本發(fā)明屬于功能纖維領(lǐng)域，涉及一種功能殼聚糖纖維的制備方法。
背景技術(shù)：
殼聚糖的化學(xué)名是聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖，由自然界廣泛存在的甲殼素經(jīng)脫乙酰得到。殼聚糖具有優(yōu)良的生物相容性，還具有抗菌性能與可降解性能，是應(yīng)用廣泛的天然高分子。殼聚糖可溶解于有機(jī)酸與無機(jī)酸，經(jīng)濕法紡絲成形為殼聚糖纖維。目前，工業(yè)化生產(chǎn)殼聚糖纖維包括如下幾個步驟：將殼聚糖溶于醋酸溶液，制得殼聚糖紡絲液；殼聚糖紡絲液經(jīng)擠出，進(jìn)入氫氧化鈉凝固浴凝固成形；還可增加后處理工序以增強(qiáng)初生纖維的力學(xué)性能與抗菌性能。
在殼聚糖纖維的生產(chǎn)過程中，殼聚糖紡絲液的制備、儲存和輸送都會導(dǎo)致紡絲液粘度的降低，其本質(zhì)是殼聚糖分子鏈在酸性條件與強(qiáng)剪切力的共同作用下斷裂，而殼聚糖分子量的降低導(dǎo)致殼聚糖纖維強(qiáng)度的下降。面對上述問題，研究人員開發(fā)了一系列減小纖維成形過程殼聚糖分子量過度降低的技術(shù)，例如片狀殼聚糖直接溶解技術(shù)、塔板脫泡技術(shù)等(ZL201010166861.9，一種工業(yè)化生產(chǎn)純殼聚糖纖維的紡絲液制備方法；ZL201320541192.8，一種高黏度純殼聚糖紡絲液的脫泡裝置)，其原理是減少殼聚糖處于酸性溶劑的時間以及避免殼聚糖分子鏈?zhǔn)艿竭^度剪切。
隨著殼聚糖纖維的發(fā)展，功能性殼聚糖纖維成為新的發(fā)展方向。功能殼聚糖纖維的制備有多種方法，其中將功能性粉體與殼聚糖紡絲液均勻混合，進(jìn)而紡絲成形是其中之一。例如，有研究將氧化石墨烯加入殼聚糖紡絲液并紡絲成形為殼聚糖/氧化石墨烯復(fù)合纖維。氧化石墨烯的加入在一定程度上提高了殼聚糖纖維的力學(xué)強(qiáng)度，然而殼聚糖與氧化石墨烯的混合時間長達(dá)6小時，過長的混合過程必然會降低殼聚糖的分子量，導(dǎo)致所制備的殼聚糖/氧化石墨烯復(fù)合纖維的強(qiáng)度不高于160MPa，缺乏實(shí)際使用價值(Mechanical and dye adsorption properties of graphene oxide/chitosan composite fibers prepared by wet spinning.Carbohydrate polymers,2014,102:755-761.)。
因此，殼聚糖復(fù)合纖維的制備過程需關(guān)注功能性粉體與紡絲液混合過程，既要使功能性粉體與紡絲液混合均勻，也需要避免混合過程造成殼聚糖紡絲液粘度的大幅降低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種能夠保證殼聚糖功能纖維的強(qiáng)度同時能夠?qū)崿F(xiàn)功能粉體與殼聚糖紡絲液均勻混合的制備方法。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
一種功能殼聚糖纖維的制備方法，包括如下步驟：
1)采用殼聚糖溶劑溶解低分子量殼聚糖，制得載體溶液；
2)將功能性粉體與載體溶液混合，制得功能性母液；
3)將功能性母液以在線添加的方式注入殼聚糖紡絲液得到功能性紡絲液，功能性紡絲液經(jīng)擠出、凝固和拉伸工序后制得功能殼聚糖纖維。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案：
如上所述的功能殼聚糖纖維的制備方法，所述殼聚糖溶劑為醋酸溶液，所述醋酸溶液的濃度為1～6wt％。
如上所述的功能殼聚糖纖維的制備方法，所述低分子量殼聚糖的重均分子量為5×105～8×105g/mol，脫乙酰度大于90％。
如上所述的功能殼聚糖纖維的制備方法，步驟1)中，所述載體溶液中低分子量殼聚糖的濃度為3～9wt％。
如上所述的功能殼聚糖纖維的制備方法，所述功能性粉體是指不溶解于殼聚糖溶劑和纖維凝固所用的凝固劑的無機(jī)或有機(jī)粉體，具體為抗菌粉體、阻燃粉體或增強(qiáng)粉體；所述凝固劑為氫氧化鈉溶液；所述功能性粉體的平均粒徑小于1μm；
所述抗菌粉體為金屬銀、銅及其氧化物的粉體，或者進(jìn)一步地，為負(fù)載有銀、銅及其氧化物的二氧化硅或活性炭粉體；
