G.R.Filho，J.Membrane Sci.，1993，82，43；H.Iijima，K.Sogawa，K.kamide，Polymer J.，1996，28(9)，808.)。但纤维素产品的韧性不好、保湿性能差，且不具有抑菌、防臭、止痒和防霉、防蛀作用。
发明内容
为了克服现有技术的甲壳素强度低、不易加工，纤维素韧性差、不具备保健作用等缺点而提供一种甲壳素无纺布。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是，甲壳素无纺布，其含有10～100重量份的水溶性甲壳素纤维和0～90重量份的基础纤维混合制成的针刺无纺布。
所述水溶性甲壳素纤维为羧甲基甲壳素纤维，  壳聚糖纤维，或二者的组合。
所述基础纤维为棉纤维、涤纶、粘胶纤维、丙纶中的一种或几种。
本发明还提供一种甲壳素无纺布，其由10～100重量份的水溶性甲壳素纤维和0～90重量份的基础纤维混合制成，该制备方法主要包括以下步骤：开棉，给棉，流棉，铺网，针刺，成卷，以及打包。
所述针刺步骤包括预针刺和主针刺。
所述开棉步骤是将打开后的粘胶纤维短纤维压紧，同时根据产品要求按10～100重量份的水溶性甲壳素纤维和0～90重量份的基础纤维混合进入开棉机开松；所述流棉和铺网步骤是指两次梳棉成疏松均匀的纤维网进行铺棉达到一定的宽度和厚度；所述针刺步骤是送至针刺机进行针刺无纺布，经过梳理铺网使短纤维形成具有一定厚度且均匀的纤维网，用带钩刺的针对纤维网进行反复穿刺使纤维与纤维交织缠结。
所述水溶性甲壳素纤维为羧甲基甲壳素纤维，壳聚糖纤维，或二者的组合；所述基础纤维为棉纤维、涤纶、粘胶纤维、丙纶中的一种或几种。
在所述开棉步骤中还包括对壳聚糖产生抗菌性的预处理步骤。
对壳聚糖产生抗菌性的预处理的方法是选自下述三种方法中的一种：第一种方法是将高分子量脱乙酰甲壳质用盐酸或酶处理，形成5-6个氨基葡萄糖连接的甲壳低聚糖的方法；第二种方法是将壳聚糖季铵盐化；第三种方法是将细度为5微米以下的脱乙酰壳聚糖粉末，按一定比例分散在纤维组织中而赋予抗菌性。
本发明的甲壳素无纺布，其由10～100重量份的水溶性甲壳素纤维和0～90重量份的基础纤维混合制成，其在制备面膜、卫生巾、护垫、湿巾、或一次性纸尿裤中的应用。
本发明的有益效果是：本发明的甲壳素无纺布由甲壳素无纺布是由水溶性甲壳素纤维和0～90重量份的基础纤维混合制成的针刺无纺布，因此其强度和韧性较佳，抗菌效果好，对于大肠杆菌(8099)的减少率可达到99.9％以上，金黄色葡萄球菌(ATCC6538)减少百分率可达99.9％以上，对于白色念珠菌(ATCC10231)减少百分率可达97.4％以上。具有抑菌、防臭、止痒和防霉、防蛀作用，对人体皮肤亲和性好，保健功能强。
具体实施方式
本发明的甲壳素纤维具有水溶性，所制成的抑菌防臭针刺无纺布是在利用基础纤维中加入一种羧甲基甲壳素纤维的针刺无纺布。用基础纤维与羧甲基甲壳素纤维混纺在一起，利用羧甲基甲壳素纤维带正电荷的特征，使基础纤维在发霉时出现带有负电荷的细菌微生物电荷时可以中和，破坏了细胞微生物的生存环境，使细菌不能呼吸失去活性，达到使针刺无纺布防菌、抑菌的目的，它是天然材料对人体无刺激。
本发明所采用的羧甲基甲壳素纤维和基础纤维按10～100重量份的羧甲基甲壳素纤维和0～90重量份的基础纤维混合制成无纺布。
其中，羧甲基甲壳素纤维是阳离子聚合物，具有真丝的光泽，结晶度(％)47.1，密度(克/平方厘米)1.4255，回潮率(％)15.30，分解温度224摄氏度。室温下，碱性甲壳素和氯乙酸异丙醇溶液反应可以制得羧甲基化甲壳素，这一材料在生物医药方面很有用途。
本实施例所用甲壳素纤维的物理指标：纤度1.0-3.0旦，长度为25-60mm，强度1.2-1.8克/旦；伸长率12-16％，但不限于此。
甲壳素纤维、基础纤维混合制备无纺布的方法主要包括以下步骤：开棉，给棉，流棉，铺网，预针刺，主针刺，成卷，以及打包。
