一种含橄榄的es纤维及其制备方法
阅读说明：本技术 一种含橄榄的es纤维及其制备方法 (Olive-containing ES fiber and preparation method thereof ) 是由 黄效华 刘浩林 刘洁 甄丽 穆伟华 于 2020-10-31 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种含橄榄的ES纤维及其制备方法,包括：橄榄提取液的制备、分子巢颗粒的制备、含橄榄提取物的分子巢颗粒的制备、制备皮层材料、制备芯层材料、纺丝、后处理。本发明的有益效果为：本发明的含橄榄的ES纤维对金黄色葡萄球菌抑菌率≥99.3%,对大肠杆菌抑菌率≥96.8%,对白色念珠菌抑菌率≥95.2%；在1.2×10-2w/in2紫外线照射50h,其物理性能仍能够保持96.1%以上；模量为163-170N/tex。(The invention provides olive-containing ES fibers and a preparation method thereof, wherein the preparation method comprises the following steps: preparing olive extracting solution, preparing molecular nest particles containing olive extracts, preparing skin layer materials, preparing core layer materials, spinning and carrying out post-treatment. The invention has the beneficial effects that: the olive-containing ES fiber has the bacteriostatic rate of more than or equal to 99.3 percent on staphylococcus aureus, the bacteriostatic rate of more than or equal to 96.8 percent on escherichia coli and the bacteriostatic rate of more than or equal to 95.2 percent on candida albicans; the physical property of the material can still keep more than 96.1 percent after the ultraviolet irradiation of 1.2 multiplied by 10 < -2 > w/in2 for 50 hours; the modulus is 163-170N/tex.)
技术领域
本发明涉及ES纤维领域，尤其是涉及一种含橄榄的ES纤维及其制备方法。
背景技术
橄榄，橄榄科橄榄属乔木植物。高可达35米，胸径可达150厘米。小叶3-6对，纸质至革质，侧脉12-16对，果序长1.5-15厘米，具1-6果。卵圆形至纺锤形，成熟时黄绿色，外果皮厚，核硬，两端尖，核面粗化。花期4-5月，果10-12月成熟。橄榄原产于中国南方，中国福建、中国台湾、广东、广西、云南、日本（长崎、冲绳）及马来半岛等地区均有栽培，野生橄榄于海拔1300米以下的沟谷和山坡杂木林中，或栽培于庭园、村旁。
