含铜海丝纤维释放铜离子的性能研究文献综述

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1、文献综述含铜海丝纤维释放铜离子的性能研究一、前言部分海丝纤维是一种具有特殊生物活性的功能性纤维。在海丝纤维的生产过程中，海藻类植物被加工成直径小于1μm的粉末后添加进纺丝溶液，然后经过湿法纺丝工艺分散在纤维素纤维中。这样得到的纤维结合了再生纤维素纤维的强度和柔软性，以及海藻植物所含有的天然活性成分，具有保健、护肤、抗菌等功效。海丝纤维包含的海藻颗粒中含有对金属离子有很强吸附性能的海藻酸，在与含有铜离子的水溶液处理后，海藻颗粒吸收铜离子后得到具有很强抗菌性能的含铜海丝活性纤维。由于铜离子具有特殊的抗菌性能及生物活性，含有铜离子的海丝纤维是一种具有特殊生物活性的功能性

2、纤维。二、主题部分海丝纤维的生产采用了先进的溶剂法技术把纤维素转化成再生纤维素纤维[1]。海丝(Seacell)纤维结合了纤维素纤维和海藻植物的性能,具有保健、护肤、抗菌等效果,是一种具有生物活性的纤维素纤维。由海丝纤维制成的织物手感好,光滑柔软,吸湿透气,穿着舒适。由于其主要的成分是再生纤维素纤维,海丝纤维的成纱性能好,染色均匀,色彩鲜艳,具有很好的光泽和悬垂性。因纤维中海藻成分的存在,海丝纤维对皮肤有自然的护肤美容和保健等功效。健康和环保是当今最重要的话题之一，是人类可持续发展的主要课题。随着新材料的发展，各种各样的功能性纺织品不断推出，其中具有生物活性的纺织

3、纤维是纺织材料发展方向之一[2]。本文研究了含铜海丝纤维的结构和释放铜离子的性能。2.1海丝纤维的结构海丝纤维的生产采用NMMO为溶剂的Lyocell[3]。工艺,这种工艺生产的纤维有很高的取向度,纤维的结晶度也高于其他各种再生纤维素纤维。由于纤维沿轴向的规整性,纤维的内部结构紧密,缝隙孔洞少,易于原纤化,断裂时可以明显地观测到断裂面上的原纤化现象。海丝纤维的结构与一般的Lyocell纤维有所不同。由于海丝纤维中分布着海藻颗粒,纤维内部紧密的结构在一定程度上受到破坏,其断裂时截面不像Lyocell纤维那样有许多沿着纤维方向的微纤维。纤维的断裂面很干净,说明纤维的原

4、纤化得到了改善。图1显示了在显微镜下观察到的海丝纤维的截面结构。可以看出,经过磨碎的海藻粉末被均匀地分散在纤维的结构中。由于纤维素的含量大大高于海藻粉末的含量,海藻粉末被包含在纤维素中,有一定的稳定性,可以在使用过程中持续地释放出活性成分。2.2含铜海丝纤维的性能海丝纤维结合了纤维素纤维和海藻植物的性能，具有护肤、保健、抗菌等效果，是一种具有生物活性的纤维素纤维[4]。从技术条件看，利用海丝纤维吸附金属离子的性能，用铜和锌等金属离子进行活化来生产海丝活性纤维，其工艺简单，无健康危害。在制备海丝纤维的过程中加入海藻成分后，海藻中的高效物质几乎全部保存并储存在海丝纤维

5、中。海藻含有丰富的矿物质、蛋白质和维生素，这些物质在湿环境中可以释放出来。而吸附了铜和锌离子的海丝纤维具有比普通海丝纤维更优良的性能。在使用过程中，当人的皮肤出汗使人体表面具有一个湿的环境时，海丝纤维中包含的矿物质、蛋白质、维生素和胡萝卜素等活性物质，以及铜和锌离子可以从纤维中释放出来，起到抗菌以及促进血液循环并激活纤维素交换的功能，从而使皮肤绷，紧并保持其光滑细腻。海丝纤维的性能与其生产流程密切相关。图2显示了海丝纤维的生产流程。图2海丝纤维的生产流程图在海丝纤维的生产过程中,首先将木浆中的纤维素溶解制成溶液,然后与海藻粉末混合后纺丝。其中纤维素为主要的原料,得

6、到的纤维是一种以纤维素为载体,以海藻粉末为活性成分的复合材料。在生产过程中根据原料来源的不同,木浆可以采用干、湿或湿+酶法进行预处理,然后用NMMO溶解。在加工过程中,海藻是以固体状态被混入纤维的。由于溶剂法生产的再生纤维素纤维的直径一般为10～15μm,加入纤维中的海藻粉末的直径应该在9μm以下。在生产过程中,海藻粉末可以在木浆溶解前或在溶解过程中与纤维素溶液混合。海藻粉末可直接加入纺丝液中,或以悬浮液的方式加入。生产过程中木浆中的纤维素被NMMO溶解后形成均匀的溶液,加入海藻粉末后经高速搅拌充分混合,然后真空脱泡形成纺丝溶液。当海藻粉末的直径小于9μm时,生产

7、过程中的过滤、喷丝等工序与一般的Lyocell纤维的生产过程基本相同。由于纺丝溶液的黏度很高,海藻粉末可以均匀地分布在溶液中,而不会下沉或聚集。纺丝溶液在挤出喷丝孔后先进入一个空气层,然后进入一个含NMMO的水浴,使纤维素凝固成丝条,经过进一步的牵伸、水洗、干燥等工序形成纤维。2.3微量元素与人体健康微量元素是机体内环境重要组成部分,它本身以及与其它因素的平衡或失调影响着机体生理病理的变化[7]‘2.31微量元素与衰老鉴于异常自由基反应及其与衰老的关系,以及微量元素在催化或抑制自由基反应和清除反应中产生的有害物质方面的作用,微量元素硒、锌及结合于酶中硒、锌、锰、铜

8、对延缓衰老