将打开后的粘胶纤维短纤维压紧，同时根据产品要求按10～100重量份的羧甲基甲壳素纤维和0～90重量份的基础纤维混合进入开棉机开松后，经两次梳棉成疏松均匀的纤维网进行铺棉达到一定的宽度和厚度，送至针刺机进行预针刺，然后进行主针刺以达到理想的符合要求地无纺布，经过梳理铺网使短纤维形成具有一定厚度且均匀的纤维网，用截面为三角形或多棱型棱边上带钩刺的针对纤维网进行反复穿刺使纤维与纤维“交织”缠结而产生较大抱合力从而使无纺织布具有一定强力，所生产的无纺布即为羧甲基甲壳素无纺布，针刺法一般生产厚度为1mm以上的无纺布。
上述甲壳质纤维也可以其衍生物壳聚糖纤维代替。壳聚糖(chitosan)可由虾、蟹等节肢动物外壳提取的甲壳质(chitin)经脱乙酰化制得的天然聚阳离子多糖，其可用于对织物进行抗菌防霉处理。纺织品是微生物附着、繁殖和传播的良好介质，尤其是毛织物和丝织物，它们是蛋白质纤维，其脱落物和人体汗水混合后，为细菌、霉菌的生物繁殖提供了丰富的营养，使织物极易产生霉变，并造成疾病的传播。对纺织品进行抗菌防霉处理，并赋予杀菌功能，可消减细菌对人体的危害。使壳聚糖产生抗菌性的方法有三种，第一种方法是将高分子量脱乙酰甲壳质用盐酸或酶(甲壳质酶、脱乙酰甲壳质酶、纤维酶)处理，形成5-6个氨基葡萄糖连接的甲壳低聚糖的方法；第二种方法是将壳聚糖季铵盐化；第三种方法是将细度为5微米以下的脱乙酰壳聚糖粉末，按一定比例分散在纤维组织中而赋予抗菌性。毒性实验表明，这种天然抗菌剂的安全性能很好，对人体无毒害。其抗菌机理是由季铵化的脱乙酰壳聚糖分子的氨基，吸附细菌与细菌细胞壁表面的阴离子结合，阴碍其生化合成机能，从而起到抑制其增殖的效果。
上述基础纤维包括：棉纤维、涤纶、粘胶纤维、丙纶等短纤维中的一种或几种。
根据中华人民共和国的行业标准的织物抗菌性能试验方法，对本发明的无纺布进行抗菌试验，结果表明该无纺布对于大肠杆菌(8099)的减少率可达到99.9％以上，金黄色葡萄球菌(ATCC6538)减少百分率可达到99.9％以上，对于白色念珠菌(ATCC10231)减少百分率可达到97.4％以上。
例一
用羧甲基甲壳素纤维和棉纤维按10∶90重量比按上述方法混合制成针刺无纺布。抗菌试验结果表明，其对于大肠杆菌(8099)的减少率为99.9％，金黄色葡萄球菌(ATCC6538)减少百分率为99.9％，对于白色念珠菌(ATCC10231)减少百分率为97.4％。
例二
用羧甲基甲壳素纤维和涤纶按50∶50重量比按上述方法混合制成针刺无纺布。抗菌试验结果表明，其对于大肠杆菌(8099)的减少率为99.9％，金黄色葡萄球菌(ATCC6538)减少百分率为99.9％，对于白色念珠菌(ATCC10231)减少百分率为98％。
例三
用羧甲基甲壳素纤维和粘胶纤维按60∶40重量比按上述方法混合制成针刺无纺布。抗菌试验结果表明，其对于大肠杆菌(8099)的减少率为99.9％，金黄色葡萄球菌(ATCC6538)减少百分率为99.9％，对于白色念珠菌(ATCC10231)减少百分率为99.0％。
例四
用羧甲基甲壳素纤维和丙纶按80∶60重量比按上述方法混合制成针刺无纺布。抗菌试验结果表明，其对于大肠杆菌(8099)的减少率为99.99％，金黄色葡萄球菌(ATCC6538)减少百分率为99.99％，对于白色念珠菌(ATCC10231)减少百分率为99.0％。
例五
用壳聚糖和丙纶按60∶50重量比按上述方法混合制成针刺无纺布。抗菌试验结果表明，其对于大肠杆菌(8099)的减少率为99.9％，金黄色葡萄球菌(ATCC6538)减少百分率为99.9％，对于白色念珠菌(ATCC10231)减少百分率为99.0％。
在制成无纺布后，再在卫生用品厂生产为面膜、卫生巾、护垫、湿巾、一次性纸尿裤等多种一次性具有抑菌保健功能的卫生用品。
由于甲壳素具有很强的吸湿性、穿着适应性和抗菌性，所以它制成的衣料穿着舒适，无闷热及发粘感。本发明的甲壳素针刺无纺布用途广泛，可制成面膜、卫生巾、护垫、湿巾、一次性纸尿裤等多种一次性卫生用品，具有抑菌、防臭、止痒和防霉、防蛀作用。