橄榄是很好的防风树种及行道树。其木材可造船，作枕木，制家具、制农具及建筑用材等。并且其橄榄叶、橄榄果、橄榄核均可入药，具有清热解毒、化痰止咳、消疾杀虫、消肿止痛等功效。其中橄榄果可生食或渍制，药用治喉头炎、咳血、烦渴、肠炎腹泻。
早在15世纪-16世纪，就有迹象显示饮用橄榄叶泡的茶是中东地区传统上治疗例如咳嗽，喉咙痛, 膀胱炎和发热等不适的方法。而直到18世纪早期，橄榄叶才开始引起医疗界的注意。橄榄叶中主要含有的主要成分为环烯醚萜类物质、黄酮及其甙、双黄酮及其甙、低分子单宁等，其活性最高的为橄榄苦甙和羟基酪醇。橄榄叶中的橄榄苦甙可以保护皮肤细胞不受紫外线的伤害，防止紫外线对皮肤膜脂质的分解，促进纤维细胞生成胶元蛋白，减少纤维细胞胶元酶的分泌，阻止细胞膜的抗聚糖反应，从而高度保护纤维细胞，自然抵御由氧化而导致肌肤的破坏，更免受UV紫外线伤害，有效维持肌肤柔嫩与弹性，达到扶肤、嫩肤的功效。
ES纤维是日本智索公司开发出来的聚烯烃系纤维，是一种新型的热接合性复合纤维。该纤维为双组分皮芯结构复合纤维，皮层组织熔点低且柔软性好，芯层组织则熔点高、强度高。这种纤维经过热处理后，皮层一部分熔融而起粘结作用，其余仍保留纤维状态，同时具有热收缩率小的特征。特别适合用作热风穿透工艺生产卫生材料、保暖填充料、过滤材料等产品。
ES纤维经过热处理后，纤维与纤维之间互相接着，可形成不用粘合剂的无纺布成型体。如热风粘合式无纺布、热轧粘合式无纺布。ES纤维是将两种不同熔点的树脂进行组合而成，利用两者的熔点差，仅经热处理就可以实现纤维间的粘合。ES纤维截面形式为“皮芯型”或“并列型”，采用ES纤维加工而成的非织造布具有良好的蓬松性、柔软性和湿弹性。
随着时代的发展进步和人们生活水平的提高，对ES纤维的功能性改进也越来越多。由于ES纤维对皮肤具有一定的刺激性，过敏体质人群在使用ES纤维制品时，容易出现不同程度的过敏反应。由此，在ES纤维应用越来越广泛的今天，对ES纤维的抗过敏功能的需求也越来越迫切。
目前，常见的ES纤维改性方法主要有两种：一种是在纺丝程中，直接添加功能改性剂至皮层原料中，制备功能性ES纤维。另一种方法是通过后处理工艺将功能性成分附着于纤维表面，从而赋予ES纤维一定程度的功能特性。前述的第一种方法，能够有效将功能性助剂分散于ES纤维皮层内部，能够使纤维具备永久功能性，由此成为功能改性研究的重点方向。
在采用第一种生产工艺生产ES纤维的现有技术中，有将功能性助剂负载于纳米二氧化硅多孔颗粒，再制备功能性母粒，最后混合纺丝的工艺见诸报道。申请人经研究发现，目前采用上述工艺制备ES纤维的过程中，由于纳米二氧化硅多孔颗粒自身趋于团聚的特性，在作为负载有功能性成分的载体时，其在ES纤维皮层内部的分布性不佳，改性效果不理想，功能性成分无法在纤维上充分发挥改性作用。
进一步的，申请人在采用橄榄作为植物改性材料对ES纤维进行改性的研究过程中发现，将从橄榄中提取的有效成分负载于常用载体上时，负载效果不理想，无法达到工艺要求。而将所述的有效成分负载于纳米二氧化硅多孔颗粒上时，虽然负载效果较好，但是在纤维加工成型过程中，橄榄有效成分易被工艺影响而流失，加工稳定性不理想。
发明内容
为解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种含橄榄的ES纤维及其制备方法，以实现以下发明目的：
（1）改善负载有橄榄有效成分的纳米二氧化硅多孔颗粒在ES纤维皮层内部的分布性；
（2）改善含有橄榄有效成分的纳米二氧化硅多孔颗粒的加工稳定性；
（3）降低ES纤维对皮肤的刺激性。
为解决以上技术问题，本发明采取的技术方案如下：
一种含橄榄的ES纤维的制备方法，包括：橄榄提取液的制备、分子巢颗粒的制备、含橄榄提取物的分子巢颗粒的制备、制备皮层材料、制备芯层材料、纺丝、后处理；