所述阻燃粉體為2,2′-氧代雙(5,5-二甲基-1,3,2-二噁磷烷-2,2′-二硫化物)、1,2-二(2-氧代-5,5-二甲基-1,3,2-二氧磷雜環(huán)己-2-氨基)乙烷或N,N′-二(2-硫代-5,5-二甲基-1,3,2-二氧磷雜環(huán)己基)乙二胺粉體；
所述增強(qiáng)粉體為碳納米管或石墨烯粉體。
如上所述的功能殼聚糖纖維的制備方法，所述混合是指通過攪拌設(shè)備攪拌混合，所述攪拌設(shè)備為螺桿擠出機(jī)或捏合機(jī)，所述攪拌混合的攪拌速率為100～300轉(zhuǎn)/分，攪拌時間為0.5～1小時；步驟2)中，所述功能性母液中低分子量殼聚糖與功能性粉體的質(zhì)量比為1～10:1。
如上所述的功能殼聚糖纖維的制備方法，所述在線添加是指在殼聚糖紡絲液輸送管路上加裝功能性母液在線添加裝置，控制殼聚糖紡絲液流量與在線添加功能性母液流量實(shí)現(xiàn)添加量的計(jì)量。
如上所述的功能殼聚糖纖維的制備方法，所述殼聚糖紡絲液的濃度為3～8wt％，殼聚糖紡絲液中殼聚糖的重均分子量為8×105～15×105g/mol，脫乙酰度大于90％。
如上所述的功能殼聚糖纖維的制備方法，所述殼聚糖紡絲液與功能性母液的質(zhì)量比為1～20:1。
如上所述的功能殼聚糖纖維的制備方法，所述功能性紡絲液經(jīng)濕法紡絲或干噴濕法紡絲方法成形。
如上所述的功能殼聚糖纖維的制備方法，所述功能殼聚糖纖維的纖度為1.2～5.0dtex，干態(tài)斷裂強(qiáng)度大于1.5cN/dtex，斷裂伸長率大于5％；所述功能殼聚糖纖維為抗菌殼聚糖纖維、阻燃?xì)ぞ厶抢w維或增強(qiáng)殼聚糖纖維；
所述抗菌殼聚糖纖維按照GB/T 20944.3-2008的方法進(jìn)行抗菌性測試，對大腸桿菌的抗菌率大于等于93％，對金黃色葡萄球菌的抗菌率大于等于95％；
所述阻燃?xì)ぞ厶抢w維的極限氧指數(shù)大于25.0％；
所述增強(qiáng)殼聚糖纖維相對于相同成形條件下純的純殼聚糖纖維，干態(tài)斷裂強(qiáng)度至少提高10％。
本發(fā)明的功能殼聚糖纖維的制備方法，首先將功能性粉體與低分子量殼聚糖溶液制得功能性母液，然后將功能性母液以在線添加的方法注入殼聚糖紡絲液，進(jìn)而紡絲成形，制得功能殼聚糖纖維。殼聚糖由于分子內(nèi)與分子間存在強(qiáng)氫鍵作用，導(dǎo)致殼聚糖溶液的粘度高，高粘度的殼聚糖紡絲液與功能性粉體的混合比較困難，混合過程時間長，所需剪切作用力較大，容易造成殼聚糖分子鏈的斷裂，引起纖維力學(xué)性能的降低。研究表明殼聚糖的分子量越低，殼聚糖溶液的粘度越小，越容易與功能性粉體混合均勻，因此本發(fā)明選用重均分子量為5×105～8×105的低分子量殼聚糖，通過攪拌所提供的強(qiáng)剪切力，制備殼聚糖與功能性粉體均勻混合的功能性母液。將功能性母液注入殼聚糖紡絲液的過程中，由于低分子量殼聚糖與紡絲液的殼聚糖的分子結(jié)構(gòu)單元一致，兩者可以實(shí)現(xiàn)分子水平的混合，保證了功能粉體在殼聚糖中的均勻分散。本發(fā)明中低分子量殼聚糖起到了促進(jìn)功能性粉體與殼聚糖紡絲液均勻混合的橋梁作用，可提高功能性粉體的分散效率。有益效果：
1)本發(fā)明利用低分子量殼聚糖溶液的粘度低于殼聚糖紡絲液，更易與功能性粉體均勻混合的優(yōu)點(diǎn)，選擇低分子量殼聚糖作為功能母液的基體，制備了功能性粉體分散均勻、性質(zhì)穩(wěn)定的功能母液；
2)本發(fā)明中低分子量殼聚糖分子的結(jié)構(gòu)單元與紡絲液的殼聚糖一致，兩者可以實(shí)現(xiàn)分子水平的互溶，凝固過程兩者一并凝固成形，無額外添加物進(jìn)入凝固浴，不增加溶劑與凝固浴回收的負(fù)擔(dān)；
3)本發(fā)明中功能母液通過在線添加注入殼聚糖紡絲液中，能夠方便靈活地制造功能殼聚糖纖維，功能母液中的功能性粉體依靠紡絲液流動過程產(chǎn)生的剪切力實(shí)現(xiàn)均勻分散，避免了增加額外混合過程所引起的殼聚糖分子鏈斷裂等變化。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式，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)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
實(shí)施例1
一種抗菌殼聚糖纖維的制備方法，包括如下步驟：
1)采用濃度為1wt％的醋酸溶液溶解重均分子量為5×105、脫乙酰度為90％的低分子量殼聚糖，制得低分子量殼聚糖的濃度為3wt％的載體溶液；
