專利名稱：一種采用溶劑法制備抗病毒再生纖維素纖維的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬化學(xué)纖維的制備領(lǐng)域，特別是涉及一種采用溶劑法制備抗病毒再生纖維素纖 維的方法。
背景技術(shù)：
自然界中的所有物質(zhì)中纖維素不僅儲(chǔ)備量大，而且有巨大的恢復(fù)量。目前只有極少的 纖維素被制成纖維。用于制造纖維和薄膜的纖維素量，還不及世界工業(yè)生產(chǎn)的纖維素產(chǎn)量 的4%。隨著人類對(duì)自然界認(rèn)識(shí)的不斷深入以及石油、煤、天然氣等自然資源的日益短缺， 纖維素的利用還將逐漸擴(kuò)大。纖維素纖維由于原料纖維素能被生物分解或安全燃燒轉(zhuǎn)化成
水蒸氣和二氧化碳，由廢棄物引起的破壞環(huán)境問題少，因此發(fā)展纖維素纖維是十分必要的。 制造再生纖維素纖維的半制品——漿粕的原材料來源相當(dāng)廣泛，從優(yōu)質(zhì)的針葉木和棉短絨 到闊葉木、速生材、竹子、麻以及各種草本植物如甘蔗渣、蘆葦、黃麻桿等。
目前制備纖維素纖維主要采用的是粘膠法，生產(chǎn)過程冗長而復(fù)雜，能耗和操作費(fèi)用高， 并存在廢氣、廢水、廢渣的污染、處理回收等多項(xiàng)問題。而離子液體作為一種新型的纖維 素溶劑，在較寬的范圍內(nèi)以液態(tài)存在，且具有良好的熱穩(wěn)定性，無毒、無揮發(fā)性，有利于 環(huán)境保護(hù)和操作人員健康。并可以通過選擇適宜的陰、陽離子組合而改變其物理化學(xué)性質(zhì)， 是許多有機(jī)物、無機(jī)物和高分子材料的良性溶劑。許多離子液體對(duì)纖維素的溶解度很大， 有些甚至達(dá)到25%;而采用纖維素黃化法生產(chǎn)粘膠纖維所采用的纖維素濃度不超過10%， 因此采用離子液體生產(chǎn)纖維素纖維可以大大提高生產(chǎn)效率。
病毒是最小的病原微生物，臨床上較多的疾病與病毒感染有關(guān)，后者也是目前世界上 發(fā)病率最高的傳染性疾病之一。據(jù)國外統(tǒng)計(jì)資料報(bào)道，近3/4的傳染病是由病毒引起的。 不同的病毒感染引起不同的疾患，需要不同的抗病毒藥物治療。 一些由病毒引起的疾病在 日常生活中嚴(yán)重影響著人們的健康和生活，甚至影響家庭生活。更嚴(yán)重的是有些病毒還可 能引發(fā)更嚴(yán)重的疾病，如近年來巳發(fā)現(xiàn)宮頸癌的發(fā)病率增高更是與上面提到的幾種病毒感 染有關(guān)，HPV感染與外陰浸潤癌、外陰疣狀癌、陰道上皮內(nèi)瘤變及浸潤癌的關(guān)系也已受到 重視。因此，開發(fā)抗病毒纖維及其用品，可有效殺滅或抑制與其接觸的病毒，從而起到治 療和預(yù)防病毒的作用。
再生纖維素纖維作為一種常用的纖維原料，對(duì)于開發(fā)抗病毒類纖維素纖維顯得非常重 要。采用該抗病毒纖維素纖維制成的抗菌織物對(duì)病毒起到了阻隔兼殺滅的功能，不會(huì)導(dǎo)致 病毒產(chǎn)生耐藥變異菌株抗藥性，不造成人體傷害和環(huán)境傷害，具有安全、殺菌徹底、長效抗病毒、廣譜抗病毒等諸多特性。
專利00809842.5涉及了一種具有殺病毒和抗微生物活性的藥物纖維及其制品，該纖維 包括一種抗微生物物質(zhì)的藥物纖維含有一種帶有10—18個(gè)碳原子的季銨化合物卡塔明AB 和一種多元醇作為活性物質(zhì)，然而該產(chǎn)品和方法只適用于天然纖維，并且其所含的有效成 分含量很低。