所述橄榄提取液的制备，由橄榄叶提取物和橄榄果提取物的混合物，通过超声提取制得；
所述分子巢颗粒的制备，包括有：前驱体制备、成型；
所述前驱体的制备，将无水乙醇和去离子水混合，然后投入预定份数的十六烷基三甲基溴化铵和氨水，200-300RPM搅拌5-10min后，滴加投入预定份数的正硅酸乙酯，继续搅拌1-1.5h，升温至35-45℃，保温2-4h，放置凝胶陈化，制得所述前驱体；
所述成型，干燥、煅烧所述前驱体，制得分子巢颗粒；所述分子巢颗粒为多孔纳米SiO2，粒径为300-360nm，孔径为5-12nm，比表面650-800m3/g；
进一步的，所述分子巢颗粒的制备，包括有：活化；
所述活化，将所述成型后的分子巢颗粒，置于密闭容器内，在30s内加压至11-12MPa，保压10min，1.5s内快速泄压至常压；然后再次在30s内加压至15-20MPa，保压5min，1.5s内快速泄压至常压，完成活化步骤。
进一步的，所述含橄榄提取物的分子巢颗粒的制备，包括分子巢颗粒分散液的制备、负载；
所述分子巢颗粒分散液的制备，将所述的分子巢颗粒投入至无水乙醇中，分散均匀，制得；
所述分子巢颗粒：无水乙醇的体积比为1:1-2；
所述负载，将所述橄榄提取液、分子巢颗粒分散液与表面活性剂、稳定剂混合，500-600RPM分散20-30min；
所述橄榄提取液：分子巢颗粒分散液：表面活性剂：稳定剂的质量份比值为50:10:2:1。
进一步的，所述橄榄叶提取物：橄榄果提取物的重量份比值为2-4:1；
所述橄榄叶提取物，橄榄苦甙含量＞30%，羟基酪醇含量10-20%；
所述橄榄果提取物，橄榄多酚含量大于8%。
进一步的，所述前驱体的制备，所述无水乙醇：去离子水：十六烷基三甲基溴化铵：氨水：正硅酸乙酯的体积比为90-100：5-10：5-10：8-12：20-25。
进一步的，所述制备皮层材料，将所述含橄榄提取物的分子巢颗粒、PE切片、聚氧化乙烯、乳化硅油、钛酸酯偶联剂、马来酸酐接枝相容剂、癸二酸二异辛酯混合均匀，进行密炼造粒，制得皮层材料；
所述制备芯层材料，将PP切片、钛酸酯偶联剂、玻璃纤维混合均匀，进行密炼造粒，制得芯层材料。
进一步的，所述制备皮层材料，所述含橄榄提取物的分子巢颗粒、PE切片、聚氧化乙烯、乳化硅油、钛酸酯偶联剂、马来酸酐接枝相容剂、癸二酸二异辛酯的重量份比值为30-35：200-220：5-8:8-10:5-10:3-10：2-5；所述密炼，密炼压力为12MPa，密炼温度为110℃，密炼时间为40min；
所述制备芯层材料，所述PP切片、钛酸酯偶联剂、改性玻璃纤维的重量份比值为100:2:5；所述密炼，密炼压力为14MPa，密炼温度为200℃，密炼时间为30min。
进一步的，所述纺丝，将所述皮层材料和芯层材料分别烘干、熔融、过滤，然后经计量后进行复合纺丝，制得纤维；
所述皮层材料和芯层材料的体积份比值为1:1-1.2；
所述皮层材料熔融温度为120℃，所述芯层材料熔融温度为220℃；
所述纺丝，喷丝板喷头压力为3.2-3.5kg/cm2，模头温度200℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
（1）本发明的含橄榄的ES纤维的制备方法，制备的含橄榄提取物的分子巢颗粒加工稳定性好，不会被纤维制备工艺所影响；同时，分子巢颗粒在纤维皮层内部分布性好，能够充分发挥橄榄有效成分的改性效果，所述的ES纤维对金黄色葡萄球菌抑菌率≥99.3%，对大肠杆菌抑菌率≥96.8%，对白色念珠菌抑菌率≥95.2%。
（2）本发明的含橄榄的ES纤维，制备的含橄榄提取物的分子巢颗粒中，橄榄有效成分负载稳定，对ES纤维的改性效果稳定、持久，经过100次标准洗涤，所述的ES纤维抑菌性能下降小于8.1%。
