含銅海絲纖維釋放銅離子的性能研究【畢業(yè)設(shè)計+開題報告+文獻綜述】

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(論文)</p><p><b>　?。ǘ?屆）</b></p><p>　　含銅海絲纖維釋放銅離子的性能研究</p><p>　　所在學院 </p><p>　　專業(yè)班級 紡織工程 <

2、;/p><p>　　學生姓名 學號 </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p>　　摘要：海絲纖維是一種具有特殊生物活性的功能性纖維。這樣的纖維結(jié)合了再生纖維素纖維的

3、強度和柔軟性，以及海藻植物所含有的天然活性成分，具有保健、護膚、抗菌等功效。海絲纖維包含的海藻顆粒中含有對金屬離子有很強吸附性能的海藻酸，在與含有銅離子的水溶液處理后，海藻顆粒吸收銅離子后得到具有很強抗菌性能的含銅海絲活性纖維。由于銅離子具有特殊的抗菌性能及生物活性，含有銅離子的海絲纖維是一種具有特殊生物活性的功能性纖維。銅離子與人的身體密切相關(guān)，對人體衰老，皮膚病都有影響。含銅海絲纖維在水溶液中可以釋放銅離子。不同的水溶液，及不同濃度

4、的溶液，溫度對含銅海絲纖維釋放銅離子有不同的影響。</p><p>　　關(guān)鍵詞：海絲纖維 銅離子 海藻酸 人體健康 微量元素 衰老 性能 結(jié)構(gòu) 生理鹽水 溫度 蛋白質(zhì)溶液 釋放 吸附</p><p><b>　　Title</b></p><p>　　The study on Copper Seacell fiber properties of

5、 copper ion release</p><p>　　Abstract：Seacell fiber is a kind of special functional fiber with biological activity. Such fiber combines the strength and softness of regenerated cellulose fibers, and the seaw

6、eed plants contain natural active ingredients with health care, skin care, antibacterial and other effects. Seacell contains seaweed fiber particles which have a strong adsorption of metal ions. Seaweed particles absorb

7、 copper ions when in aqueous solution containing copper ion, then become copper Seacell active fiber w</p><p>　　Keywords: Seacell fiber Copper Alginate Human Health Trace Elements Senescence Perform

8、ance Structure Temperature Protein solution Release Adsorption</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 緒 論1</b></p><p>　　1.1海絲纖維的生產(chǎn)方法1</p><p&g

9、t;　　1.2海絲纖維的結(jié)構(gòu)和性能1</p><p>　　1.2.1海絲纖維的結(jié)構(gòu)1</p><p>　　1.2.2 海絲纖維的性能2</p><p>　　1海絲纖維的吸附性能2</p><p>　　2 海絲纖維的生物活性2</p><p>　　1.3 微量元素與人體健康3</p><p

10、>　　1.3.1 微量元素與衰老3</p><p>　　1.3.2 必須微量元素與皮膚病3</p><p>　　1.3.3 銅的作用4</p><p>　　1.4 海藻酸對銅離子的吸附4</p><p><b>　　2實驗部分7</b></p><p>　　2.1 分析方法7

11、</p><p>　　2.1.1原子吸收光譜法的原理7</p><p>　　2.1.2原子吸收光譜的特點7</p><p>　　2.2 實驗內(nèi)容7</p><p>　　2.2.1 實驗的材料7</p><p>　　2.2.2實驗儀器7</p><p>　　2.2.3實驗設(shè)備8<

12、/p><p>　　2.3 實驗步驟8</p><p>　　2.3.1銅離子濃度對海絲纖維吸附性能的影響8</p><p>　　2.3.2時間對海絲纖維吸附性能的影響8</p><p>　　2.3.3溫度對海絲纖維吸附性能的影響8</p><p>　　2.3.4海絲纖維在生理鹽水溶液中釋放銅和鋅離子的性能測試8&

13、lt;/p><p>　　2.3.5海絲纖維在含蛋白質(zhì)的水溶液中釋放銅離子的性能測試9</p><p>　　2.3.6 溫度對海絲纖維釋放銅離子性能的影響9</p><p>　　2.3.7實驗注意事項9</p><p>　　3 結(jié)果與分析11</p><p>　　3.1.海絲纖維對銅離子吸附性能的研究11<

14、/p><p>　　3.1.1銅離子濃度對吸附性能的影響11</p><p>　　3.1.2時間對吸附性能的影響13</p><p>　　3.1.3溫度對吸附性能的影響16</p><p>　　3.2含銅海絲纖維釋放銅離子性能的研究18</p><p>　　3.2.1時間對釋放銅離子性能的影響18</p>

15、;<p>　　3.2.2濃度對釋放銅離子性能的影響19</p><p>　　3.2.3溫度對釋放銅離子性能的影響20</p><p>　　3.3實驗現(xiàn)象21</p><p><b>　　4 結(jié)論23</b></p><p><b>　　參考文獻24</b></p>

16、;<p>　　致 謝錯誤!未定義書簽。</p><p><b>　　1 緒 論</b></p><p>　　海絲(Seacell) 纖維結(jié)合了纖維素纖維和海藻植物的性能，具有保健、護膚、抗菌等效果，是一種具有生物活性的纖維素纖維。由海絲纖維制成的織物手感好，光滑柔軟，吸濕透氣，穿著舒適[1]。由于其主要的成分是再生纖維素纖維，海絲纖維的成紗性能好，

17、染色均勻，色彩鮮艷，具有很好的光澤和懸垂性。因纖維中海藻成分的存在，海絲纖維對皮膚有自然的護膚美容和保健等功效 . 海絲纖維包含的海藻顆粒中含有對金屬離子有很強吸附性能的海藻酸，在與含有銅離子的水溶液處理后，海藻顆粒吸收銅離子后得到具有很強抗菌性能的含銅海絲活性纖維。由于銅離子具有特殊的抗菌性能及生物活性，含有銅離子的海絲纖維是一種具有特殊生物活性的功能性纖維。本次實驗主要研究海絲纖維在生理鹽水溶液中釋放銅離子的性能測試；海絲纖維在含蛋

18、白質(zhì)的水溶液中釋放銅離子的性能測試；溫度對海絲纖維釋放銅離子性能的影響。</p><p>　　1.1海絲纖維的生產(chǎn)方法</p><p>　　海絲纖維的生產(chǎn)采用了先進的溶劑法技術(shù)把纖維素轉(zhuǎn)化成再生纖維素纖維。盡管以粘膠纖維為代表的再生纖維素纖維的生產(chǎn)已經(jīng)有100 多年的歷史，傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法一般采用堿纖維素與二硫化碳反應(yīng)得到的纖維素磺原酸鈉溶液作為紡絲溶液，進入酸性介質(zhì)后得到絲條。這種方法的缺

