海藻糖除臭粘膠纖維前期制備及其研究

鄭向華，車蓉蓉，于湖生

(青島大學， 山東 青島 266071)

海藻糖除臭粘膠纖維前期制備及其研究

鄭向華，車蓉蓉，于湖生

(青島大學， 山東 青島 266071)

將具有除臭功能的海藻糖粉末添加到粘膠紡絲液中，根據生產粘膠纖維的工藝制備海藻糖粘膠共混膜，確定最佳添加量并測試其相關性能。

海藻糖粉末；共混膜；除臭功能粘膠纖維

隨著人們生活水平的提高和老齡化問題的凸顯，各種令人不快的臭味問題越來越引起人們的關注，如何消除這些異味，成為研究的重點。各種臭味的主要化學成份為氨氣、醋酸、2-壬烯醛和異戊酸[1]。

海藻糖[2]是一種安全、對人體無毒無害的天然糖類，是自然界的動植物和微生物中廣泛存在的一種雙糖，它具有除臭功能。

本文將不同質量的海藻糖粉末添加到粘膠紡絲液中，制得海藻糖粘膠共混膜，確定海藻糖粉末的最佳添加量并測試其相關的基本性能和除臭功能，為規模化生產具有除臭功能的粘膠纖維提供依據。

1 實驗

1.1 實驗材料及設備

實驗材料：海藻糖粉末，粘膠紡絲液，硫酸，硫酸鋅，硫酸鈉，氨水，醋酸。

實驗設備：玻璃棒，水浴鍋，燒杯，電子天平，玻璃板，生物顯微鏡，JB90-D型攪拌器，NDJ-79型旋轉式粘度計，電子單纖維強力儀，檢測管81，手動氣體采樣器YD-100等。

1.2 方法

1.2.1 海藻糖粘膠共混紡絲液粘度測試實驗

用電子天平稱取不同質量的海藻糖粉末并加入到內有粘膠紡絲液的燒杯中(見表1方案1～6)，利用攪拌器攪拌，直至混合均勻、過濾、脫泡，再放入溫度穩定在25℃的水浴鍋中，然后用NDJ-79型旋轉式粘度計測量此共混紡絲液的粘度。

1.2.2 海藻糖粘膠共混膜的制備

將共混紡絲液用玻璃棒均勻地涂抹在載玻片上，使其形成均勻且具有一定厚度的薄膜，浸入凝固浴(60℃)中固化成形，凝固浴[3]水中加入110 g/L硫酸、230 g/L硫酸鈉、15 g/L硫酸鋅。待薄膜從玻璃板上脫落下來后，用蒸餾水充分洗滌。再將薄膜浸泡在NaOH濃度為10 g/L溶液中脫硫5 min，再水洗至中性。將薄膜撈出，放置于平鋪的無紡布之上，再將其平放于兩塊平滑的玻璃板之間干燥、備用。

1.2.3 共混膜的力學性能測試

選取表面平整、厚度均勻的普通粘膠膜和共混膜，分別將其制成2 cm長、l cm寬的長條，利用電子單纖維強力儀，測試普通粘膠膜1方案與2～6方案的海藻糖粘膠共混膜拉伸斷裂強力及拉伸斷裂伸長率。

1.2.4 共混膜的除臭性能測試

(1)對氨氣的除臭實驗

配制濃度為28%的氨水3 mL，加水稀釋成1000 mL，再加入3 mL酚酞和少量酒精約10 g，配制成紅色溶液。將實驗試劑同時同劑量地噴在純粘膠膜和海藻糖粘膠共混膜上，觀察紅色褪去的速度。

(2)對醋酸的除臭實驗

采用檢測管法[4]進行測定。取四只1 L的抽濾瓶，將其洗涮干凈擦干水分，編號為1，2，3，4。依次向各個編號的抽濾瓶中加入對應方案號的共混膜2.4 g。將四個抽濾瓶塞上白膠塞密封備用。用注射器抽取0.05 mL醋酸，然后加水稀釋20倍，密封，靜置使其混合均勻。向四個抽濾瓶中分別加入稀釋后的醋酸0.05 mL,密封抽濾瓶。2 h后，將檢測管一端連接到采樣器上，一端插入到抽濾瓶嘴處，速率均勻地分別抽取四個抽濾瓶中的氣體100 mL，直至檢測管上讀數穩定后，讀取檢測管上數值。