2)將平均粒徑為0.39μm的抗菌粉體銀粉與載體溶液通過螺桿擠出機(jī)以100轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌0.5小時混合，制得抗菌母液，其中，低分子量殼聚糖與抗菌粉體的質(zhì)量比為1:1；
3)將抗菌母液以在線添加的方式注入濃度為3wt％、殼聚糖的重均分子量為8×105、脫乙酰度為90％的殼聚糖紡絲液，其中殼聚糖紡絲液與抗菌母液的質(zhì)量比為17:1，抗菌紡絲液經(jīng)擠出、凝固、牽伸工序后制得抗菌殼聚糖纖維。
測試表明，制得的抗菌殼聚糖纖維的纖度為1.2dtex，干態(tài)斷裂強(qiáng)度為1.81cN/dtex，斷裂伸長率為6％，抗菌殼聚糖纖維對大腸桿菌的抗菌率為93％，對金黃色葡萄球菌的抗菌率為95％。
實(shí)施例2
一種抗菌殼聚糖纖維的制備方法，包括如下步驟：
1)采用濃度為1.2wt％的醋酸溶液溶解重均分子量為5.1×105、脫乙酰度為90％的低分子量殼聚糖，制得低分子量殼聚糖的濃度為3.2wt％的載體溶液；
2)將平均粒徑為0.38μm的抗菌粉體銅粉與載體溶液通過螺桿擠出機(jī)以110轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌0.6小時混合，制得抗菌母液，其中，低分子量殼聚糖與抗菌粉體的質(zhì)量比為5:1；
3)將抗菌母液以在線添加的方式注入濃度為3.2wt％、殼聚糖的重均分子量為8.3×105、脫乙酰度為90％的殼聚糖紡絲液，其中殼聚糖紡絲液與抗菌母液的質(zhì)量比為16:1，抗菌紡絲液經(jīng)擠出、凝固、牽伸工序后制得抗菌殼聚糖纖維。
測試表明，制得的抗菌殼聚糖纖維的纖度為2.4dtex，干態(tài)斷裂強(qiáng)度為1.72cN/dtex，斷裂伸長率為6.5％，抗菌殼聚糖纖維對大腸桿菌的抗菌率為93.5％，對金黃色葡萄球菌的抗菌率為95.6％。
實(shí)施例3
一種抗菌殼聚糖纖維的制備方法，包括如下步驟：
1)采用濃度為1.5wt％的醋酸溶液溶解重均分子量為5.2×105、脫乙酰度為90.5％的低分子量殼聚糖，制得低分子量殼聚糖的濃度為3.5wt％的載體溶液；
2)將平均粒徑為0.37μm的抗菌粉體銀粉與載體溶液通過捏合機(jī)以120轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌0.7小時混合，制得抗菌母液，其中，低分子量殼聚糖與抗菌粉體的質(zhì)量比為4:1；
3)將抗菌母液以在線添加的方式注入濃度為3.4wt％、殼聚糖的重均分子量為8.6×105、脫乙酰度為90.6％的殼聚糖紡絲液，其中殼聚糖紡絲液與抗菌母液的質(zhì)量比為12:1，抗菌紡絲液經(jīng)擠出、凝固、牽伸工序后制得抗菌殼聚糖纖維。
測試表明，制得的抗菌殼聚糖纖維的纖度為2.5dtex，干態(tài)斷裂強(qiáng)度為1.63cN/dtex，斷裂伸長率為7％，抗菌殼聚糖纖維對大腸桿菌的抗菌率為94.1％，對金黃色葡萄球菌的抗菌率為95.9％。
實(shí)施例4
一種抗菌殼聚糖纖維的制備方法，包括如下步驟：
1)采用濃度為1.8wt％的醋酸溶液溶解重均分子量為5.3×105、脫乙酰度為90.8％的低分子量殼聚糖，制得低分子量殼聚糖的濃度為3.8wt％的載體溶液；
2)將平均粒徑為0.36μm的抗菌粉體氧化銀粉體與載體溶液通過捏合機(jī)以130轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌0.8小時混合，制得抗菌母液，其中，低分子量殼聚糖與抗菌粉體的質(zhì)量比為6:1；
3)將抗菌母液以在線添加的方式注入濃度為3.5wt％、殼聚糖的重均分子量為8.9×105、脫乙酰度為90.8％的殼聚糖紡絲液，其中殼聚糖紡絲液與抗菌母液的質(zhì)量比為11:1，抗菌紡絲液經(jīng)擠出、凝固、牽伸工序后制得抗菌殼聚糖纖維。
測試表明，制得的抗菌殼聚糖纖維的纖度為2.6dtex，干態(tài)斷裂強(qiáng)度為1.54cN/dtex，斷裂伸長率為7.5％，抗菌殼聚糖纖維對大腸桿菌的抗菌率為94.5％，對金黃色葡萄球菌的抗菌率為95.2％。
實(shí)施例5
一種抗菌殼聚糖纖維的制備方法，包括如下步驟：
1)采用濃度為2wt％的醋酸溶液溶解重均分子量為5.5×105、脫乙酰度為91％的低分子量殼聚糖，制得低分子量殼聚糖的濃度為4wt％的載體溶液；