19、點是生產(chǎn)過程使用了大量的酸、堿和二硫化碳氣體，環(huán)境污染嚴重。20 世紀90 年代發(fā)展起來的溶劑法生產(chǎn)再生纖維素纖維的工藝采用N-甲基嗎啉-N-氧化物(簡稱NMMO) 直接溶解纖維素， 紡絲后得到纖維。[2] 在海絲纖維的生產(chǎn)過程中，首先將木漿中的纖維素溶解制成溶液，然后與海藻粉末混合后紡絲。其中纖維素為主要的原料，得到的纖維是一種以纖維素為載體，以海藻粉末為活性成分的復(fù)合材料。在生產(chǎn)過程中根據(jù)原料來源的不同，木漿可以采用干、濕或濕+ 酶

20、法進行預(yù)處理，然后用NMMO溶解。在加工過程中，海藻是以固體狀態(tài)被混入纖維的。由于溶劑法生產(chǎn)的再生纖維素纖維的直徑一般為10～15μm ，加入纖維中的海藻粉末的直徑應(yīng)該在9μm以下。在生產(chǎn)過程中，海藻粉末可以在木漿溶解前或在溶解過程中與纖維素溶液混合。海藻粉末可直接加入紡絲液中，或以懸浮液的方式加入。生產(chǎn)過</p><p>　　1.2海絲纖維的結(jié)構(gòu)和性能</p><p>　　1.2.1海絲

21、纖維的結(jié)構(gòu)</p><p>　　海絲纖維的生產(chǎn)采用NMMO 為溶劑的Lyocell工藝，這種工藝生產(chǎn)的纖維有很高的取向度，纖維的結(jié)晶度也高于其他各種再生纖維素纖維。由于纖維沿軸向的規(guī)整性，纖維的內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊密，縫隙孔洞少，易于原纖化，斷裂時可以明顯地觀測到斷裂面上的原纖化現(xiàn)象。海絲纖維的結(jié)構(gòu)與一般的Lyocell 纖維有所不同。由于海絲纖維中分布著海藻顆粒，纖維內(nèi)部緊密的結(jié)構(gòu)在一定程度上受到破壞，其斷裂時截面不像L

22、yocell 纖維那樣有許多沿著纖維方向的微纖維。纖維的斷裂面很干凈，說明纖維的原纖化得到了改善。經(jīng)過磨碎的海藻粉末被均勻地分散在纖維的結(jié)構(gòu)中。由于纖維素的含量大大高于海藻粉末的含量，海藻粉末被包含在纖維素中，有一定的穩(wěn)定性，可以在使用過程中持續(xù)地釋放出活性成分。[3] 海絲纖維的生物活性來源于生產(chǎn)過程中加入纖維結(jié)構(gòu)中的海藻成分。海藻在自然界中的分布十分廣泛，目前已知的藻類生物有22 000多種 。海絲纖維生產(chǎn)過程中使用的海藻主要有2

23、種，棕藻類和紅藻類。[4]</p><p>　　1.2.2 海絲纖維的性能</p><p>　　1海絲纖維的吸附性能</p><p>　　海絲纖維大分子在每一個重復(fù)單元中都有四個羥基。兩個羧基。而水分子與羥基、羧基形成氫鍵。因此纖維的吸濕性強。再次，由于海絲纖維是濕紡纖維，纖維中存在大量的微孔．也有利于吸水和保水。所以，海絲纖維是比較好的吸附材料。海絲纖維生產(chǎn)中采用

24、的海藻主要為棕藻和紅藻。這2類海藻的植物結(jié)構(gòu)中分別含有豐富的海藻酸和卡拉膠。由于海藻酸分子中含有羧酸基團，可以與金屬離子結(jié)合成鹽?？ɡz的分子結(jié)構(gòu)中含有硫酸基，可以與鈣、鎂、鉀、鈉、銨等形成鹽[5] 。所以海絲纖維具有較強的吸附性能。</p><p>　　2 海絲纖維的生物活性</p><p>　　海絲纖維的生物活性來源于纖維中的海藻。海藻植物含有海水中的礦物質(zhì)、維生素和蛋白質(zhì)。當貼身使用

25、該織物時，肌膚會通過汗液及皮膚上的潮濕環(huán)境與纖維進行物質(zhì)交換。纖維所含海藻中的活性成分通過皮膚進入人體，起到促進血液循環(huán)并激活表皮細胞的作用，使皮膚繃緊并保持其光滑細膩。海絲纖維特別適用于過敏性體質(zhì)和患有皮膚病的消費者。海絲纖維產(chǎn)品的抗菌特性有益于因病菌感染或過敏反應(yīng)引起的皮膚炎癥的康復(fù)。海絲纖維中的海藻粉末所含的活性成分包括礦物質(zhì)、蛋白質(zhì)和維生素以及在纖維活化過程中引入的銀離子。海絲纖維中主要的礦物質(zhì)是鈣、鎂和鈉離子。當與水性介質(zhì)接觸

26、后，纖維中的這些金屬離子可以持續(xù)地從纖維中釋放出來。實驗結(jié)果顯示在用去離子水沖洗72 h 后，纖維中大部分的鈣和鎂仍然保持在纖維的結(jié)構(gòu)中，說明海絲纖維釋放金屬離子是一個相當持久的過程[6 ] 。在對純海藻、海絲纖維以及海絲纖維織物中的氨基酸進行分析后發(fā)現(xiàn)，純海藻中的氨基酸也存在于纖維及織物中，并且各種氨基酸之間的比例基本相同，說明海藻中的蛋白質(zhì)成分在加工過程中被保留在纖維結(jié)構(gòu)中。純海藻含有維生素C、維生素E 及胡蘿卜素。在對純海藻、海絲

27、纖維以及海絲纖維織物中的各種</p><p>　　1.3 微量元素與人體健康</p><p>　　1.3.1 微量元素與衰老 </p><p>　　鑒于異常自由基反應(yīng)及其與衰老的關(guān)系， 以及微量元素在催化或抑制自由基反應(yīng)和清除反應(yīng)中產(chǎn)生的有害物質(zhì)方面的作用， 微量元素硒、鋅及結(jié)合于酶中硒、鋅、錳、銅對延緩衰老起積極作用。解脫“隔室封閉”的鐵，可能還有銅離子， 則可催

28、化自由基反應(yīng)， 加速衰老過程。已經(jīng)清楚， 不僅胚胎發(fā)育及傷口愈合等過程中結(jié)締組織的生長和維持不可缺少黏多糖而且像動脈粥樣硬化、骨關(guān)節(jié)炎等退化現(xiàn)象以及整個衰老過程都與黏多糖的顯著變化有關(guān)。[8] 鑒于硅與黏多糖及膠原的關(guān)系， 硅與衰老也有密切的聯(lián)系。一些實驗和觀察結(jié)果也證明這種聯(lián)系的存在。例如， 曾發(fā)現(xiàn)兔、大鼠、雞和豬的主動脈、皮膚和胸腺的硅含量隨年齡的增長而顯著下降，而心、腎、肌肉等組織則沒有這種變化。人體也有相似情況。有報道指出，人類

