張 偉 ，陸振乾 ，朱 剛

（1 鹽城工學(xué)院紡織服裝學(xué)院 江蘇鹽城 224051；2 蘇州市有冠泰紡織品有限公司 江蘇蘇州 215228）

殼聚糖季銨鹽（NMA-HTCC）是一種反應(yīng)性好、抗菌性高的新型紡織品整理劑。本文將殼聚糖先后與2，3-環(huán)氧丙基三甲基氯化銨及 N-羥甲基丙烯酰胺反應(yīng)，合成帶有纖維反應(yīng)性基團(tuán)的水溶性O(shè)-甲基丙烯酰胺殼聚糖季銨鹽（NMA-HTCC）[1]，可直接與真絲纖維發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，并產(chǎn)生牢固結(jié)合。蘆薈作為一種多功能植物新星，其提取物蘆薈蒽醌廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、化妝品等多個領(lǐng)域中。本文將NMAHTCC和蘆薈蒽醌提取物用于真絲織物的改性中，并測定改性前后絲織物的抗菌性能、抗紫外線性能及對蘆薈蒽醌的釋放性能，為開發(fā)功能性保健真絲制品提供理論基礎(chǔ)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

桑蠶絲織物（市售）；低分子量殼聚糖，蘆薈葉；2,3-環(huán)氧丙基三甲基氯化銨，異丙醇，N-羥甲基丙烯酰胺，4-甲氧基苯酚，氯化銨，碳酸氫鈉，乙醇，丙酮，均為化學(xué)純。

1.2 蘆薈蒽醌化合物的提取

將新鮮蘆薈葉片洗凈，放入粉碎機(jī)中粉碎后待用。取適量粉碎后的樣品置于三角燒瓶中，加入75%的乙醇溶液，在300W的條件下超聲波處理20min后取出，真空抽濾，洗滌，合并濾液后取上清液，待用[2]。

1.3 NMA-HTCC的合成

將殼聚糖、2,3-環(huán)氧丙基三甲基氯化銨及異丙醇放入四口燒瓶內(nèi)，80℃反應(yīng)10h后取出，真空抽濾后得到HTCC。再將HTCC、N-羥甲基丙烯酰胺、4-甲氧基苯酚及NH4Cl放入燒瓶中，140℃反應(yīng)15min后取出，洗滌并烘干，即可得到NMA-HTCC[3]。合成反應(yīng)方程式如下：

1.4 NMA-HTCC對真絲織物/纖維的改性工藝

配制NMA-HTCC溶液（其中NMA-HTCC濃度為7g/L，NaHCO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%），浴比為1:50。將真絲織物/纖維置于NMA-HTCC溶液中60℃浸漬1h后取出， 80℃預(yù)烘5min，再160℃焙烘3min，最后去離子水清洗并烘干。

1.5 蘆薈蒽醌化合物對NMA-HTCC改性織物的處理工藝

將NMA-HTCC改性前后的真絲織物放入一定濃度的蘆薈蒽醌溶液中，浸漬一定時間后取出，清洗并晾干。

1.6 測試方法

1.6.1 X光電子能譜分析

儀器：XSAM800多功能表面分析電子能譜儀；

測試條件：Mg靶（1253.6eV）X光槍，工作功率為12kV×15mA。

1.6.2 織物抗紫外性能測定

參照GB/T 18830- 2002《紡織品防紫外線性能的評定》，測定真絲織物的UVA、UVB及UPF值，從而評定織物的抗紫外線性能。

1.6.3 織物耐日曬色牢度測定

參照AATCCTM16-2003《紡織品耐日曬色牢度測定方法》，測定改性前后真絲織物的耐日曬色牢度。

1.6.4 織物抗菌性測定

參照GB/T 20944.3-2008《紡織品抗菌性能的評價：振蕩燒瓶法》，測定改性前后真絲織物對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抑菌率，從而評定織物的抗菌性能。計(jì)算公式如下：

1.6.5 NMA-HTCC改性真絲織物對蘆薈蒽醌的釋放性能

將NMA-HTCC改性后的桑蠶絲織物置于蘆薈蒽醌溶液中，反應(yīng)一定時間后取出晾干，并置于生理鹽水溶液中恒溫振蕩[4]，再對釋放到生理鹽水中的蘆薈蒽醌提取物進(jìn)行吸光度測定（最大吸收波長為297nm），用回歸方程模擬其釋放規(guī)律。