2)將平均粒徑為0.35μm的抗菌粉體氧化銅粉體與載體溶液通過螺桿擠出機(jī)以140轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌0.9小時混合，制得抗菌母液，其中，低分子量殼聚糖與抗菌粉體的質(zhì)量比為2:1；
3)將抗菌母液以在線添加的方式注入濃度為3.6wt％、殼聚糖的重均分子量為9×105、脫乙酰度為91％的殼聚糖紡絲液，其中殼聚糖紡絲液與抗菌母液的質(zhì)量比為7:1，抗菌紡絲液經(jīng)擠出、凝固、牽伸工序后制得抗菌殼聚糖纖維。
測試表明，制得的抗菌殼聚糖纖維的纖度為1.8dtex，干態(tài)斷裂強(qiáng)度為1.55cN/dtex，斷裂伸長率為7.8％，抗菌殼聚糖纖維對大腸桿菌的抗菌率為95.2％，對金黃色葡萄球菌的抗菌率為95.2％。
實(shí)施例6
一種抗菌殼聚糖纖維的制備方法，包括如下步驟：
1)采用濃度為2.4wt％的醋酸溶液溶解重均分子量為5.6×105、脫乙酰度為91.1％的低分子量殼聚糖，制得低分子量殼聚糖的濃度為4.3wt％的載體溶液；
2)將平均粒徑為0.34μm的抗菌粉體氧化銀粉體與載體溶液通過捏合機(jī)以150轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌1小時混合，制得抗菌母液，其中，低分子量殼聚糖與抗菌粉體的質(zhì)量比為3:1；
3)將抗菌母液以在線添加的方式注入濃度為3.8wt％、殼聚糖的重均分子量為9.2×105、脫乙酰度為91.1％的殼聚糖紡絲液，其中殼聚糖紡絲液與抗菌母液的質(zhì)量比為6:1，抗菌紡絲液經(jīng)擠出、凝固、牽伸工序后制得抗菌殼聚糖纖維。
測試表明，制得的抗菌殼聚糖纖維的纖度為1.9dtex，干態(tài)斷裂強(qiáng)度為1.56cN/dtex，斷裂伸長率為8％，抗菌殼聚糖纖維對大腸桿菌的抗菌率為95.9％，對金黃色葡萄球菌的抗菌率為95.9％。
實(shí)施例7
一種抗菌殼聚糖纖維的制備方法，包括如下步驟：
1)采用濃度為2.6wt％的醋酸溶液溶解重均分子量為5.7×105、脫乙酰度為91.3％的低分子量殼聚糖，制得低分子量殼聚糖的濃度為4.5wt％的載體溶液；
2)將平均粒徑為0.33μm的抗菌粉體負(fù)載銀的二氧化硅粉體與載體溶液通過捏合機(jī)以160轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌0.5小時混合，制得抗菌母液，其中，低分子量殼聚糖與抗菌粉體的質(zhì)量比為3:1；
3)將抗菌母液以在線添加的方式注入濃度為4wt％、殼聚糖的重均分子量為9.6×105、脫乙酰度為91.3％的殼聚糖紡絲液，其中殼聚糖紡絲液與抗菌母液的質(zhì)量比為5:1，抗菌紡絲液經(jīng)擠出、凝固、牽伸工序后制得抗菌殼聚糖纖維。
測試表明，制得的抗菌殼聚糖纖維的纖度為2.0dtex，干態(tài)斷裂強(qiáng)度為1.58cN/dtex，斷裂伸長率為8.6％，抗菌殼聚糖纖維對大腸桿菌的抗菌率為95.9％，對金黃色葡萄球菌的抗菌率為96％。
實(shí)施例8
一種抗菌殼聚糖纖維的制備方法，包括如下步驟：
1)采用濃度為2.9wt％的醋酸溶液溶解重均分子量為5.8×105、脫乙酰度為91.4％的低分子量殼聚糖，制得低分子量殼聚糖的濃度為4.8wt％的載體溶液；
2)將平均粒徑為0.32μm的抗菌粉體負(fù)載銅的二氧化硅粉體與載體溶液通過螺桿擠出機(jī)以170轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌0.6小時混合，制得抗菌母液，其中，低分子量殼聚糖與抗菌粉體的質(zhì)量比為4:1；
3)將抗菌母液以在線添加的方式注入濃度為4.2wt％、殼聚糖的重均分子量為9.8×105、脫乙酰度為90％的殼聚糖紡絲液，其中殼聚糖紡絲液與抗菌母液的質(zhì)量比為5:1，抗菌紡絲液經(jīng)擠出、凝固、牽伸工序后制得抗菌殼聚糖纖維。
測試表明，制得的抗菌殼聚糖纖維的纖度為2.2dtex，干態(tài)斷裂強(qiáng)度為1.6cN/dtex，斷裂伸長率為9％，抗菌殼聚糖纖維對大腸桿菌的抗菌率為96.2％，對金黃色葡萄球菌的抗菌率為96.2％。
實(shí)施例9
一種抗菌殼聚糖纖維的制備方法，包括如下步驟：
1)采用濃度為3wt％的醋酸溶液溶解重均分子量為6×105、脫乙酰度為91.5％的低分子量殼聚糖，制得低分子量殼聚糖的濃度為5wt％的載體溶液；