專利200610117954.6涉及了一種抗病毒護(hù)墊的制造方法，是在溫敏中空纖維中放置抗 病毒藥物，將其進(jìn)一步制成抗病毒面層，通過在人體溫度下釋放藥物來達(dá)到抗病毒的作用， 然而其生產(chǎn)過程復(fù)雜，只能對(duì)局部用藥，難以推廣使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種采用溶劑法制備抗病毒再生纖維素纖維的方 法，該方法簡便易行，環(huán)境友好，應(yīng)用廣泛。
本發(fā)明的一種采用溶劑法制備抗病毒再生纖維素纖維的方法，包括
(1) 將機(jī)械粉碎的纖維素和抗病毒藥物以2 200: 1的重量比例混合，在機(jī)械攪拌下， 投入到相當(dāng)于總固質(zhì)量1.5-35倍的離子液體中，在60 13(TC溫度下溶解1~80小時(shí)，或同 時(shí)施加微波輻射，形成總固含量為3-40wt。/。、均一穩(wěn)定紡絲溶液；
(2) 紡絲溶液經(jīng)過濾、脫泡后，進(jìn)行紡絲，凝固浴固化、拉伸、水洗、上油，得到 目標(biāo)產(chǎn)物纖維素纖維。
所述的步驟(1)中原料纖維素為竹漿粕、麻漿粕、木漿粕、棉漿粕、盧葦漿、甘蔗 渣漿、黃麻桿漿、細(xì)菌纖維素或棉，聚合度在300-2500， a-纖維素含量為90%~100%，漿 粕經(jīng)過活化處理或不做處理。
所述的步驟(1)中抗病毒藥物為抗皰疹類藥物，包括洛韋類藥物。 所述的步驟(1)中離子液體是由陽離子和陰離子組成的，其中，陽離子選自取代基 是氫、Q~C6的烷基、乙烯基、丙烯基、丁烯基、羥乙基、羥丙基、烷氧基中的一種或多 種的垸基季銨離子、烷基季磷離子、垸基咪唑離子或烷基吡啶離子；陰離子選自鹵素離子、 BF4-、 PF4-、 SCN-、 CN-、 OCN-、 CNCT、 CF3S03-、 CF3COCT、 (CF3S02)2N-、 (CF3S02)2Cr 中的一種。
所述的步驟(1)中離子液體中的陽離子優(yōu)選取代基為Ci C6的垸基的烷基咪唑離子，
陰離子優(yōu)選鹵素離子。
所述的步驟(2)中的紡絲是采用濕法紡絲、干噴濕紡或熔噴濕紡進(jìn)行的。 所述的步驟(2)中凝固浴為水或0 60wtn/。的離子液體的水溶液，溫度為0 9(TC，紡絲速度為5-150米/分。
所述的步驟(2)中拉伸為緊張拉伸、噴頭拉伸、塑化拉伸、空氣浴后拉伸或回縮中 的一種或多種，總拉伸比為10-200%。
所述的步驟(2)中的纖維素纖維為纖維素共混短纖維和長絲纖維，其強(qiáng)度為2.5~4.0 cN/dtex。
本發(fā)明由纖維素、抗病毒藥物組成的紡絲原液可紡制成中空纖維膜，用于制備人工臟 器和凈水器的用膜，共混纖維可制造內(nèi)衣、手帕、經(jīng)混紡或純紡可制成各種服裝面料，并 對(duì)多種病毒，如皰疹類病毒(包括人乳頭瘤病毒、單純皰疹病毒和巨細(xì)胞病毒病毒等)有 良好的抵抗作用，可以廣泛應(yīng)用于醫(yī)用口罩、防護(hù)服、病房用被面等各種需要具有抗菌、 抗病毒等防護(hù)功能的紡織用品領(lǐng)域。 有益效果
(1) 本發(fā)明采用離子液體作為共溶劑，避免了粘膠法冗長復(fù)雜的生產(chǎn)過程，降低了 工藝能耗和操作費(fèi)用，離子液體作為新型的纖維素溶劑，無毒無害、無揮發(fā)性，有利于環(huán) 境保護(hù)和操作人員健康，易于回收，符合綠色生產(chǎn)的要求，其水溶液還可用做凝固浴；
(2) 與常規(guī)粘膠纖維相比較，本發(fā)明方法制備的纖維素共混纖維機(jī)械性能更高，具 有良好的機(jī)械強(qiáng)度，可廣泛用于抗病毒等防護(hù)功能的紡織用品領(lǐng)域。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而 不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定 的范圍。