29、皮膚的真皮部硅含量隨年齡的增長而減少。法國研究者證實，正常人主動脈中的硅含量隨著年齡的增長而明顯地降低，而且動脈壁中的硅水平隨著動脈粥樣硬化的發(fā)展而降低。適量氟有利于鈣和磷的利用及在骨骼中的沉積，加速骨骼的形成，增強骨骼的硬度。一些研究者指出， 氟主要通過降低礦物的溶解度而對骨吸收起抑制作用。老年缺氟可致骨質(zhì)疏松， 易發(fā)生骨折。常年攝取較</p><p>　　1.3.2 必須微量元素與皮膚病</p>

30、<p>　　必需微量元素是人體必不可少的微量元素， 在人體防治各類疾病中占有重要地位， 不足或缺乏都可能引起身體不適或疾病， 皮膚的疾患與必需微量元素也同樣有著密切的聯(lián)系。必需微量元素鐵: 鐵缺乏時極易引起缺鐵性貧血病， 人體貧血極易引起機體免疫力下降， 所以貧血病人特別容易感染皮膚黏膜念珠菌性皮炎。必需微量元素銅: 人體缺乏銅離子時可使毛發(fā)蜷曲、皮膚松弛， 白癜風是一種病因還不十分明確的色素障礙性皮膚病， 其發(fā)病機理目前

31、還沒十分明了， 但有一種學說認為銅離子缺乏是引起白癜風皮膚病的原因之一。雖然銅離子在皮膚中的含量極少， 但它是合成黑色素的關(guān)鍵酶即酪酶的主要成分之一， 在有氧的條件下， 酪酸酶可將酪氨酸轉(zhuǎn)化為多巴， 而多巴又被酪氨酸酶進一步氧化為多巴醌， 再經(jīng)過聚合作用， 最后形成黑素小體。[9]根據(jù)這些原理， 近年來國內(nèi)有許多專家和學者采用中藥紫銅入復(fù)方方劑中治療白癜風皮膚病， 取得了可喜的療效。必需微量元素鋅: 鋅在皮膚中的含量約為人體總含量的20

32、% ， 由此可見皮膚是對鋅缺乏表現(xiàn)最為敏感的器官。鋅具有抵抗紫外線的輻射、促進傷口愈合、提高機體抵抗力、抗氧化、對皮膚有光保護等作用。機體缺乏鋅易</p><p>　　1.3.3 銅的作用</p><p><b>　　1 銅與衰老</b></p><p>　　銅是人體必需微量元素之一。成人體內(nèi)約含100~ 150 mg， 而每天攝入量只有0.8

33、 mg， 成人每天必需的銅攝入量為2~ 3 mg。人們要從以下動植物中攝取銅: 動物的肝腎含有豐富的銅， 小米、黃豆、玉米、菠菜、白菜， 以及堅果類食物如核桃、花生、葵花子等含銅也多， 海產(chǎn)品牡蠣含銅量特別高。每日正常飲茶也可供給人體一部分銅。為了補充銅還應(yīng)該有意識地多使用銅的勺、鍋、壺、鏟， 因銅器能溶出微量的二價銅離子很容易為人所吸收。國外一些科學家在研究中發(fā)現(xiàn): 銅元素在組織癌變過程中起著抑制作用。銅元素還能預(yù)防心血管、冠心病疾病

34、， 其機理是銅在體內(nèi)參與金屬氧化酶的形成， 這些酶是構(gòu)成心臟血管的基質(zhì)膠原和彈性蛋白合成過程中所不可缺少的物質(zhì)。含有銅的賴氨酰氧化酶與膠原纖維的交聯(lián)物， 是人體疏松結(jié)締組織、肌腱、骨骼、牙齒、軟骨等組織結(jié)構(gòu)物質(zhì)， 因此體內(nèi)缺銅， 其酶催化作用會減弱、交聯(lián)反應(yīng)也不完全，人就會感到筋骨乏力。人體缺銅的另一個最大的問題， 就是造成細胞脂質(zhì)過氧化作用增強， 使衰老過程加劇， 如老年人的牙齒脫落、步履艱難、容易傷筋損骨、易患冠心病及心肌梗死等疾病

35、。另外， 人體缺銅促使頭發(fā)黑色素的</p><p><b>　　2 銅的殺菌作用</b></p><p>　　近年來，銅的微量作用在人們的生活中被廣泛地應(yīng)用，特別是人們利用銅纖維制造的襪子、吊帶衫、床單、毛巾、內(nèi)衣、口罩、抹布以及空調(diào)濾紙、水管用凈水器、淋浴噴頭等。當夏天來臨時，人們更關(guān)心如何防止空調(diào)系統(tǒng)中病菌和細菌傳播。根據(jù)這一原理，銅可以用于空調(diào)系統(tǒng)的殺菌。根據(jù)疾

36、病預(yù)防控制中心的專家建議，通過安裝或改裝空調(diào)的空氣過濾網(wǎng)，以銅質(zhì)的網(wǎng)面代替塑料材料，可以有效防止病菌的滋生和散發(fā)。以后市場上將有可能推出安裝銅質(zhì)儲水罐和過濾網(wǎng)的新型空調(diào)，利用銅的自然殺菌功效，使空調(diào)能滿足殺菌換氣的要求， 提高空氣質(zhì)量， 獲得清新空氣， 保障人體健康。銅的殺菌作用很久以來就被醫(yī)療機構(gòu)所應(yīng)用，它有利于保持用具的衛(wèi)生清潔。在醫(yī)院的醫(yī)療器械上</p><p>　　有很多銅、銅的合金(黃銅居多) 或復(fù)合材

37、料使用的實例。如在臨床上廣泛使用的壓舌條、導(dǎo)尿管、消毒盆等;特別在醫(yī)院的走廊、樓梯的扶手以及洗手間、廁所、觀察室、手術(shù)室、病房等地方，使用銅質(zhì)材料制造的把手要比使用其他材料更安全。銅還在預(yù)防環(huán)境污染方面開始發(fā)揮作用。例如，當聚氨酯塑料泡沫含有銅或氧化銅時，能大大減少這種塑料燃燒時所釋放出致命的有毒氣體———氫氰化物( HCN) 。</p><p>　　1.4 海藻酸對銅離子的吸附</p><p

38、>　　海藻酸是一種由β-D-甘露糖醛酸和α-L -古羅糖醛酸組成的天然高分子材料，它廣泛存在于各種類型的褐藻植物中。作為一種高分子羧酸，海藻酸可以與各種金屬離子結(jié)合成鹽，如水溶性的海藻酸鈉、海藻酸鉀、海藻酸銨以及不溶于水的海藻酸鈣等。把海藻酸鈉的水溶液通過噴絲孔擠入氯化鈣的水溶液后，可以得到海藻酸鈣纖維。這種纖維在與含鈉離子的液體接觸后，通過離子交換，不溶于水的海藻酸鈣可以轉(zhuǎn)換成水溶性的海藻酸鈉。[11]由于海藻酸是一種高分子羧酸

