海藻糖除臭粘胶纤维前期制备及其研究

郑向华，车蓉蓉，于湖生

(青岛大学， 山东 青岛 266071)

海藻糖除臭粘胶纤维前期制备及其研究

郑向华，车蓉蓉，于湖生

(青岛大学， 山东 青岛 266071)

将具有除臭功能的海藻糖粉末添加到粘胶纺丝液中，根据生产粘胶纤维的工艺制备海藻糖粘胶共混膜，确定最佳添加量并测试其相关性能。

海藻糖粉末；共混膜；除臭功能粘胶纤维

随着人们生活水平的提高和老龄化问题的凸显，各种令人不快的臭味问题越来越引起人们的关注，如何消除这些异味，成为研究的重点。各种臭味的主要化学成份为氨气、醋酸、2-壬烯醛和异戊酸[1]。

海藻糖[2]是一种安全、对人体无毒无害的天然糖类，是自然界的动植物和微生物中广泛存在的一种双糖，它具有除臭功能。

本文将不同质量的海藻糖粉末添加到粘胶纺丝液中，制得海藻糖粘胶共混膜，确定海藻糖粉末的最佳添加量并测试其相关的基本性能和除臭功能，为规模化生产具有除臭功能的粘胶纤维提供依据。

1 实验

1.1 实验材料及设备

实验材料：海藻糖粉末，粘胶纺丝液，硫酸，硫酸锌，硫酸钠，氨水，醋酸。

实验设备：玻璃棒，水浴锅，烧杯，电子天平，玻璃板，生物显微镜，JB90-D型搅拌器，NDJ-79型旋转式粘度计，电子单纤维强力仪，检测管81，手动气体采样器YD-100等。

1.2 方法

1.2.1 海藻糖粘胶共混纺丝液粘度测试实验

用电子天平称取不同质量的海藻糖粉末并加入到内有粘胶纺丝液的烧杯中(见表1方案1～6)，利用搅拌器搅拌，直至混合均匀、过滤、脱泡，再放入温度稳定在25℃的水浴锅中，然后用NDJ-79型旋转式粘度计测量此共混纺丝液的粘度。

1.2.2 海藻糖粘胶共混膜的制备

将共混纺丝液用玻璃棒均匀地涂抹在载玻片上，使其形成均匀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硫酸钠、15 g/L硫酸锌。待薄膜从玻璃板上脱落下来后，用蒸馏水充分洗涤。再将薄膜浸泡在NaOH浓度为10 g/L溶液中脱硫5 min，再水洗至中性。将薄膜捞出，放置于平铺的无纺布之上，再将其平放于两块平滑的玻璃板之间干燥、备用。

1.2.3 共混膜的力学性能测试

选取表面平整、厚度均匀的普通粘胶膜和共混膜，分别将其制成2 cm长、l cm宽的长条，利用电子单纤维强力仪，测试普通粘胶膜1方案与2～6方案的海藻糖粘胶共混膜拉伸断裂强力及拉伸断裂伸长率。

1.2.4 共混膜的除臭性能测试

(1)对氨气的除臭实验

配制浓度为28%的氨水3 mL，加水稀释成1000 mL，再加入3 mL酚酞和少量酒精约10 g，配制成红色溶液。将实验试剂同时同剂量地喷在纯粘胶膜和海藻糖粘胶共混膜上，观察红色褪去的速度。

(2)对醋酸的除臭实验

采用检测管法[4]进行测定。取四只1 L的抽滤瓶，将其洗涮干净擦干水分，编号为1，2，3，4。依次向各个编号的抽滤瓶中加入对应方案号的共混膜2.4 g。将四个抽滤瓶塞上白胶塞密封备用。用注射器抽取0.05 mL醋酸，然后加水稀释20倍，密封，静置使其混合均匀。向四个抽滤瓶中分别加入稀释后的醋酸0.05 mL,密封抽滤瓶。2 h后，将检测管一端连接到采样器上，一端插入到抽滤瓶嘴处，速率均匀地分别抽取四个抽滤瓶中的气体100 mL，直至检测管上读数稳定后，读取检测管上数值。