實(shí)施例1
(1) 將粉碎的9.95份(重量份數(shù))漿粕(聚合度500)、 0.05份(重量份數(shù))藥物阿 昔洛韋混合，與100份(重量份數(shù))l-丁基-3-甲基咪唑氯酸鹽([BMIM]C1)離子液體混合 均勻，在90。C下攪拌24小時(shí)，得到紡絲溶液。
(2) 紡絲溶液經(jīng)過濾、脫泡后，經(jīng)多孔噴絲板進(jìn)入到含5%離子液體的凝固浴中，凝 固浴溫度為45'C。
(3) 經(jīng)過拉伸比為10%的塑化拉伸后，再經(jīng)水洗、漂白、上油、干燥等程序，紡絲 速度為50米/分，得到強(qiáng)度為3.2cN/dtex的纖維。
實(shí)施例2(1) 將粉碎的9份(重量份數(shù))漿粕、l份(重量份數(shù))阿昔洛韋混合，與200份(重 量份數(shù))l-丁基-3-甲基咪唑氯酸鹽([BMIM]C1)離子液體混合均勻，在100。C下攪拌120 小時(shí)，得到紡絲溶液。
(2) 紡絲溶液經(jīng)過濾、脫泡后，經(jīng)多孔噴絲板進(jìn)入到水凝固浴中，凝固浴溫度為35°C。
(3) 經(jīng)過拉伸比為1%的塑化拉伸后，再經(jīng)水洗、漂白、上油、干燥等程序，紡絲速 度為40米/分，得到強(qiáng)度為2.5cN/dtex的纖維。
實(shí)施例3
(1) 將粉碎的9份(重量份數(shù))漿粕、1份(重量份數(shù))阿昔洛韋混合，與40份(重 量份數(shù))l-烯丙基-3-甲基咪唑鹽酸鹽([AMIM]Cl))離子液體混合均勻，在120'C下攪拌 20小時(shí)，得到紡絲溶液。
(2) 紡絲溶液經(jīng)過濾、脫泡后，經(jīng)多孔噴絲板進(jìn)入到含25%離子液體的水溶液凝固浴中， 凝固浴溫度為55°C。
(3) 經(jīng)過拉伸比為8%的塑化拉伸后，再經(jīng)水洗、漂白、上油、干燥等程序，紡絲速度 為30米/分，得到強(qiáng)度為4.0cN/dtex的纖維。
實(shí)施例4
(1) 將粉碎的9份(重量份數(shù))漿粕、1份(重量份數(shù))藥物阿昔洛韋混合，與90份 (重量份數(shù))l-烯丙基-3-甲基咪唑鹽酸鹽([AMIM]Cl))離子液體混合均勻，在9(TC下攪
拌50小時(shí)，得到紡絲溶液。
(2) 紡絲溶液經(jīng)過濾、脫泡后，經(jīng)多孔噴絲板進(jìn)入到含45%離子液體的水溶液凝固浴中， 凝固浴溫度為85°C。
(3) 經(jīng)過拉伸比為5%的塑化拉伸后，再經(jīng)水洗、漂白、上油、干燥等程序，紡絲速度 為40米/分，得到強(qiáng)度為2.8cN/dtex的纖維。
權(quán)利要求
1.一種采用溶劑法制備抗病毒再生纖維素纖維的方法，包括(1)將機(jī)械粉碎的纖維素和抗病毒藥物以2～200∶1的重量比例混合，在機(jī)械攪拌下，投入到相當(dāng)于總固質(zhì)量1.5-35倍的離子液體中，在60～130℃溫度下溶解1～80小時(shí)，或同時(shí)施加微波輻射，形成總固含量3-40wt％、均一穩(wěn)定紡絲溶液；(2)紡絲溶液經(jīng)過濾、脫泡后，進(jìn)行紡絲，凝固浴固化、拉伸、水洗、上油，得到目標(biāo)產(chǎn)物纖維素纖維。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用溶劑法制備抗病毒再生纖維素纖維的方法，其特征在于 所述的步驟(1)中原料纖維素為竹漿粕、麻漿粕、木漿粕、棉漿粕、蘆葦漿、甘蔗渣漿、 黃麻桿漿、細(xì)菌纖維素或棉，聚合度在300~2500， cc-纖維素含量為90%~100%，漿粕經(jīng)過 活化處理或不做處理。