39、，它對不同的金屬離子具有不同的結(jié)合力，對重金屬離子的結(jié)合力比對鈣離子的結(jié)合力強?；诖?，海藻酸纖維可以被用來吸附水溶液中的重金屬離子[12]。</p><p>　　作為一種高分子羧酸，海藻酸可以與不同的金屬離子結(jié)合成鹽，生成的海藻酸鹽具有良好的離子交換性能。研究表明，用鹽酸水溶液處理海藻酸鈣纖維。由于纖維中的鈣離子被H+置換，可以得到海藻酸纖維[13]；用硫酸鈉水溶液處理海藻酸鈣纖維后，纖維中的部分鈣離子被鈉離子

40、置換，可以得到海藻酸鈣鈉纖維。 </p><p>　　圖2 加入三種海藻酸纖維后溶液中銅離子濃度隨時間的變化</p><p>　　圖2 顯示了在含銅離子的水溶液中加入海藻酸、海藻酸鈣及海藻酸鈣鈉三種海藻酸纖維后溶液中銅離子濃度隨時間的變化情況?？梢钥闯觯捎诤Ｔ逅崂w維與銅離子結(jié)合形成不溶于水的海藻酸銅，因此海藻酸纖維對銅離子有很好的吸附性能。不過，隨著吸附時間的延長，纖維膨脹度增加，一部分

41、已經(jīng)吸附進纖維的銅離子又與溶液中的離子發(fā)生交換，使溶液中的銅離子的濃度開始回升，并最終趨于平衡。</p><p>　　表1 幾種纖維在不同時間段對銅離子的吸附量（mg·g-1）</p><p>　　表1 顯示了海藻酸纖維、海藻酸鈣纖維及海藻酸鈣鈉纖維在不同時間段對銅離子的吸附量?？梢钥闯觯Ｔ逅崂w維、海藻酸鈣纖維及海藻酸鈣鈉纖維對銅離子均有較好的吸附性能，24 h 后的平衡吸附量

42、分別為68.6 mg/g、81.7 mg/g 和71.0 mg/g。</p><p>　　盡管海藻酸鈣鈉纖維遇水后高度膨脹，在初期的吸附量較其它兩種纖維高，但24 h 后，海藻酸鈣纖維的平衡吸附量最高。這是由于當海藻酸鈣纖維與含硫酸銅的水溶液接觸時，離子交換后形成的硫酸鈣為微溶化合物，因而增加了纖維對銅離子的吸附容量。</p><p>　　而用Na0H處理海帶后，海帶中的海藻酸被轉(zhuǎn)換成海藻

43、酸鈉，遇水后可以高度膨脹。這種樣品對銅離子的吸附很快，溶液中的銅離子濃度迅速下降。[14]</p><p>　　海藻酸鈉對銅離子吸附效果的分析，采用溶液中金屬離子的去除率和負載量(即單位質(zhì)量吸附劑所吸附的金屬離子的質(zhì)量) 進行表示，其計算式為 </p><p>　　去除率: Q ( %) = ( c0 –c ) ×100/ c0 ;</p><p>　　負

44、載量: L = (c0 - c) ×V ×M ×1000/ m(mg/ g) </p><p>　　其中 c0為吸附前溶液中的銅離子質(zhì)量濃度(mg/L) ; c 為吸附后溶液中的銅離子質(zhì)量濃度(mg/L) ; V 為溶液體積(L) ; M 為海藻酸鈉摩爾質(zhì)量(g/ mol) ; m 為海藻酸鈉質(zhì)量(g)。[15]</p><p><b>　　2實驗部

45、分</b></p><p><b>　　2.1 分析方法</b></p><p>　　2.1.1原子吸收光譜法的原理</p><p>　　當有輻射通過自由原子蒸氣，且入射輻射的頻率等于原子中的電子由基態(tài)躍遷到較高能態(tài)（一般情況下都是第一激發(fā)態(tài)）所需要的能量頻率時，原子就要從輻射場中吸收能量，產(chǎn)生共振吸收，電子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，同時

46、伴隨著原子吸收光譜的產(chǎn)生。</p><p>　　原子吸收光譜的產(chǎn)生條件：</p><p>　　1、輻射能：hν=Eu-E0</p><p>　　2、存在有效的吸光質(zhì)點，即基態(tài)原子。</p><p>　　基于樣品中的基態(tài)原子對該元素的特征譜線的吸收程度來測定待測元素的含量。一般情況下原子都是處于基態(tài)的。當特征輻射通過原子蒸氣時，基態(tài)原子從輻射中

47、吸收能量，最外層電子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)。</p><p>　　原子對光的吸收程度取決于光程內(nèi)基態(tài)原子的濃度。在一般情況下，可以近似的認為所有的原子都是處于基態(tài)。因此，根據(jù)光線被吸收后的減弱程度就可以判斷樣品中待測元素的含量。</p><p>　　2.1.2原子吸收光譜的特點</p><p>　　原子吸收光譜法是依椐處于氣態(tài)的被測元素基態(tài)原子對該元素的原子共振輻射有強

48、烈的吸收作用而建立的。該法具有檢出限低準確度高，選擇性好，分析速度快等優(yōu)點。 </p><p>　　在溫度吸收光程，進樣方式等實驗條件固定時，樣品產(chǎn)生的待測元素相基態(tài)原子對作為銳線光源的該元素的空心陰極燈所輻射的單色光產(chǎn)生吸收，其吸光度（A）與樣品中該元素的濃度（C）成正比。即 A=KC 式中，K為常數(shù)。據(jù)此，通過測量標準溶液及未知溶液的吸光度，又巳知標準溶液濃度，可作標準曲線，求得未知液中待測元素濃度。 <

49、;/p><p>　　該法主要適用樣品中微量及痕量組分分析。</p><p>　　本實驗通過采用原子吸收光譜法測量鋅離子濃度，進而知道不同纖維對鋅離子的吸附性能。</p><p><b>　　2.2 實驗內(nèi)容</b></p><p>　　2.2.1 實驗的材料</p><p>　　9.00gNaCl ，

50、 蛋白質(zhì)粉，含銅海絲活性纖維1.00g</p><p><b>　　2.2.2實驗儀器</b></p><p>　　容量瓶：1000mL×2；500mL×1 ；250 mL×5；100mL×6</p><p>　　移液管：50mL×1；10mL×1；5mL×1</p&g

51、t;<p>　　燒杯：200mL×1; 100mL×1</p><p><b>　　玻璃棒</b></p><p><b>　　洗耳球</b></p><p><b>　　2.2.3實驗設(shè)備</b></p><p>　　原子吸收光譜儀AA800

52、</p><p>　　電子天平（上海恒平科學儀器有限公司）</p><p>　　101-1型電熱鼓風恒溫干燥箱（上?？德穬x器設(shè)備有限公司）</p><p><b>　　2.3 實驗步驟</b></p><p>　　2.3.1銅離子濃度對海絲纖維吸附性能的影響</p><p><b>　