2 結果與分析

2.1 海藻糖粘膠紡絲液粘度測試結果

海藻糖粘膠紡絲液在25℃下粘度測試結果如表1所示。

表1 海藻糖粘膠紡絲液的配制方案及粘度測試結果

從表1可以看出，隨著海藻糖粉末添加量的增大，紡絲液的粘度也隨之增加，紡絲液的粘度較大，不利于膜的平整性和均勻性，并且在以后的粘膠纖維的制備中，粘度較大容易堵塞噴絲孔，不利于噴絲的連貫性，因此在制備海藻糖粘膠共混膜時可以選擇方案1～6。

2.2 海藻糖粘膠膜的制備及其表面性能研究與分析

采用生物顯微鏡(放大150倍)觀察膜的表面狀態，其生物顯微鏡照片如圖1所示。

圖1 不同方案制備的共混膜生物顯微鏡照片

由圖1可以看出，加入不用質量海藻糖粉末的粘膠紡絲液制備的共混膜的表面都較平滑均勻，這是由于海藻糖極易溶于水，在粘膠紡絲液中直接加入海藻糖粉末，粘膠紡絲液中少量的水分能使海藻糖充分溶解，從而使海藻糖粘膠共混膜與純粘膠共混膜的表面性狀相似。

2.3 共混膜的力學性能測試結果與分析

不同方案制備的共混膜的測試數據如表2所示。

表2 不同方案制備的共混膜的測試數據

從表2中不同方案共混膜的斷裂強力可以看出，五種方案的共混膜的斷裂強力都比普通粘膠膜小，隨著海藻糖粉末添加量的增加，膜的斷裂強力逐漸降低，這是因為海藻糖粉末的加入影響了膜中大分子本身的結構。2～6方案共混膜的斷裂伸長率相差不大，隨著海藻糖粉末添加量的增加而略有降低，與普通粘膠膜的斷裂伸長率差別不大。

2.4 共混膜除臭實驗結果

不同方案制備的共混膜除氨氣實驗結果如表3所示。

表3 不同方案制備的共混膜除氨氣實驗結果

海藻糖粘膠共混膜上紅色消失的速度比純粘膠膜快，證明海藻糖粘膠共混膜對氨氣具有吸附性。隨著海藻糖粉末的加入，海藻糖粘膠共混膜除氨氣的效果越好，但添加到一定程度，吸收氨氣的效果增加不再明顯。

不同方案制備的共混膜除醋酸實驗結果如表4所示。

表4 不同方案制備的共混膜除醋酸實驗結果

方案2和方案4制備的共混膜對醋酸的減少率為84%，方案3制備的共混膜對醋酸的減少率為86%。實驗表明，加入海藻糖粉末制備的共混膜能明顯吸收醋酸，而且各方案吸附能力差異不大。

3 結論

3.1 海藻糖粉末與粘膠紡絲液共混制得的共混膜(纖維)具有良好的除臭功能。

3.2 與純粘膠膜相比, 海藻糖粉末的加入使共混膜的斷裂強力和斷裂伸長率有所降低。因此, 制造海藻糖粘膠纖維時, 在確保除臭功能的前提下海藻糖粉末含量不宜太高。

3.3 100 mL粘膠紡絲液中加入2 g海藻糖粉末(方案3)制得的共混膜各項物理性能符合紡絲工藝要求，并且具有優良的除臭效果。

[1] 肖紅，施楣梧，劉麗麗．抗菌防臭紡織品相關的基礎性問題[J]．紡織學報，2010,31(9):147—152.

[2] AD Elbein.The metabolism of α、α-trehalose[J]. Advances in carbohydrate chemistry and biochemistry,1974,(30):227.

[3] 梁浩祥，姚靜，陳沾.麥飯石粘膠纖維織物的性能研究[J]. 上海紡織科技,2006,34(8):51—52.

[4] 車蓉蓉.高效除臭功能性粘膠纖維的研究[D].青島：青島大學，2014.

Research on Prophase Preparation of Trehalose and Viscose Fiber with Deodorant Function

ZhengXianghua,CheRongrong,YuHusheng

(Qingdao University,Qingdao 266071,China)

Trehalose powder with deodorant function was added into viscose spinning solution to get blend membrane. The optimal amount condition and the relative performance were determined by these experiments.

trehalose powder;blend membrane;viscose fiber with deodorant function

2014-07-21

鄭向華(1988—)，男，山東日照人，碩士研究生。

TS102

A

1009-3028(2014)06-0043-03