一種載姜黃素pH響應(yīng)變色抗菌纖維及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種載姜黃素抑響應(yīng)變色抗菌纖維及其制備方法，屬于材料加工技 術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 變色現(xiàn)象是指物質(zhì)在外界環(huán)境作用下而發(fā)生顏色改變。人們利用材料的變色性做 成的器件稱為變色材料。按材料受到的刺激方式來(lái)分，主要有光致變色，熱致變色，電致變 色和酸致變色等。各種各樣的變色現(xiàn)象給人們的生活增添了方便和情趣，也使世界更加窠 紛多彩。具有變色功能的紡織品作為一種創(chuàng)新材料，具有巨大的潛在市場(chǎng)。
[0003] 酸致變色材料，就是可因抑值的變化而產(chǎn)生顏色變化的材料。酸致變色紡織品可 應(yīng)用于多種場(chǎng)合，如用于指示酸氣存在的防護(hù)服，利用酸致變色紡織品來(lái)監(jiān)測(cè)汗液、尿液、 鼻涕等。大多數(shù)酸致變色染料在發(fā)生顏色變化時(shí)，主要是在質(zhì)子化（去質(zhì)子化）過(guò)程中，吸 收波長(zhǎng)發(fā)生了紅移或者紫移，分別稱為正酸致變色染料和負(fù)酸致變色染料。該些染料分子 在質(zhì)子化或者去質(zhì)子化過(guò)程中產(chǎn)生了不同的電子構(gòu)象，從而生成不同的顏色。通過(guò)將染料 或色素添加進(jìn)紡織材料，制備的柔性抑值傳感器可用作局部或者較大面積的傳感系統(tǒng)。目 前生產(chǎn)抑變色織物主要有=類(lèi)加工技術(shù)；傳統(tǒng)染色，表面處理W及在纖維形成過(guò)程中直接 添加抑值敏感型染料。
[0004] 姜黃素（化rcumin)是從姜科、天南星科中的一些植物的根莖中提取的一種化學(xué) 成分，是植物界很稀少的具有二酬的色素，為二酬類(lèi)化合物。姜黃素為澄黃色結(jié)晶粉末，味 稍苦，不溶于水，烙程179~182°C。姜黃素很早就作為一種天然色素被用到食品工業(yè)中，可 見(jiàn)其使用安全性較高，同時(shí)具有降血脂、抗腫瘤、抗炎、抗菌、利膽、抗氧化等多種藥理作用。 由于姜黃素分子兩端具有兩個(gè)哲基，在堿性條件下發(fā)生電子云偏離的共輛效應(yīng)，所W當(dāng)抑 大于8時(shí)，姜黃素會(huì)由黃變紅，現(xiàn)代化學(xué)利用此性能將其作為酸堿指示劑。由于姜黃素的W 上性質(zhì)，將其應(yīng)用于紡織品的染色及抗菌整理的研究頗為廣泛。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是為克服現(xiàn)有傳統(tǒng)染色和表面處理兩種工藝生產(chǎn)抑 變色織物所存在的的浸潰不均勻、耐洗性差、效果不長(zhǎng)久等缺點(diǎn)，提供一種載姜黃素抑響 應(yīng)變色抗菌纖維及其制備方法，將適量姜黃素加入紡絲液中進(jìn)行濕法紡絲，不僅使纖維獲 得抑響應(yīng)變色的性能，由于紡絲溫度低仍保留姜黃素的藥物活性，使纖維具有抗菌及藥物 緩釋的功能。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種載姜黃素抑響應(yīng)變色抗菌纖維，其特 征在于，W含有聚丙締膳（PAN)、姜黃素及溶劑的紡絲液采用濕法紡絲方法制備而成。
[0007] 本發(fā)明還提供了上述載姜黃素抑響應(yīng)變色抗菌纖維的制備方法，其特征在于，包 括：
[000引步驟1 ;將聚丙締膳粉體烘干脫水，篩網(wǎng)過(guò)濾分離；
[0009] 步驟2 ;將姜黃素、步驟1分離所得的聚丙締膳粉體及溶劑進(jìn)行混合，其中，聚丙締 膳的質(zhì)量濃度為18%~22%，姜黃素的用量為聚丙締膳粉體的干重的0. 5%~5% ;
