[发明专利]一种基于超临界CO2

说明书

本发明涉及一种基于超临界CO₂流体技术使纤维素纤维具有保湿功能的加工方法，其包括：1)对纤维素纤维进行预溶胀或预处理；2)添加助剂以增大保湿药物在超临界CO₂流体中的溶解度，对于不易溶于超临界CO₂的亲水类保湿药物采用超临界微乳/反胶束的方法使其间接溶解在超临界CO₂中；3)将保湿药物加入到高压设备的药槽中，排除空气，通入CO₂，在32～120℃下，将容器内压力升至8～30MPa，得到超临界CO₂流体，从而将纤维素纤维浸泡在超临界CO₂中；4)保湿药物通过溶解在超临界CO₂流体中进入预先溶胀的纤维素纤维，并且载药超临界CO₂与纤维素纤维之间有不断进行的相对运动，泄压后保湿药物停留在纤维素纤维内部无定型区内，形成能够缓释的载药纤维素纤维。

技术领域

本发明涉及一种基于超临界流体技术使纤维素纤维具有功能性的加工方法，更具体地涉及一种基于超临界CO₂流体技术使纤维素纤维具有保湿功能的加工方法。

背景技术

近年来，随着人们生活品质的不断上升，人们对服装的需求也越来越多样化，例如由最初的防寒保暖到后来的美观时尚，同时消费者对服装的舒适性与功能性需求也逐渐增加。现有的功能性服装主要偏向防水、防紫外、透气、抗静电、吸湿快干、快速排汗、防晒、防蚊等功能，而对于美容性功能服装的研究开发相对偏少，而将护肤品和纺织品结合开发出特色的美容性纺织品，如具有保湿、凉爽、抗菌、消炎、瘦身等功能的纺织品，用于人们的日常穿着，将会大大满足消费者的心理和生理需求。

现有的关于美容性纺织品的开发一般采用化学整理方法包括涂层共挤压法、复合整理法、络合法等(Handbook of Medical Textiles, 2011,153)，这些方法均涉及到化学反应，能可靠施加的功能性物质种类较少(主要限于亲水化等加工)，且整理过程相对复杂，功能单一，不能形成持久且可控的缓释效果。相对而言采用微胶囊技术可控制释放，并且能制备的功能性药物种类多，但它需要通过包囊材料将功能性药物包裹其中，其间涉及到各种物理、化学反应，对壁材、芯材、粒径都有要求(《针织工业》，2017(09):5-7)，且胶囊的组成以壁厚为主要成分，功能性内容物的相对含量很少，且通过树脂粘合在纤维制品上，会影响纺织品的手感。因此，需要一种新的方法来制备美容性纺织品，以克服上述现有技术中存在的问题。

结合当今绿色、无污染理念，若能以一种更加环保、简单的方式生产美容性纺织品，将会促进这一领域更好的发展。超临界流体技术是一种公认的绿色、环保技术，超临界CO₂流体极性低、浸润性好、无毒、不燃，临界压力为7.383MPa、临界温度为31.06℃(TextileResearch Journal,1994,64(7),371-374)它具有气体般的流动性和液体般的携带性，可将小分子物质(如染料、药物)施加到聚合物中(Green Chemistry,2008,10(10),1061-1067)，作为环境友好的溶剂代替水和有机溶剂使用。此外对于服用纺织品而言，由天然材料加工而成的纺织品具有更好的服用舒适性(Applied Composite Materials,2000,7(5),415-420)而且以纤维素纤维为基材开发美容性纺织品更符合当下的环保、舒适理念。

超临界CO₂流体己成功应用于食品卫生、化工材料、医疗制药、环境保护等多个领域，并取得良好的效果。