53、　基本步驟：</b></p><p>　?。?）稱取10.732g二水氯化銅，溶解于去離子水中后定容至1000mL，得到銅離子濃度為4 g/L的水溶液。</p><p>　?。?）吸取25mL以上溶液，加去離子水稀釋到1000mL，得到銅離子濃度為100 mg/L的水溶液。</p><p>　　（3）分別取5、10、25、50、100mL銅離子濃度為4

54、g/L的水溶液，加去離子水定容至1000mL后，在5個溶液中分別加入10g海絲纖維,室溫下吸附24h后，用濾紙把纖維與處理液分離。在用去離子水充分洗滌后在105 oC下干燥纖維，測定纖維中銅離子的含量。</p><p>　　2.3.2時間對海絲纖維吸附性能的影響</p><p><b>　　基本步驟：</b></p><p>　　（1）稱取10

55、g海絲纖維,加入1000mL銅離子濃度為100 mg/L的水溶液并開始計時。</p><p>　?。?）在0.5、1、3、8、24h分別取10mL溶液,加去離子水稀釋到100mL，用濾紙過濾后用全譜直讀電感耦合離子發(fā)射光譜儀測定溶液中銅離子的濃度。</p><p>　　2.3.3溫度對海絲纖維吸附性能的影響</p><p><b>　　基本步驟：</

56、b></p><p>　?。?）吸取5mL銅離子濃度為4 g/L的水溶液，加去離子水稀釋到250mL（銅離子濃度為80 mg/L）。</p><p>　?。?）在40、50、60、70、80oC水浴中放置1小時衡溫后，加入2g海絲纖維，1h后用濾紙把纖維與溶液分離，待溶液冷卻后取10mL溶液,稀釋到100mL后過濾，測定溶液中銅離子的濃度。</p><p>　

57、　2.3.4海絲纖維在生理鹽水溶液中釋放銅和鋅離子的性能測試</p><p><b>　　基本步驟</b></p><p>　?。?）配置生理鹽水：稱取9.00g NaCl，加入100mL的燒杯中，加入去離子水溶解后移入1L容量瓶中定容，混合均勻后倒入1000mL試劑瓶中； （2）稱取含銅海絲活性纖維1.00 g； （3）將稱好

58、的纖維分別放入配好的生理鹽水中，開始攪拌； （4）從開始攪拌時計時，分別在30min、 1hr、3hrs、8hrs、 24hrs時取出25mL溶液，用濾紙過濾后在原子發(fā)射光譜儀上測定溶液中銅離子濃度。 </p><p>　　2.3.5海絲纖維在含蛋白質(zhì)的水溶液中釋放銅離子的性能測試</p><p><b>　　基本步驟</b></p

59、><p>　?。?）配置五種含不同濃度蛋白質(zhì)的水溶液：稱取大豆蛋白質(zhì)1、2、3、5、10克， 加入去離子水溶解后移入1L容量瓶中定容，得到蛋白質(zhì)濃度為0.1%、0.2%、0.3%、0.5%、1%的水溶液，混合均勻后倒入1000mL試劑瓶中； （2）稱取含銅海絲活性纖維1.00 g； （3）將稱好的纖維分別放入配好的生理鹽水中，開始攪拌； （4）從開始攪拌時計時，在2hr后取出

60、50mL溶液，用濾紙過濾后在原子發(fā)射光譜儀上測定溶液中銅離子濃度。 </p><p>　　2.3.6 溫度對海絲纖維釋放銅離子性能的影響 </p><p><b>　　基本步驟：</b></p><p>　　（1）配置含蛋白質(zhì)的生理鹽水：稱取9.00g NaCl及1.0克大豆蛋白質(zhì)，加入100mL的燒杯中，加入去離子水溶解后移入1L容

61、量瓶中定容，混合均勻后倒入1000mL試劑瓶中； （2）將溶液在30、40、50、60、80oC下衡溫水浴中衡溫； （3）分別稱取含銅海絲活性纖維及含鋅海絲活性纖維各1.00 g； （4）將稱好的纖維分別放入配好的生理鹽水中，開始攪拌； （5）從開始攪拌時計時，在2hr后取出50mL溶液，用濾紙過濾后在原子發(fā)射光譜儀上測定溶液中銅和鋅離子濃度。</p><p>　

62、　2.3.7實驗注意事項</p><p>　?。?）實驗前必須詳細預(yù)習實驗講義，明了實驗?zāi)康?、原理方法及操作步驟，并在記錄本上擬出簡單的實驗原理、使用方法及操作時的注意事項。 </p><p>　?。?）在實驗過程中，要聽從老師的指導(dǎo)，嚴格按照實驗步驟進行，不能任意更改，不熟悉的儀器設(shè)備，應(yīng)先請老師指導(dǎo)后使用，切勿隨意亂動。</p><p>　?。?）&#

63、160;實驗時如有問題發(fā)生，應(yīng)首先用自己學過的知識，獨立思考加以解決，努力培養(yǎng)獨立分析問題和解決問題的能力，如自己不能解決可與指導(dǎo)老師共同討論研究，提出解決問題的辦法。  </p><p>　　（4）實驗進行時，必須隨時把觀察到的現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)，如實地記錄在記錄本上，不得記在散頁紙上，要養(yǎng)成良好的作原始記錄的習慣。</p><p>　?。?）由于纖維的密度比水小，容易浮在水面上，

64、影響吸附性能。所以應(yīng)該設(shè)定一個合適的轉(zhuǎn)速，將纖維纏繞在轉(zhuǎn)子周圍，</p><p>　?。?）環(huán)境和儀器的清潔整齊是搞好實驗的重要條件，實驗臺面試劑藥品架上必須保持整潔，儀器藥品要井然有序，所用的試劑，用完應(yīng)立即蓋嚴放回原處。注意瓶塞切勿張冠李戴。勿使試劑藥品灑在實驗臺面和地上。實驗完畢后，需將藥品試劑排列整齊，儀器設(shè)備要恢復(fù)原狀。將實驗臺面打掃干凈，經(jīng)教師驗收儀器后，方可離開實驗室。</p><

65、;p>　?。?）必須遵守實驗室的規(guī)則</p><p><b>　　3結(jié)果與分析</b></p><p>　　3.1.海絲纖維對銅離子吸附性能的研究</p><p>　　3.1.1銅離子濃度對吸附性能的影響</p><p>　　表3-1-1 不同初始濃度下溶液中銅離子濃度、海絲纖維吸附銅離子濃度及吸附量</p&

66、gt;<p><b>　　由此繪圖。</b></p><p>　　圖3-1-1銅離子初始濃度與溶液中銅離子濃度的關(guān)系</p><p>　　如圖3-1-1所示，隨著銅離子初始濃度的增加，溶液中銅離子的濃度不斷增加，在0到50mg.L-1的范圍內(nèi)，溶液中銅離子濃度快速增加，但銅離子初始濃度在50mg.L-1之后，溶液中銅離子濃度增大的速度減慢，逐漸趨于平衡。