（3）本发明的含橄榄的ES纤维，具有护肤、润肤、防紫外线功能，在1.2×10-2w/in2紫外线照射50h，其物理性能仍能够保持96.1%以上。
（4）本发明的含橄榄的ES纤维，能够有效减少对皮肤的刺激性，有效减少过敏体质人群对ES纤维制品的过敏反应。
（5）本发明的含橄榄的ES纤维，物理性能佳，其模量为163-170N/tex。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现说明本发明的具体实施方式。
实施例1
一种含橄榄的ES纤维的制备方法，包括：橄榄提取液的制备、分子巢颗粒的制备、含橄榄提取物的分子巢颗粒的制备、制备皮层材料、制备芯层材料、纺丝、后处理。
所述橄榄提取液的制备，将预定份数的橄榄叶提取物和橄榄果提取物混合，研磨至150目；投入至10倍体积的无水乙醇中，100RPM搅拌10min，升温至40℃，进行超声提取2h，滤出固体物后，制得所述橄榄提取液。
所述超声提取，超声频率为22kHz，超声强度为10W/cm2，超声功率350W。
所述橄榄叶提取物：橄榄果提取物的重量份比值为2:1。
所述橄榄叶提取物，橄榄苦甙含量为33.4%，羟基酪醇含量为17.1%，目数为80目。
所述橄榄果提取物，橄榄多酚含量为10.5%，目数为60目。
所述分子巢颗粒的制备，包括前驱体制备、成型、活化。
所述前驱体制备，将预定份数的无水乙醇和去离子水混合，然后投入预定份数的十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）和氨水，200RPM搅拌5min后，滴加投入预定份数的正硅酸乙酯（TEOS），继续搅拌1h；升温至35℃，保温2h，放置凝胶陈化至凝胶彻底；制得所述前驱体。
所述无水乙醇：去离子水：十六烷基三甲基溴化铵：氨水：正硅酸乙酯的体积比为90：5：5：12：25。
所述成型，将所述前驱体置于260℃，15MPa条件下，进行超临界干燥，干燥至水分含量小于0.5%；然后进行煅烧，煅烧温度500℃，煅烧时间3h，制得分子巢颗粒。
所述分子巢颗粒，为多孔纳米SiO2，粒径D50为360nm，孔径为8-12nm，比表面750m3/g。
所述活化，将所述分子巢颗粒，置于密闭容器内，在30s内加压至11MPa，保压10min，1.5s内快速泄压至常压；然后再次在30s内加压至15MPa，保压5min，1.5s内快速泄压至常压，完成活化步骤。
所述含橄榄提取物的分子巢颗粒的制备，包括分子巢颗粒分散液的制备、负载。
所述分子巢颗粒分散液的制备，将所述的分子巢颗粒投入至无水乙醇中，分散均匀，制得分子巢颗粒分散液。
所述分子巢颗粒：无水乙醇的体积比为1:1。
所述负载，将所述橄榄提取液、分子巢颗粒分散液与表面活性剂、稳定剂混合，500RPM分散20min，制得含橄榄提取物的分子巢颗粒；滤出所述分子巢颗粒，然后进行溶剂挥发去除乙醇，制得干燥的含橄榄提取物的分子巢颗粒。
所述橄榄提取液：分子巢颗粒分散液：表面活性剂：稳定剂的质量份比值为50:10:2:1；
所述的表面活性剂为聚乙二醇；所述稳定剂为硬脂酸钠。
所述制备皮层材料，将所述含橄榄提取物的分子巢颗粒、PE切片、聚氧化乙烯、乳化硅油、钛酸酯偶联剂、马来酸酐接枝相容剂、癸二酸二异辛酯混合均匀，进行密炼造粒，制得皮层材料。
所述含橄榄提取物的分子巢颗粒、PE切片、聚氧化乙烯、乳化硅油、钛酸酯偶联剂、马来酸酐接枝相容剂、癸二酸二异辛酯的重量份比值为30：220：5:8: 10: 10：5。
所述密炼，密炼压力为12MPa，密炼温度为110℃，密炼时间为40min。
所述制备芯层材料，将PP切片、钛酸酯偶联剂、玻璃纤维混合均匀，进行密炼造粒，制得芯层材料。