2)將平均粒徑為0.31μm的抗菌粉體負(fù)載銀的二氧化硅粉體與載體溶液通過螺桿擠出機(jī)以180轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌0.7小時混合，制得抗菌母液，其中，低分子量殼聚糖與抗菌粉體的質(zhì)量比為4:1；
3)將抗菌母液以在線添加的方式注入濃度為4.4wt％、殼聚糖的重均分子量為10×105、脫乙酰度為91.2％的殼聚糖紡絲液，其中殼聚糖紡絲液與抗菌母液的質(zhì)量比為6:1，抗菌紡絲液經(jīng)擠出、凝固、牽伸工序后制得抗菌殼聚糖纖維。
測試表明，制得的抗菌殼聚糖纖維的纖度為2.3dtex，干態(tài)斷裂強(qiáng)度為1.52cN/dtex，斷裂伸長率為9.8％，抗菌殼聚糖纖維對大腸桿菌的抗菌率為96.8％，對金黃色葡萄球菌的抗菌率為96.3％。
實(shí)施例10
一種抗菌殼聚糖纖維的制備方法，包括如下步驟：
1)采用濃度為3.3wt％的醋酸溶液溶解重均分子量為6.2×105、脫乙酰度為91.6％的低分子量殼聚糖，制得低分子量殼聚糖的濃度為5.4wt％的載體溶液；
2)將平均粒徑為0.3μm的抗菌粉體負(fù)載氧化銀的二氧化硅粉體與載體溶液通過螺桿擠出機(jī)以190轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌0.8小時混合，制得抗菌母液，其中，低分子量殼聚糖與抗菌粉體的質(zhì)量比為4:1；
3)將抗菌母液以在線添加的方式注入濃度為4.5wt％、殼聚糖的重均分子量為10.3×105、脫乙酰度為91.5％的殼聚糖紡絲液，其中殼聚糖紡絲液與抗菌母液的質(zhì)量比為20:1，抗菌紡絲液經(jīng)擠出、凝固、牽伸工序后制得抗菌殼聚糖纖維。
測試表明，制得的抗菌殼聚糖纖維的纖度為2.4dtex，干態(tài)斷裂強(qiáng)度為1.54cN/dtex，斷裂伸長率為8％，抗菌殼聚糖纖維對大腸桿菌的抗菌率為97.7％，對金黃色葡萄球菌的抗菌率為96.5％。
實(shí)施例11
一種抗菌殼聚糖纖維的制備方法，包括如下步驟：
1)采用濃度為3.5wt％的醋酸溶液溶解重均分子量為6.3×105、脫乙酰度為91.8％的低分子量殼聚糖，制得低分子量殼聚糖的濃度為5.6wt％的載體溶液；
2)將平均粒徑為0.28μm的抗菌粉體負(fù)載氧化銅的二氧化硅粉體與載體溶液通過捏合機(jī)以200轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌0.9小時混合，制得抗菌母液，其中，低分子量殼聚糖與抗菌粉體的質(zhì)量比為5:1；
3)將抗菌母液以在線添加的方式注入濃度為4.6wt％、殼聚糖的重均分子量為10.5×105、脫乙酰度為92％的殼聚糖紡絲液，其中殼聚糖紡絲液與抗菌母液的質(zhì)量比為12:1，抗菌紡絲液經(jīng)擠出、凝固、牽伸工序后制得抗菌殼聚糖纖維。。
測試表明，制得的抗菌殼聚糖纖維的纖度為2.5dtex，干態(tài)斷裂強(qiáng)度為1.55cN/dtex，斷裂伸長率為10％，抗菌殼聚糖纖維對大腸桿菌的抗菌率為97％，對金黃色葡萄球菌的抗菌率為96.6％。
實(shí)施例12
一種抗菌殼聚糖纖維的制備方法，包括如下步驟：
1)采用濃度為3.9wt％的醋酸溶液溶解重均分子量為6.4×105、脫乙酰度為92％的低分子量殼聚糖，制得低分子量殼聚糖的濃度為5.8wt％的載體溶液；
2)將平均粒徑為0.27μm的抗菌粉體負(fù)載氧化銀的二氧化硅粉體與載體溶液通過捏合機(jī)以210轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌1小時混合，制得抗菌母液，其中，低分子量殼聚糖與抗菌粉體的質(zhì)量比為5:1；
3)將抗菌母液以在線添加的方式注入濃度為4.8wt％、殼聚糖的重均分子量為10.8×105、脫乙酰度為92％的殼聚糖紡絲液，其中殼聚糖紡絲液與抗菌母液的質(zhì)量比為7:1，抗菌紡絲液經(jīng)擠出、凝固、牽伸工序后制得抗菌殼聚糖纖維。
測試表明，制得的抗菌殼聚糖纖維的纖度為2.6dtex，干態(tài)斷裂強(qiáng)度為1.66cN/dtex，斷裂伸長率為7.5％，抗菌殼聚糖纖維對大腸桿菌的抗菌率為97.8％，對金黃色葡萄球菌的抗菌率為96.8％。
實(shí)施例13
一種抗菌殼聚糖纖維的制備方法，包括如下步驟：
1)采用濃度為4wt％的醋酸溶液溶解重均分子量為6.5×105、脫乙酰度為92.2％的低分子量殼聚糖，制得低分子量殼聚糖的濃度為6wt％的載體溶液；