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的釆用溶劑法制備抗病毒再生纖維素纖維的方法，其特征在于 所述的步驟(1)中抗病毒藥物為抗皰疹類藥物，包括洛韋類藥物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用溶劑法制備抗病毒再生纖維素纖維的方法，其特征在于 所述的步驟(1)中離子液體是由陽離子和陰離子組成的，其中，陽離子選自取代基是氫、 C廣C6的垸基、乙烯基、丙烯基、丁烯基、羥乙基、羥丙基、垸氧基中的一種或多種的垸 基季銨離子、烷基季磷離子、垸基咪唑離子或垸基吡啶離子；陰離子選自鹵素離子、BF4'、 PF厶SCN-、 CN-、 OCN-、 CNCT、 CF3S03-、 CF3COCT、 (CF3S02)2N-、 (CF3S02)2Cr中的一 種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的采用溶劑法制備抗病毒再生纖維素纖維的方法，其特征在于 所述的離子液體中的陽離子選自取代基為Cr^6的垸基的垸基咪唑離子，陰離子選自鹵素 離子。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用溶劑法制備抗病毒再生纖維素纖維的方法，其特征在于 所述的步驟(2)中的紡絲是釆用濕法紡絲、干噴濕紡或熔噴濕紡進(jìn)行的。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用溶劑法制備抗病毒再生纖維素纖維的方法，其特征在于 所述的步驟(2)中凝固浴為水或0 60wt。/。的離子液體的水溶液，溫度為0 9(TC，紡絲速 度為5~150米/分。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用溶劑法制備抗病毒再生纖維素纖維的方法，其特征在于 所述的步驟(2)中拉伸為緊張拉伸、噴頭拉伸、塑化拉伸、空氣浴后拉伸或回縮中的一 種或多種，總拉伸比為10-200%。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用溶劑法制備抗病毒再生纖維素纖維的方法，其特征在于所述的步驟(2)中的纖維素纖維為纖維素共混短纖維和長絲纖維，其強(qiáng)度為2.5~4.0 cN/dtex。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種采用溶劑法制備抗病毒再生纖維素纖維的方法，包括(1)將機(jī)械粉碎的纖維素和抗病毒藥物以2～200∶1的重量比例混合，在機(jī)械攪拌下，投入到離子液體中，在60～130℃溫度下溶解1～80小時(shí)，形成均一穩(wěn)定紡絲溶液；(2)紡絲溶液經(jīng)過濾、脫泡后，進(jìn)行紡絲，凝固浴固化、拉伸、水洗、上油，得到目標(biāo)產(chǎn)物纖維素纖維。本發(fā)明所得的纖維素纖維對(duì)多種病毒有良好的抵抗作用，機(jī)械強(qiáng)度高，可以廣泛應(yīng)用于醫(yī)用口罩、防護(hù)服、病房用被面等各種需要具有抗菌、抗病毒等防護(hù)功能的紡織用品領(lǐng)域。
文檔編號(hào)D01F1/10GK101294313SQ20081003912
公開日2008年10月29日 申請(qǐng)日期2008年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月18日
發(fā)明者何春菊, 孫俊芬, 王慶瑞, 陳雪英 申請(qǐng)人:東華大學(xué)