所述密炼，密炼压力为14MPa，密炼温度为200℃，密炼时间为30min。
所述PP切片、钛酸酯偶联剂、改性玻璃纤维的重量份比值为100:2:5。
所述改性玻璃纤维，为研磨后的玻璃纤维经羟化和硅烷化处理后，通过聚合制得。具体为：先将玻璃纤维研磨至260nm，将双氧水与玻璃纤维混合，加热至80℃，混合2h后；加入丙酮、γ―氨丙基三乙氧基硅烷，混合反应3h；滤出固体物质，干燥；然后投入至N,N-二甲基甲酰胺中，加入邻苯二甲酸酐、季戊四醇，升温至120℃，反应5h；投入二乙烯三胺，反应2h；干燥制得。
所述双氧水：玻璃纤维：丙酮：γ―氨丙基三乙氧基硅烷：N,N-二甲基甲酰胺：邻苯二甲酸酐：季戊四醇：二乙烯三胺的重量份比值为30:1:40:15:20:2:2:10。
所述纺丝，将所述皮层材料和芯层材料分别烘干至水分含量小于0.02%，分别熔融过滤，然后经计量后进行复合纺丝，制得纤维。
所述皮层材料和芯层材料的体积份比值为1:1.2。
所述皮层材料熔融温度为120℃，所述芯层材料熔融温度为220℃。
所述复合纺丝，喷丝板喷头压力为3.5kg/cm2，模头温度200℃。
所述纤维，为皮芯层结构纤维。
所述后处理，所述纺丝后制得的纤维经卷绕、牵伸、上油、卷曲后，制得含橄榄的ES纤维。
所述牵伸，牵伸倍数3.1倍，牵伸速度为50m/min。
经检测，本实施例的含橄榄的ES纤维对金黄色葡萄球菌抑菌率99.3%，对大肠杆菌抑菌率96.8%，对白色念珠菌抑菌率95.2%；经过100次标准洗涤，所述的ES纤维抑菌性能下降7.9%；具有护肤、润肤、防紫外线功能，在1.2×10-2w/in2紫外线照射50h，其物理性能仍能够保持96.4%；其模量为163N/tex。
实施例2
一种含橄榄的ES纤维的制备方法，包括：橄榄提取液的制备、分子巢颗粒的制备、含橄榄提取物的分子巢颗粒的制备、制备皮层材料、制备芯层材料、纺丝、后处理。
所述橄榄提取液的制备，将预定份数的橄榄叶提取物和橄榄果提取物混合，研磨至200目；投入至10倍体积的无水乙醇中，200RPM搅拌15min，升温至45℃，进行超声提取2.5h，滤出固体物后，制得所述橄榄提取液。
所述超声提取，超声频率为22kHz，超声强度为10W/cm2，超声功率350W。
所述橄榄叶提取物：橄榄果提取物的重量份比值为4:1。
所述橄榄叶提取物，橄榄苦甙含量为33.4%，羟基酪醇含量为17.1%，目数为80目。
所述橄榄果提取物，橄榄多酚含量为10.5%，目数为60目。
所述分子巢颗粒的制备，包括前驱体制备、成型、活化。
所述前驱体制备，将预定份数的无水乙醇和去离子水混合，然后投入预定份数的十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）和氨水，250RPM搅拌10min后，滴加投入预定份数的正硅酸乙酯（TEOS），继续搅拌1.5h；升温至40℃，保温3h；放置凝胶陈化至凝胶彻底；制得所述前驱体。
所述无水乙醇：去离子水：十六烷基三甲基溴化铵：氨水：正硅酸乙酯的体积比为90：10：10：10：25。
所述成型，将所述前驱体凝胶置于260℃，16MPa条件下，进行超临界干燥，干燥至水分含量小于0.5%；然后进行煅烧，煅烧温度530℃，煅烧时间4h，制得分子巢颗粒。
所述分子巢颗粒，为多孔纳米SiO2，粒径D50为300nm，孔径为7-10nm，比表面800m3/g。
所述活化，将所述分子巢颗粒，置于密闭容器内，在30s内加压至12MPa，保压10min，1.5s内快速泄压至常压；然后再次在30s内加压至18MPa，保压5min，1.5s内快速泄压至常压，完成活化步骤。
