[发明专利]一种氨基酸螯合锌修饰莱麻天丝纤维的制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种氨基酸螯合锌修饰莱麻天丝纤维的制备方法和应用，通过氨基酸螯合锌和莱麻天丝纤维酯化反应得到，包括配体氨基酸和硝酸锌在反应温度为50‑65℃和pH值为4‑7的条件下进行螯合反应，加入无水乙醇沉淀反应产物，离心分离后干燥，得到氨基酸螯合锌，与纤维素浆粕溶于纤溶剂水溶液，在100–130℃和真空搅拌的条件下酯化反应3–4小时，得到纺丝液，经过滤和脱泡后进行湿法纺丝,在纺丝浴中凝固成型，得到氨基酸螯合锌修饰莱麻天丝纤维。本发明中氨基酸螯合锌修饰莱麻天丝纤维可以改善抗氧化性，对自由基的清除效果好，可用于面膜基布领域。

技术领域

本发明属于面膜基布用纤维技术领域，具体涉及一种氨基酸螯合锌修饰莱麻天丝纤维的制备方法和应用。

背景技术

纤维素纤维是市场上常用的面膜基布用纤维，以粘胶纤维为原料制成的非织造布存在性能问题，海藻纤维是一种具有良好的吸湿性、生物相容性及可降解性的生物基纤维，但自身断裂强力较低，纤维的抱合力不高，莱麻天丝纤维是一种新型再生纤维素纤维，其纤维表面具有许多沟槽，增强纤维的透气性和吸湿性，同时还具有天然抗菌、美肤等优点，但由于纤维素本身几乎没有任何清除自由基的能力，只能外部添加精华实现一定的抗氧化功能，因此用于面膜基布存在抗氧化能力不理想和成本高的问题。

目前，氨基酸螯合物作为动物饲料的添加剂促进动物的生长发育主要用于养殖饲料领域，有研究牡蛎氨基酸螯合锌的体外抗氧化能力，表明其具有较好的体外抗氧化能力，随着浓度的增加其对DPPH自由基、超氧阴离子自由基、羟基自由基三种常见自由基的清除能力逐渐增强，抗氧化值也随之增加。锌为人体必需的微量元素之一，具有重要的生理功能及广泛的药理作用。锌能加速生长发育，增进食欲，促进伤口愈合,有助于大脑发育和提高智力,促进性器官发育及增进性功能，提高免疫功能等。天门冬氨基酸具有很强的亲和能力，可以作为某些金属离子的载体助其进入细胞被机体吸收。氨基酸微量元素螯合物易被吸收,抗干扰，稳定性强，能增强机体免疫力，既能充分满足生命体对微量元素的需要，又能达到补充氨基酸的双重功效。现有技术中，对纤维素材料常见的改性包括阻燃、抗菌、抗紫外、防水透湿等，抗氧化方面的研究较少。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种氨基酸螯合锌修饰莱麻天丝纤维的制备方法，通过氨基酸螯合锌和莱麻天丝纤维酯化反应得到，包括以下步骤：

(1)配体氨基酸和硝酸锌在反应温度为50-65℃和pH值为4-7的条件下进行螯合反应，加入无水乙醇沉淀反应产物，离心分离后干燥，得到氨基酸螯合锌；

(2)将步骤(1)得到的氨基酸螯合锌和纤维素浆粕溶于纤溶剂水溶液，在100–130℃和真空搅拌的条件下酯化反应3–4小时，得到纺丝液；

(3)步骤(2)得到的纺丝液经过滤和脱泡后进行湿法纺丝,在纺丝浴中凝固成型，得到氨基酸螯合锌修饰莱麻天丝纤维，所述氨基酸螯合锌占产物总量的1％–3％。

一些实施例中，步骤(1)中，所述硝酸锌与配体氨基酸的摩尔比为1-2:1-3。

优选地，步骤(1)中，所述配体氨基酸为L-天门冬氨酸，所述氨基酸螯合锌为L-天门冬氨基酸螯合锌，其制备方法如下：在圆底烧瓶中加入0.538g L-天冬门氨基酸和20mL蒸馏水，油浴加热至40-55℃，在磁力搅拌的条件下缓慢加入硝酸锌水溶液,记录反应起始时间,用6mol/L NaOH溶液调节反应液的pH在4-7范围内，升温至50-65℃进行保温反应1小时，加入无水乙醇沉淀反应产物，离心分离，干燥，得到L-天门冬氨基酸螯合锌，反应式如下所示：

式中，n∈[1,1000000000]。

一些实施例中，步骤(2)中，所述纤溶剂选自N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)，所述纤溶剂水溶液的质量分数为45％–55％。