67、</p><p>　　圖3-1-2銅離子初始濃度與銅離子吸附量的關(guān)系</p><p>　　如圖3-1-2所示，隨著銅離子初始濃度的增加，海絲纖維對銅離子的吸附量也隨之增大。在20到100mg.L-1范圍之內(nèi)，增大幅度不是很大，但在濃度達100mg.L-1之后，吸附量大幅度增大。在400mg.L-1時達31.79mg.g-1。</p><p>　　表3-1-3不同初始

68、濃度下溶液中鋅離子濃度、海絲纖維吸附銅離子濃度及吸附量</p><p><b>　　結(jié)合以上兩表繪圖。</b></p><p>　　圖3-1-3銅離子初始濃度對吸附性能的影響</p><p>　　如圖3-1-3所示，通過與鋅離子的比較，可以看出，在不同金屬離子初始濃度的條件下，海絲纖維對銅離子的吸附跟對鋅離子的吸附大致趨勢還是比較相似。都是隨著

69、金屬離子初始濃度的增加，吸附量不斷增大。但是當金屬離子濃度在20到100mg.L-1范圍之內(nèi)時，海絲纖維對銅離子吸附量增大的趨勢沒有對鋅離子增大的幅度大。海絲纖維對鋅離子的吸附量跟初始濃度大致呈線性增加的趨勢。而海絲纖維對銅離子的吸附量隨著初始濃度的增加是呈曲線增加的趨勢。但總體來看，在不同初始濃度的條件下，海絲纖維對鋅離子的吸附量較銅離子大，但兩者相差不大。</p><p>　　3.1.2時間對吸附性能的影響&

70、lt;/p><p>　　表3-2-1 不同吸附時間下溶液中銅離子濃度、海絲纖維吸附銅離子濃度及吸附量</p><p>　　計算公式：Cf=C0-10Cr；q=Cf/W。其中Cf為吸附銅離子濃度；C0為銅離子的初始濃度； Cr 為溶液中銅離子的濃度；q為吸附量； W為海絲纖維質(zhì)量。以下表格數(shù)據(jù)的計算都是通過這個公式。</p><p>　　圖3-2-1 吸附時間與溶液中銅離

71、子濃度的關(guān)系</p><p>　　由圖3-2-1可知，溶液中銅離子的濃度隨著時間的增加而下降，其中在吸附一個小時左右，溶液中銅離子濃度下降很快，之后隨著吸附時間的曾加緩慢下降，下降的幅度不是很大。</p><p>　　圖3-2-2 吸附時間與銅離子吸附量的關(guān)系</p><p>　　由圖3-2-2可知，吸附量隨著時間的增加而增大，其中吸附的前1個小時，吸附量增加最快，

72、后來增加的幅度減慢，隨著時間的增加，吸附量的增加趨于平緩，說明已經(jīng)達飽和。</p><p>　　表3-2-3 不同吸附時間下溶液中鋅離子濃度、海絲纖維吸附銅離子濃度及吸附量</p><p>　　結(jié)合以上兩表的數(shù)據(jù)繪制曲線。</p><p>　　圖3-2-3 吸附時間對吸附性能的影響</p><p>　　此圖3-2-3通過把海絲纖維吸附鋅離子和

73、吸附銅離子進行比較，可以看到，吸附的規(guī)律大致相同，都是在吸附開始的1個小時吸附量增加最快，后來逐漸趨于平衡。但是海絲纖維對銅離子的吸附量較鋅離子要高很多，海絲纖維對銅離子的吸附量是對鋅離子的吸附量的3倍多。</p><p>　　3.1.3溫度對吸附性能的影響</p><p>　　表3-3-1不同吸附溫度下溶液中銅離子濃度、海絲纖維吸附銅離子濃度及吸附量</p><p&g

74、t;<b>　　由此繪制圖。</b></p><p>　　圖3-3-1 吸附溫度與溶液中銅離子濃度的關(guān)系</p><p>　　由圖3-3-1可知，溫度在40℃到80℃時。溶液中銅離子濃度隨著溫度是降低的，下降比較平均。40℃時最高，為2.640 mg.L-1。而80℃時最低，為1.937 mg.L-1.</p><p>　　圖3-3-2 吸附溫

75、度與銅離子吸附量的關(guān)系</p><p>　　轉(zhuǎn)換為吸附量，溫度在40℃到80℃，吸附量隨著溫度的增大而增加，增加比較平均。40℃時吸附量最低，為6.70mg.g-1，80℃時吸附量最高，為7.58 mg.g-1。</p><p>　　表3-3-3 不同吸附溫度下溶液中鋅離子濃度、海絲纖維吸附銅離子濃度及吸附量</p><p><b>　　由以上兩表繪圖。&

76、lt;/b></p><p>　　圖3-3-3 吸附溫度對吸附性能的影響</p><p>　　如圖3-3-3所示，溫度在40℃到80℃，海絲纖維對鋅離子的吸附是呈波動的趨勢，而對銅離子的吸附是呈逐漸增加的趨勢。在60℃附近，對鋅離子的吸附為40℃到75℃之間的最大，75℃之后又呈現(xiàn)增大的趨勢，到80℃達這個溫度范圍的最大。但整體看，海絲纖維對銅離子的吸附量較鋅離子的大，對銅離子的吸附

77、量是對鋅離子吸附量的3倍多。</p><p>　　3.2含銅海絲纖維釋放銅離子性能的研究</p><p>　　3.2.1時間對釋放銅離子性能的影響</p><p>　　溶液中銅離子濃度與時間的關(guān)系</p><p><b>　　表3-4-1</b></p><p><b>　　圖3-4-1

78、</b></p><p>　　由3-4-1可知，時間會影響銅離子釋放，銅離子的釋放量隨著時間的增加而增大。但8小時之后，含銅海絲纖維釋放銅離子的速度減慢。在24小時后，溶液中的銅離子的含量還未達到飽和。</p><p>　　3.2.2濃度對釋放銅離子性能的影響</p><p>　　溶液中銅離子濃度與蛋白質(zhì)濃度的關(guān)系</p><p>

79、;<b>　　表3-4-2</b></p><p><b>　　圖3-4-2</b></p><p>　　由圖3-4-2可知，在蛋白質(zhì)溶液中，蛋白質(zhì)濃度不同會影響銅離子的釋放，且隨著蛋白質(zhì)濃度的增加而增加。當?shù)鞍踪|(zhì)濃度達到1%時，還未達到飽和。當溶液中蛋白質(zhì)濃度為0.3%后，含銅海絲纖維釋放銅離子的速度減慢。</p><p&g

80、t;　　3.2.3溫度對釋放銅離子性能的影響</p><p>　　溶液中銅離子濃度與溫度的關(guān)系</p><p><b>　　表3-4-3</b></p><p><b>　　圖3-4-3</b></p><p>　　由圖3-4-3可知，溫度也會影響銅離子釋放，銅離子的釋放量隨著溫度的增加而增大。當溫