[0010] 步驟3 ;將步驟2所得的混合液進(jìn)行攬拌使聚丙締膳膨化并溶解得到紡絲液，將所 得的紡絲液進(jìn)行脫泡，濕法紡絲，將所得的初生纖維進(jìn)行干燥致密化及熱定型處理，得到載 姜黃素抑響應(yīng)變色抗菌纖維。
[0011] 優(yōu)選地，所述的步驟1中的烘干脫水采用分段烘干法或恒溫烘干法。更優(yōu)選地，所 述的分段烘干法包括在60°c烘干比，在80°C烘干比，在100°C烘干化，在105°C烘干比，所 述的恒溫烘干法包括在l〇〇°C烘干化。
[001引所述的步驟2中的溶劑可為N，N-二甲基己酷胺值MAc)、二甲基亞諷值MSO)，N，N-二甲基甲酯胺值MF)、硫氯酸鋼（化SCN)、丙酬、碳酸己締醋巧C)、硝酸（HN03)和氯化鋒 狂nCl2)等。根據(jù)具體需要選擇合適的溶劑。所述的紡絲溶劑的選擇，需綜合考慮揮發(fā)快速 性、親膚安全性、易紡性及姜黃素的溶解性等多方面因素。優(yōu)選地，所述的溶劑為N，N-二甲 基己酷胺值MAc)或N，N-二甲基甲酯胺值MF)。
[0013] 所述的PAN與姜黃素含量的確定，姜黃素含量的增加會(huì)降低纖維的力學(xué)性能，根 據(jù)力學(xué)性能的測(cè)試確定姜黃素最佳用量為0. 5%~5% (對(duì)聚丙締膳干重），通過(guò)對(duì)紡絲效 果的測(cè)試，確定聚丙締膳的最佳質(zhì)量濃度為18%~22%。
[0014] 優(yōu)選地，所述的步驟2中的混合方式為；（1)先將PAN粉體加入溶劑中制備紡絲 液，再加入姜黃素固體粉末，攬拌加熱至溶解；或者（2)將姜黃素粉末及PAN粉體同時(shí)加入 溶劑中，攬拌加熱至完全溶解；或者（3)分別將PAN粉體和姜黃素加入到溶劑中制備PAN溶 液和姜黃素溶液，再先后將姜黃素溶液加入PAN溶液中，攬拌加熱至分散均勻；或者（4)先 將姜黃素加入到溶劑中制備姜黃素溶液，再加入PAN粉體，攬拌加熱至分散溶解均勻。四種 方式的優(yōu)選順序?yàn)椋?) > (4) > (2) > (1)。
[0015] 優(yōu)選地，所述的將步驟3所得的混合液進(jìn)行攬拌使聚丙締膳膨化并溶解得到紡絲 液采用先在200~400轉(zhuǎn)/分的攬拌轉(zhuǎn)速下進(jìn)行膨化化W上，再在60~70°C下加熱溶解 的兩步法完成，或者采用在200~400轉(zhuǎn)/分的攬拌轉(zhuǎn)速、60~70°C加熱條件下同時(shí)完成 變膨化邊溶解的過(guò)程。
[0016] 優(yōu)選地，所述的步驟3中，在將所得的紡絲液進(jìn)行脫泡前，對(duì)紡絲液用100~200 目不誘鋼篩網(wǎng)進(jìn)行過(guò)濾。若紡絲液均勻、透明，可不進(jìn)行過(guò)濾。若紡絲液中含有雜質(zhì)則根據(jù) 情況用100~200目不誘鋼篩網(wǎng)進(jìn)行過(guò)濾。
[0017] 優(yōu)選地，所述的步驟3中的脫泡為真空脫泡化W上。即使紡絲液里沒(méi)有明顯可見(jiàn) 氣泡，將紡絲液轉(zhuǎn)移至溶解蓋的過(guò)程中仍會(huì)有氣泡產(chǎn)生。因此，需要真空脫泡。
[001引優(yōu)選地，所述的步驟3中的濕法紡絲包括將紡絲液從噴絲板上的噴絲孔壓出，依 次經(jīng)過(guò)凝固浴、初級(jí)牽伸浴和熱牽伸浴后形成初生纖維。
[0019] 優(yōu)選地，所述的噴絲板上設(shè)有30個(gè)直徑為0. 1mm的圓形噴絲孔。
[0020] 優(yōu)選地，所述的干燥致密化及熱定型處理的處理溫度為110~130°C，處理時(shí)間為 2~5min。通過(guò)對(duì)紡絲纖維干燥致密化及熱定型處理得到性質(zhì)更為優(yōu)良的載姜黃素PAN纖 維絲束。
[002U 本發(fā)明將具有抑變色和抗菌性能的姜黃素添加到聚丙締膳（PAN)纖維紡絲液中 進(jìn)行濕法紡絲，制得纖維不僅著色均勻，色牢度優(yōu)異，具有可織造的