2)將平均粒徑為0.26μm的抗菌粉體負(fù)載銀的活性炭粉體與載體溶液通過捏合機(jī)以220轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌0.5小時混合，制得抗菌母液，其中，低分子量殼聚糖與抗菌粉體的質(zhì)量比為4:1；
3)將抗菌母液以在線添加的方式注入濃度為5wt％、殼聚糖的重均分子量為11×105、脫乙酰度為92.3％的殼聚糖紡絲液，其中殼聚糖紡絲液與抗菌母液的質(zhì)量比為6:1，抗菌紡絲液經(jīng)擠出、凝固、牽伸工序后制得抗菌殼聚糖纖維。
測試表明，制得的抗菌殼聚糖纖維的纖度為2.8dtex，干態(tài)斷裂強(qiáng)度為1.58cN/dtex，斷裂伸長率為6.8％，抗菌殼聚糖纖維對大腸桿菌的抗菌率為97.5％，對金黃色葡萄球菌的抗菌率為97.1％。
實(shí)施例14
一種抗菌殼聚糖纖維的制備方法，包括如下步驟：
1)采用濃度為4.2wt％的醋酸溶液溶解重均分子量為6.6×105、脫乙酰度為92.5％的低分子量殼聚糖，制得低分子量殼聚糖的濃度為6.4wt％的載體溶液；
2)將平均粒徑為0.25μm的抗菌粉體負(fù)載銅的活性炭粉體與載體溶液通過螺桿擠出機(jī)以230轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌0.6小時混合，制得抗菌母液，其中，低分子量殼聚糖與抗菌粉體的質(zhì)量比為5:1；
3)將抗菌母液以在線添加的方式注入濃度為5.2wt％、殼聚糖的重均分子量為11.2×105、脫乙酰度為92.3％的殼聚糖紡絲液，其中殼聚糖紡絲液與抗菌母液的質(zhì)量比為12:1，抗菌紡絲液經(jīng)擠出、凝固、牽伸工序后制得抗菌殼聚糖纖維。
測試表明，制得的抗菌殼聚糖纖維的纖度為2.9dtex，干態(tài)斷裂強(qiáng)度為1.6cN/dtex，斷裂伸長率為6.5％，抗菌殼聚糖纖維對大腸桿菌的抗菌率為98.6％，對金黃色葡萄球菌的抗菌率為96.8％。
實(shí)施例15
一種抗菌殼聚糖纖維的制備方法，包括如下步驟：
1)采用濃度為4.5wt％的醋酸溶液溶解重均分子量為6.7×105、脫乙酰度為92.6％的低分子量殼聚糖，制得低分子量殼聚糖的濃度為6.8wt％的載體溶液；
2)將平均粒徑為0.24μm的抗菌粉體負(fù)載銀的活性炭粉體與載體溶液通過螺桿擠出機(jī)以240轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌0.7小時混合，制得抗菌母液，其中，低分子量殼聚糖與抗菌粉體的質(zhì)量比為5:1；
3)將抗菌母液以在線添加的方式注入濃度為5.4wt％、殼聚糖的重均分子量為11.5×105、脫乙酰度為92.3％的殼聚糖紡絲液，其中殼聚糖紡絲液與抗菌母液的質(zhì)量比為13:1，抗菌紡絲液經(jīng)擠出、凝固、牽伸工序后制得抗菌殼聚糖纖維。
測試表明，制得的抗菌殼聚糖纖維的纖度為3.0dtex，干態(tài)斷裂強(qiáng)度為1.6cN/dtex，斷裂伸長率為6％，抗菌殼聚糖纖維對大腸桿菌的抗菌率為98.8％，對金黃色葡萄球菌的抗菌率為97.9％。
實(shí)施例16
一種抗菌殼聚糖纖維的制備方法，包括如下步驟：
1)采用濃度為4.6wt％的醋酸溶液溶解重均分子量為6.8×105、脫乙酰度為92.8％的低分子量殼聚糖，制得低分子量殼聚糖的濃度為6.9wt％的載體溶液；
2)將平均粒徑為0.23μm的抗菌粉體負(fù)載氧化銀的活性炭粉體與載體溶液通過螺桿擠出機(jī)以250轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌0.8小時混合，制得抗菌母液，其中，低分子量殼聚糖與抗菌粉體的質(zhì)量比為4:1；
3)將抗菌母液以在線添加的方式注入濃度為5.5wt％、殼聚糖的重均分子量為11.6×105、脫乙酰度為93％的殼聚糖紡絲液，其中殼聚糖紡絲液與抗菌母液的質(zhì)量比為12:1，抗菌紡絲液經(jīng)擠出、凝固、牽伸工序后制得抗菌殼聚糖纖維。
測試表明，制得的抗菌殼聚糖纖維的纖度為3.2dtex，干態(tài)斷裂強(qiáng)度為1.6cN/dtex，斷裂伸長率為5.2％，抗菌殼聚糖纖維對大腸桿菌的抗菌率為98.5％，對金黃色葡萄球菌的抗菌率為97.6％。
實(shí)施例17
一種抗菌殼聚糖纖維的制備方法，包括如下步驟：
1)采用濃度為5wt％的醋酸溶液溶解重均分子量為7×105、脫乙酰度為93％的低分子量殼聚糖，制得低分子量殼聚糖的濃度為7wt％的載體溶液；