81、度達到60℃，含銅海絲纖維釋放銅離子的速度減慢。</p><p><b>　　3.3實驗現(xiàn)象：</b></p><p>　　蛋白質(zhì)是有機物，難溶于水，攪拌的時間應(yīng)該稍長。配好溶液后，產(chǎn)生許多白色泡沫，影響定容。所以在定容前應(yīng)靜置一段時間，待泡沫消失后在定容。蛋白質(zhì)溶液是渾濁的黃色，最終配好的溶液也是渾濁的。纖維放入后顏色慢慢變深，說明纖維正在吸附鋅離子。</p&

82、gt;<p>　　在用CuCl2水溶液處理纖維的過程中，銅離子被吸收進海藻顆粒中。隨著吸附過程的進行，海藻顆粒的質(zhì)量增加，引起體積的膨脹，使處理后的海絲纖維表面有局部破裂現(xiàn)象。</p><p>　　海絲纖維在處理前后的表面結(jié)構(gòu)，(a)未處理的纖維;(b)CuCl2水溶液處理后的纖維</p><p><b>　　4 結(jié)論</b></p>&

83、lt;p>　　為了制備具有生物活性的功能性纖維，德國吉瑪公司在溶劑法生產(chǎn)再生纖維素纖維的過程中，把海藻粉末與紡絲溶液混合，所得到的海絲纖維中分布了細小的海藻顆粒。用硝酸銅處理海絲纖維可以進一步制備含銅海絲活性纖維。</p><p>　　本課題的任務(wù)是研究含銅海絲纖維在溶液中于不同的溫度下釋放銅離子的性能，主要目標是得到在不同的條件下含銅海絲纖維釋放銅離子的量，同時開發(fā)一種測試溶液中銅離子含量的測試方法。含銅

84、海絲纖維在水溶液中可以釋放銅離子。不同的水溶液，及不同濃度的溶液，溫度對含銅海絲纖維釋放銅離子有不同的影響。本次研究包含：1.海絲纖維在生理鹽水溶液中銅離子的釋放量與時間關(guān)系的性能測試；2. 海絲纖維在不同濃度的蛋白質(zhì)水溶液中釋放銅離子的性能測試；3. 溫度對海絲纖維釋放銅離子性能的影響。實驗通過控制時間、溫度和溶液濃度，得到不同條件下溶液中銅離子的濃度，然后加以分析，可以得出一些結(jié)論。</p><

85、;p>　　首先，在不同時間下，含銅海絲纖維在開始的1個小時釋放量增加最快，后來逐漸變慢。</p><p>　　其次，在不同濃度的蛋白質(zhì)溶液中，含銅海絲纖維釋放銅離子的量又隨溶液濃度而變化。蛋白質(zhì)含量濃度增加時，銅離子的釋放量逐漸增加。</p><p>　　最后，不同溫度下，含銅海絲纖維釋放銅離子的量隨著溫度的遞增呈逐漸增加的趨勢。</p><p>　　海絲纖維

86、作為一種新型保健和醫(yī)療專用纖維。它應(yīng)用的前景是很廣的。而在纖維中加入銅離子，得到含銅離子的海絲纖維。由這種纖維制成的衣物具有保健作用。這符合人們對保健和養(yǎng)生越來越重視的趨勢。本課題研究發(fā)現(xiàn)含銅海絲纖維釋放銅離子的性能是相當不錯的，本課題的方法也可以在不久的將來會得到廣泛的使用。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]　戴信飛．生物活性

87、纖維素纖維[J]．國外紡織技術(shù)，2003,7：3-6．</p><p>　　[2]　秦益民．海絲纖維的生產(chǎn)方法[J]．紡織學報，2007,28(10): 122-123．</p><p>　　[3]　秦益民．海絲纖維的結(jié)構(gòu)和性能[J]．紡織學報,2007,28(11): 136-138．</p><p>　　[4]　李輝芹．生物活性纖維——海絲系

88、列纖維［J］.毛紡科技，2005，（4）：49-51．</p><p>　　[5]　Taya Y, Shibuya A , Nakajima T, et al． Evaluation methodof clothing fitness with body , part 1 : Evaluation index ofclothing fitness[J ]． Journal of the Textile Machi

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91、]　陳曉玲.銅與衰老［J］．微量元素與健康研究．2005，22（1）：15．</p><p>　　[11]　莫嵐，陳潔，宋靜，等． 海藻酸纖維對銅離子的吸附性能［J］．合成纖維，2009，38（2）：34-36．</p><p>　　[12]　秦益民,劉洪武，李可昌，等． 海藻酸[M]．北京：中國輕工業(yè)出版社，2008．</p><p>　　[1

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93、，等．改性海帶對銅離子的吸附性能[J]．環(huán)境科學與技術(shù),2009,32(5):147-149．</p><p>　　[15]　朱一民,沈巖柏,魏德洲．海藻酸鈉吸附銅離子的研究［J］．東北大學學報，2003，24（6）：589-592．</p><p><b>　　文獻綜述</b></p><p>　　含銅海絲纖維釋放銅離子的性能研究</p

94、><p><b>　　前言部分</b></p><p>　　海絲纖維是一種具有特殊生物活性的功能性纖維。在海絲纖維的生產(chǎn)過程中，海藻類植物被加工成直徑小于1μm的粉末后添加進紡絲溶液，然后經(jīng)過濕法紡絲工藝分散在纖維素纖維中。這樣得到的纖維結(jié)合了再生纖維素纖維的強度和柔軟性，以及海藻植物所含有的天然活性成分，具有保健、護膚、抗菌等功效。</p><p&g

95、t;　　海絲纖維包含的海藻顆粒中含有對金屬離子有很強吸附性能的海藻酸，在與含有銅離子的水溶液處理后，海藻顆粒吸收銅離子后得到具有很強抗菌性能的含銅海絲活性纖維。由于銅離子具有特殊的抗菌性能及生物活性，含有銅離子的海絲纖維是一種具有特殊生物活性的功能性纖維。</p><p><b>　　主題部分</b></p><p>　　海絲纖維的生產(chǎn)采用了先進的溶劑法技術(shù)把纖維素轉(zhuǎn)

96、化成再生纖維素纖維[1]。海絲(Seacell) 纖維結(jié)合了纖維素纖維和海藻植物的性能,具有保健、護膚、抗菌等效果,是一種具有生物活性的纖維素纖維。由海絲纖維制成的織物手感好,光滑柔軟,吸濕透氣,穿著舒適。由于其主要的成分是再生纖維素纖維,海絲纖維的成紗性能好,染色均勻,色彩鮮艷,具有很好的光澤和懸垂性。因纖維中海藻成分的存在,海絲纖維對皮膚有自然的護膚美容和保健等功效。健康和環(huán)保是當今最重要的話題之一，是人類可持續(xù)發(fā)展的主要課題。隨著