2 结果与分析

2.1 海藻糖粘胶纺丝液粘度测试结果

海藻糖粘胶纺丝液在25℃下粘度测试结果如表1所示。

表1 海藻糖粘胶纺丝液的配制方案及粘度测试结果

从表1可以看出，随着海藻糖粉末添加量的增大，纺丝液的粘度也随之增加，纺丝液的粘度较大，不利于膜的平整性和均匀性，并且在以后的粘胶纤维的制备中，粘度较大容易堵塞喷丝孔，不利于喷丝的连贯性，因此在制备海藻糖粘胶共混膜时可以选择方案1～6。

2.2 海藻糖粘胶膜的制备及其表面性能研究与分析

采用生物显微镜(放大150倍)观察膜的表面状态，其生物显微镜照片如图1所示。

图1 不同方案制备的共混膜生物显微镜照片

由图1可以看出，加入不用质量海藻糖粉末的粘胶纺丝液制备的共混膜的表面都较平滑均匀，这是由于海藻糖极易溶于水，在粘胶纺丝液中直接加入海藻糖粉末，粘胶纺丝液中少量的水分能使海藻糖充分溶解，从而使海藻糖粘胶共混膜与纯粘胶共混膜的表面性状相似。

2.3 共混膜的力学性能测试结果与分析

不同方案制备的共混膜的测试数据如表2所示。

表2 不同方案制备的共混膜的测试数据

从表2中不同方案共混膜的断裂强力可以看出，五种方案的共混膜的断裂强力都比普通粘胶膜小，随着海藻糖粉末添加量的增加，膜的断裂强力逐渐降低，这是因为海藻糖粉末的加入影响了膜中大分子本身的结构。2～6方案共混膜的断裂伸长率相差不大，随着海藻糖粉末添加量的增加而略有降低，与普通粘胶膜的断裂伸长率差别不大。

2.4 共混膜除臭实验结果

不同方案制备的共混膜除氨气实验结果如表3所示。

表3 不同方案制备的共混膜除氨气实验结果

海藻糖粘胶共混膜上红色消失的速度比纯粘胶膜快，证明海藻糖粘胶共混膜对氨气具有吸附性。随着海藻糖粉末的加入，海藻糖粘胶共混膜除氨气的效果越好，但添加到一定程度，吸收氨气的效果增加不再明显。

不同方案制备的共混膜除醋酸实验结果如表4所示。

表4 不同方案制备的共混膜除醋酸实验结果

方案2和方案4制备的共混膜对醋酸的减少率为84%，方案3制备的共混膜对醋酸的减少率为86%。实验表明，加入海藻糖粉末制备的共混膜能明显吸收醋酸，而且各方案吸附能力差异不大。

3 结论

3.1 海藻糖粉末与粘胶纺丝液共混制得的共混膜(纤维)具有良好的除臭功能。

3.2 与纯粘胶膜相比, 海藻糖粉末的加入使共混膜的断裂强力和断裂伸长率有所降低。因此, 制造海藻糖粘胶纤维时, 在确保除臭功能的前提下海藻糖粉末含量不宜太高。

3.3 100 mL粘胶纺丝液中加入2 g海藻糖粉末(方案3)制得的共混膜各项物理性能符合纺丝工艺要求，并且具有优良的除臭效果。

[1] 肖红，施楣梧，刘丽丽．抗菌防臭纺织品相关的基础性问题[J]．纺织学报，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，姚静，陈沾.麦饭石粘胶纤维织物的性能研究[J]. 上海纺织科技,2006,34(8):51—52.

[4] 车蓉蓉.高效除臭功能性粘胶纤维的研究[D].青岛：青岛大学，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

郑向华(1988—)，男，山东日照人，硕士研究生。

TS102

A

1009-3028(2014)06-0043-03