2)將平均粒徑為0.22μm的抗菌粉體負(fù)載氧化銅的活性炭粉體與載體溶液通過螺桿擠出機(jī)以260轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌0.9小時混合，制得抗菌母液，其中，低分子量殼聚糖與抗菌粉體的質(zhì)量比為2:1；
3)將抗菌母液以在線添加的方式注入濃度為5.6wt％、殼聚糖的重均分子量為11.8×105、脫乙酰度為93％的殼聚糖紡絲液，其中殼聚糖紡絲液與抗菌母液的質(zhì)量比為1:1，抗菌紡絲液經(jīng)擠出、凝固、牽伸工序后制得抗菌殼聚糖纖維。
測試表明，制得的抗菌殼聚糖纖維的纖度為3.4dtex，干態(tài)斷裂強(qiáng)度為1.6cN/dtex，斷裂伸長率為6％，抗菌殼聚糖纖維對大腸桿菌的抗菌率為99％，對金黃色葡萄球菌的抗菌率為98.4％。
實(shí)施例18
一種抗菌殼聚糖纖維的制備方法，包括如下步驟：
1)采用濃度為5.3wt％的醋酸溶液溶解重均分子量為7.2×105、脫乙酰度為93.5％的低分子量殼聚糖，制得低分子量殼聚糖的濃度為7.2wt％的載體溶液；
2)將平均粒徑為0.2μm的抗菌粉體負(fù)載氧化銀的活性炭粉體與載體溶液通過捏合機(jī)以270轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌1小時混合，制得抗菌母液，其中，低分子量殼聚糖與抗菌粉體的質(zhì)量比為4:1；
3)將抗菌母液以在線添加的方式注入濃度為5.8wt％、殼聚糖的重均分子量為12×105、脫乙酰度為93.5％的殼聚糖紡絲液，其中殼聚糖紡絲液與抗菌母液的質(zhì)量比為9:1，抗菌紡絲液經(jīng)擠出、凝固、牽伸工序后制得抗菌殼聚糖纖維。
測試表明，制得的抗菌殼聚糖纖維的纖度為3.5dtex，干態(tài)斷裂強(qiáng)度為1.7cN/dtex，斷裂伸長率為7％，抗菌殼聚糖纖維對大腸桿菌的抗菌率為99.2％，對金黃色葡萄球菌的抗菌率為99.3％。
實(shí)施例19
一種阻燃?xì)ぞ厶抢w維的制備方法，包括如下步驟：
1)采用濃度為5.6wt％的醋酸溶液溶解重均分子量為7.4×105、脫乙酰度為93.6％的低分子量殼聚糖，制得低分子量殼聚糖的濃度為7.5wt％的載體溶液；
2)將平均粒徑為0.18μm的阻燃粉體2,2′-氧代雙(5,5-二甲基-1,3,2-二噁磷烷-2,2′-二硫化物)粉體與載體溶液通過捏合機(jī)以280轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌0.5小時混合，制得阻燃母液，其中，低分子量殼聚糖與阻燃粉體的質(zhì)量比為5:1；
3)將阻燃母液以在線添加的方式注入濃度為6wt％、殼聚糖的重均分子量為12.5×105、脫乙酰度為93.5％的殼聚糖紡絲液，其中殼聚糖紡絲液與阻燃母液的質(zhì)量比為8:1，抗菌紡絲液經(jīng)擠出、凝固、牽伸工序后制得抗菌殼聚糖纖維。
測試表明，制得的阻燃?xì)ぞ厶抢w維的纖度為3.8dtex，干態(tài)斷裂強(qiáng)度為1.6cN/dtex，斷裂伸長率為7％，極限氧指數(shù)為25.5％。
實(shí)施例20
一種阻燃?xì)ぞ厶抢w維的制備方法，包括如下步驟：
1)采用濃度為5.9wt％的醋酸溶液溶解重均分子量為7.5×105、脫乙酰度為93.8％的低分子量殼聚糖，制得低分子量殼聚糖的濃度為7.8wt％的載體溶液；
2)將平均粒徑為0.16μm的阻燃粉體1,2-二(2-氧代-5,5-二甲基-1,3,2-二氧磷雜環(huán)己-2-氨基)乙烷粉體與載體溶液通過螺桿擠出機(jī)以290轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌0.6小時混合，制得阻燃母液，其中，低分子量殼聚糖與阻燃粉體的質(zhì)量比為5:1；
3)將阻燃母液以在線添加的方式注入濃度為6.5wt％、殼聚糖的重均分子量為12.8×105、脫乙酰度為93.8％的殼聚糖紡絲液，其中殼聚糖紡絲液與阻燃母液的質(zhì)量比為7:1，抗菌紡絲液經(jīng)擠出、凝固、牽伸工序后制得抗菌殼聚糖纖維。
測試表明，制得的阻燃?xì)ぞ厶抢w維的纖度為4dtex，干態(tài)斷裂強(qiáng)度為1.55cN/dtex，斷裂伸長率為5.6％，極限氧指數(shù)為26.0％。
實(shí)施例21
一種阻燃?xì)ぞ厶抢w維的制備方法，包括如下步驟：
1)采用濃度為6wt％的醋酸溶液溶解重均分子量為7.6×105、脫乙酰度為94％的低分子量殼聚糖，制得低分子量殼聚糖的濃度為8wt％的載體溶液；