所述含橄榄提取物的分子巢颗粒的制备，包括分子巢颗粒分散液的制备、负载。
所述分子巢颗粒分散液的制备，将所述的分子巢颗粒投入至无水乙醇中，分散均匀，制得分子巢颗粒分散液。
所述分子巢颗粒：无水乙醇的体积比为1:1.5。
所述负载，将所述橄榄提取液、分子巢颗粒分散液与表面活性剂、稳定剂混合，550RPM分散30min，制得含橄榄提取物的分子巢颗粒；滤出所述分子巢颗粒，然后进行溶剂挥发去除乙醇，制得干燥的含橄榄提取物的分子巢颗粒。
所述橄榄提取液：分子巢颗粒分散液：表面活性剂：稳定剂的质量份比值为50:10:2:1；
所述的表面活性剂为聚乙二醇；所述稳定剂为硬脂酸钠。
所述制备皮层材料，将所述含橄榄提取物的分子巢颗粒、PE切片、聚氧化乙烯、乳化硅油、钛酸酯偶联剂、马来酸酐接枝相容剂、癸二酸二异辛酯混合均匀，进行密炼造粒，制得皮层材料。
所述含橄榄提取物的分子巢颗粒、PE切片、聚氧化乙烯、乳化硅油、钛酸酯偶联剂、马来酸酐接枝相容剂、癸二酸二异辛酯的重量份比值为35：200：5:8:5:3:2。
所述密炼，密炼压力为12MPa，密炼温度为110℃，密炼时间为40min。
所述制备芯层材料，将PP切片、钛酸酯偶联剂、玻璃纤维混合均匀，进行密炼造粒，制得芯层材料。
所述密炼，密炼压力为14MPa，密炼温度为200℃，密炼时间为30min。
所述PP切片、钛酸酯偶联剂、改性玻璃纤维的重量份比值为100:2:5。
所述改性玻璃纤维，为研磨后的玻璃纤维经羟化和硅烷化处理后，通过聚合制得。具体为：先将玻璃纤维研磨至260nm，将双氧水与玻璃纤维混合，加热至80℃，混合2h后；加入丙酮、γ―氨丙基三乙氧基硅烷，混合反应3h；滤出固体物质，干燥；然后投入至N,N-二甲基甲酰胺中，加入邻苯二甲酸酐、季戊四醇，升温至120℃，反应5h；投入二乙烯三胺，反应2h；干燥制得。
所述双氧水：玻璃纤维：丙酮：γ―氨丙基三乙氧基硅烷：N,N-二甲基甲酰胺：邻苯二甲酸酐：季戊四醇：二乙烯三胺的重量份比值为30:1:40:15:20:2:2:10。
所述纺丝，将所述皮层材料和芯层材料分别烘干至水分含量小于0.02%，分别熔融过滤，然后经计量后进行复合纺丝，制得纤维。
所述皮层材料和芯层材料的体积份比值为1:1.05。
所述皮层材料熔融温度为120℃，所述芯层材料熔融温度为220℃。
所述复合纺丝，喷丝板喷头压力为3.5kg/cm2，模头温度200℃。
所述纤维，为皮芯层结构纤维。
所述后处理，所述纺丝后制得的纤维经卷绕、牵伸、上油、卷曲后，制得含橄榄的ES纤维。
所述牵伸，牵伸倍数3.1倍，牵伸速度为60m/min。
经检测，本实施例的含橄榄的ES纤维对金黄色葡萄球菌抑菌率99.7%，对大肠杆菌抑菌率97.8%，对白色念珠菌抑菌率97.2%；经过100次标准洗涤，所述的ES纤维抑菌性能下降5.4%；具有护肤、润肤、防紫外线功能，在1.2×10-2w/in2紫外线照射50h，其物理性能仍能够保持96.9%；其模量为170N/tex。
对比例1
采用实施例2的技术方案，其不同之处在于：删除“分子巢颗粒的制备”步骤，并将“含橄榄提取物的分子巢颗粒的制备”步骤中采用的分子巢颗粒替换为相同粒径规格的膨润土颗粒。
经检测，本对比例的含橄榄的ES纤维对金黄色葡萄球菌抑菌率73.2%，对大肠杆菌抑菌率69.1%，对白色念珠菌抑菌率60.8%；经过100次标准洗涤，所述的ES纤维抑菌性能下降42.9%；具有护肤、润肤、防紫外线功能，在1.2×10-2w/in2紫外线照射50h，其物理性能保持70.4%；其模量为161N/tex。
除非另有说明，本发明中所采用的百分数均为质量百分数。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。