2 結(jié)果與分析

2.1 X光電子能譜分析

表1 絲纖維的表面元素組成

表1為蘆薈蒽醌/NMA-HTCC改性前后絲纖維表面C、O、N元素的含量。由表可知，處理后絲纖維的N元素含量顯著下降，這主要是由于NMAHTCC分子中的N元素含量遠(yuǎn)低于絲素分子，當(dāng)兩者結(jié)合后，整體的N元素含量就會顯著下降，這表明NMA-HTCC已經(jīng)進(jìn)入到絲纖維內(nèi)部或吸附于絲纖維表面，即兩者發(fā)生了有效的交聯(lián)或吸附。

2.2 真絲織物的抗紫外線性能

表2 絲織物的UVA、UVB及UPF值

由表2可知，蘆薈蒽醌/NMA-HTCC復(fù)合改性前后真絲織物的UVA和UVB值顯著降低，而UPF值顯著增大，大于40%，完全達(dá)到了抗紫外線織物的國家標(biāo)準(zhǔn)。此外，參照AATCCTM16-2003《紡織品耐日曬色牢度測定方法》，測定改性后真絲織物的耐日曬牢度＞三級，說明蘆薈蒽醌提取物已經(jīng)有效連接到絲纖維分子上，從而起到很好的抗紫外線作用。

2.3 NMA-HTCC改性真絲織物對蘆薈蒽醌化合物的緩釋性能

圖1 絲織物釋放蘆薈蒽醌提取物與時間的關(guān)系圖

前期研究[4]表明，當(dāng)釋放時間相同時，NMAHTCC改性絲纖維在生理鹽水中釋放的蘆薈蒽醌明顯高于未經(jīng)改性的絲纖維，說明NMA-HTCC改性后的絲纖維對蘆薈蒽醌提取物具有良好的承載與釋放效果。本實(shí)驗(yàn)在此基礎(chǔ)上經(jīng)探索得出，NMA-HTCC改性后的真絲織物所釋放的蘆薈蒽醌提取物（吸光度）與時間（天）之間符合冪函數(shù)關(guān)系，如圖1所示，兩者之間的回歸方程為y=3.932x-0.17，且所求方程非常顯著。

2.4 真絲織物的抗菌性能

表4 改性前后真絲織物的抑菌率

由表4可以看出，未經(jīng)改性的真絲織物具有一定的抗菌性，而改性后真絲織物對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抑菌率顯著提高，均大于95%。這主要是因?yàn)楦男院蟮恼娼z織物表面和內(nèi)部集聚了大量的NMA-HTCC大分子，而NMA-HTCC分子又可以與蘆薈蒽醌中的酸性基團(tuán)形成牢固的化學(xué)鍵，從而使NMA-HTCC、真絲纖維及蘆薈蒽醌三者很好的結(jié)合在一起。又由于NMA-HTCC及蘆薈蒽醌良好的抗菌性，因此賦予改性后的真絲織物具有良好的抗菌性能。

3 結(jié)論

（1）經(jīng)蘆薈蒽醌提取物及NMA-HTCC改性后的真絲織物，對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抑菌率顯著提高，均大于95%。

（2）經(jīng)蘆薈蒽醌提取物及NMA-HTCC改性后的真絲織物，其UVA和UVB值下降，UPF值顯著增大，耐日曬牢度大于三級。

（3）NMA-HTCC改性真絲織物所釋放的蘆薈蒽醌提取物的吸光度與時間之間符合冪函數(shù)關(guān)系，兩者之間的回歸方程為y=3.932x-0.17，且所求方程非常顯著。

參考文獻(xiàn)：

[1]潘虹，趙濤.殼聚糖改性及其在抗菌方面的應(yīng)用[J].紡織學(xué)報，2011,2(32):45-51.

[2]劉全德，唐仕榮，宋慧，等.蘆薈蒽醌類化合物的超聲提取及其抗氧化性研究[J].食品與機(jī)械，2011,5(27):68-70.

[3]S.H. Lim, S.M. Hudson. Synthesis and antimicrobial activity of a water-soluble chitosan derivative with a fiber-reactive group[J].Carbohydrate Research, 2004(6):313-319.

[4]張偉，戴新蘭，周靜潔，等.反應(yīng)性殼聚糖季銨鹽改性桑蠶絲纖維的結(jié)構(gòu)與性能[J].印染助劑，2016,10(33):20-23.