2)將平均粒徑為0.15μm的阻燃粉體N,N′-二(2-硫代-5,5-二甲基-1,3,2-二氧磷雜環(huán)己基)乙二胺粉體與載體溶液通過螺桿擠出機(jī)以300轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌0.7小時混合，制得阻燃母液，其中，低分子量殼聚糖與阻燃粉體的質(zhì)量比為10:1；
3)將阻燃母液以在線添加的方式注入濃度為6.8wt％、殼聚糖的重均分子量為13×105、脫乙酰度為94％的殼聚糖紡絲液，其中殼聚糖紡絲液與阻燃母液的質(zhì)量比為10:1，抗菌紡絲液經(jīng)擠出、凝固、牽伸工序后制得抗菌殼聚糖纖維。
測試表明，制得的阻燃?xì)ぞ厶抢w維的纖度為4.2dtex，干態(tài)斷裂強(qiáng)度為1.53cN/dtex，斷裂伸長率為5.9％，極限氧指數(shù)為27.0％。
實(shí)施例22
一種增強(qiáng)殼聚糖纖維的制備方法，包括如下步驟：
1)采用濃度為5.8wt％的醋酸溶液溶解重均分子量為7.8×105、脫乙酰度為94.2％的低分子量殼聚糖，制得低分子量殼聚糖的濃度為8.3wt％的載體溶液；
2)將平均粒徑為0.12μm的增強(qiáng)粉體碳納米管粉體與載體溶液通過捏合機(jī)以250轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌0.8小時混合，制得增強(qiáng)母液，其中，低分子量殼聚糖與增強(qiáng)粉體的質(zhì)量比為5:1；
3)將增強(qiáng)母液以在線添加的方式注入濃度為7wt％、殼聚糖的重均分子量為13.5×105、脫乙酰度為94％的殼聚糖紡絲液，其中殼聚糖紡絲液與增強(qiáng)母液的質(zhì)量比為13:1，抗菌紡絲液經(jīng)擠出、凝固、牽伸工序后制得抗菌殼聚糖纖維。
測試表明，制得的增強(qiáng)殼聚糖纖維的纖度為4.5dtex，干態(tài)斷裂強(qiáng)度為1.9cN/dtex，斷裂伸長率為8％，相比同等成形條件下的純殼聚糖纖維，纖維的干態(tài)斷裂強(qiáng)度提高10％。
實(shí)施例23
一種增強(qiáng)殼聚糖纖維的制備方法，包括如下步驟：
1)采用濃度為5.5wt％的醋酸溶液溶解重均分子量為7.9×105、脫乙酰度為94.5％的低分子量殼聚糖，制得低分子量殼聚糖的濃度為8.6wt％的載體溶液；
2)將平均粒徑為0.1μm的增強(qiáng)粉體碳納米管粉體與載體溶液通過螺桿擠出機(jī)以260轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌0.9小時混合，制得增強(qiáng)母液，其中，低分子量殼聚糖與增強(qiáng)粉體的質(zhì)量比為6:1；
3)將增強(qiáng)母液以在線添加的方式注入濃度為7.5wt％、殼聚糖的重均分子量為14×105、脫乙酰度為94.8％的殼聚糖紡絲液，其中殼聚糖紡絲液與增強(qiáng)母液的質(zhì)量比為15:1，抗菌紡絲液經(jīng)擠出、凝固、牽伸工序后制得抗菌殼聚糖纖維。
測試表明，制得的增強(qiáng)殼聚糖纖維的纖度為4.8dtex，干態(tài)斷裂強(qiáng)度為2.1cN/dtex，斷裂伸長率為9％，相比同等成形條件下的純殼聚糖纖維，纖維的干態(tài)斷裂強(qiáng)度提高17％。
實(shí)施例24
一種增強(qiáng)殼聚糖纖維的制備方法，包括如下步驟：
1)采用濃度為6wt％的醋酸溶液溶解重均分子量為8×105、脫乙酰度為95％的低分子量殼聚糖，制得低分子量殼聚糖的濃度為9wt％的載體溶液；
2)將平均粒徑為0.06μm的增強(qiáng)粉體石墨烯粉體與載體溶液通過捏合機(jī)以300轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌1小時混合，制得增強(qiáng)母液，其中，低分子量殼聚糖與增強(qiáng)粉體的質(zhì)量比為7:1；
3)將增強(qiáng)母液以在線添加的方式注入濃度為8wt％、殼聚糖的重均分子量為15×105、脫乙酰度為96％的殼聚糖紡絲液，其中殼聚糖紡絲液與增強(qiáng)母液的質(zhì)量比為16:1，抗菌紡絲液經(jīng)擠出、凝固、牽伸工序后制得抗菌殼聚糖纖維。
測試表明，制得的增強(qiáng)殼聚糖纖維的纖度為5.0dtex，干態(tài)斷裂強(qiáng)度為2.0cN/dtex，斷裂伸長率為8％，相比同等成形條件下的純殼聚糖纖維，纖維的干態(tài)斷裂強(qiáng)度提高15％。