97、新材料的發(fā)展，各種各樣的功能性紡織品不斷推出，其中具有生物活性的紡織纖維是紡織材料發(fā)展方向之一[2]。本文研究了含銅海絲纖維的結(jié)構(gòu)和釋放銅離子的性能。</p><p>　　2.1海絲纖維的結(jié)構(gòu)</p><p>　　海絲纖維的生產(chǎn)采用NMMO 為溶劑的Lyocell[3]。工藝,這種工藝生產(chǎn)的纖維有很高的取向度,纖維的結(jié)晶度也高于其他各種再生纖維素纖維。由于纖維沿軸向的規(guī)整性,纖維的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

98、緊密,縫隙孔洞少,易于原纖化,斷裂時可以明顯地觀測到斷裂面上的原纖化現(xiàn)象。海絲纖維的結(jié)構(gòu)與一般的Lyocell 纖維有所不同。由于海絲纖維中分布著海藻顆粒,纖維內(nèi)部緊密的結(jié)構(gòu)在一定程度上受到破壞,其斷裂時截面不像Lyocell 纖維那樣有許多沿著纖維方向的微纖維。纖維的斷裂面很干凈,說明纖維的原纖化得到了改善。</p><p>　　圖1 顯示了在顯微鏡下觀察到的海絲纖維的截面結(jié)構(gòu)?？梢钥闯?經(jīng)過磨碎的海藻粉末被均

99、勻地分散在纖維的結(jié)構(gòu)中。由于纖維素的含量大大高于海藻粉末的含量,海藻粉末被包含在纖維素中,有一定的穩(wěn)定性,可以在使用過程中持續(xù)地釋放出活性成分。</p><p>　　2.2 含銅海絲纖維的性能</p><p>　　海絲纖維結(jié)合了纖維素纖維和海藻植物的性能，具有護膚、保健、抗菌等效果，是一種具有生物活性的纖維素纖維[4]。從技術(shù)條件看，利用海絲纖維吸附金屬離子的性能，用銅和鋅等金屬離子進行活

100、化來生產(chǎn)海絲活性纖維，其工藝簡單，無健康危害。在制備海絲纖維的過程中加入海藻成分后，海藻中的高效物質(zhì)幾乎全部保存并儲存在海絲纖維中。海藻含有豐富的礦物質(zhì)、蛋白質(zhì)和維生素，這些物質(zhì)在濕環(huán)境中可以釋放出來。而吸附了銅和鋅離子的海絲纖維具有比普通海絲纖維更優(yōu)良的性能。在使用過程中，當人的皮膚出汗使人體表面具有一個濕的環(huán)境時，海絲纖維中包含的礦物質(zhì)、蛋白質(zhì)、維生素和胡蘿卜素等活性物質(zhì)，以及銅和鋅離子可以從纖維中釋放出來，起到抗菌以及促進血液循環(huán)

101、并激活纖維素交換的功能，從而使皮膚繃，緊并保持其光滑細膩。海絲纖維的性能與其生產(chǎn)流程密切相關(guān)。圖2 顯示了海絲纖維的生產(chǎn)流程。</p><p>　　圖2 海絲纖維的生產(chǎn)流程圖</p><p>　　在海絲纖維的生產(chǎn)過程中,首先將木漿中的纖維素溶解制成溶液,然后與海藻粉末混合后紡絲。其中纖維素為主要的原料,得到的纖維是一種以纖維素為載體,以海藻粉末為活性成分的復(fù)合材料。在生產(chǎn)過程中根據(jù)原料來源

102、的不同,木漿可以采用干、濕或濕+ 酶法進行預(yù)處理,然后用NMMO溶解。在加工過程中,海藻是以固體狀態(tài)被混入纖維的。由于溶劑法生產(chǎn)的再生纖維素纖維的直徑一般為10～15μm ,加入纖維中的海藻粉末的直徑應(yīng)該在9μm以下。在生產(chǎn)過程中,海藻粉末可以在木漿溶解前或在溶解過程中與纖維素溶液混合。</p><p>　　海藻粉末可直接加入紡絲液中,或以懸浮液的方式加入。生產(chǎn)過程中木漿中的纖維素被NMMO 溶解后形成均勻的溶液

103、,加入海藻粉末后經(jīng)高速攪拌充分混合,然后真空脫泡形成紡絲溶液。當海藻粉末的直徑小于9μm時,生產(chǎn)過程中的過濾、噴絲等工序與一般的Lyocell 纖維的生產(chǎn)過程基本相同。由于紡絲溶液的黏度很高,海藻粉末可以均勻地分布在溶液中,而不會下沉或聚集。紡絲溶液在擠出噴絲孔后先進入一個空氣層,然后進入一個含NMMO 的水浴,使纖維素凝固成絲條,經(jīng)過進一步的牽伸、水洗、干燥等工序形成纖維。</p><p>　　2.3微量元素與

104、人體健康</p><p>　　微量元素是機體內(nèi)環(huán)境重要組成部分, 它本身以及與其它因素的平衡或失調(diào)影響著機體生理病理的變化[7]‘</p><p>　　2.31 微量元素與衰老</p><p>　　鑒于異常自由基反應(yīng)及其與衰老的關(guān)系, 以及微量元素在催化或抑制自由基反應(yīng)和清除反應(yīng)中產(chǎn)生的有害物質(zhì)方面的作用, 微量元素硒、鋅及結(jié)合于酶中硒、鋅、錳、銅對延緩衰老起積

105、極作用。解脫“隔室封閉”的鐵,可能還有銅離子, 則可催化自由基反應(yīng), 加速衰老過程[5]。</p><p><b>　　微量元素與皮膚病</b></p><p>　　必需微量元素是人體必不可少的微量元素, 在人體防治各類疾病中占有重要地位, 不足或缺乏都可能引起身體不適或疾病, 皮膚的疾患與必需微量元素也同樣有著密切的聯(lián)系[8]。</p><p&g

106、t;　　2.33 銅與衰老</p><p>　　銅是人體必需微量元素之一。成人體內(nèi)約含100~ 150 mg, 而每天攝入量只有0.8 mg, 成人每天必需的銅攝入量為2~ 3 mg。人們要從以下動植物中攝取銅: 動物的肝腎含有豐富的銅, 小米、黃豆、玉米、菠菜、白菜, 以及堅果類食物如核桃、花生、葵花子等含銅也多, 海產(chǎn)品牡蠣含銅量特別高。每日正常飲茶也可供給人體一部分銅。為了補充銅還應(yīng)該有意識地多使用銅的勺

107、、鍋、壺、鏟, 因銅器能溶出微量的二價銅離子很容易為人所吸收[6]。海絲纖維由吉瑪公司與其子公司ALCERU．Schwarza采用纖維素工藝共同開發(fā)研制而成， 其成分主要是纖維素和海藻[7]。用海藻酸鈉做吸附劑去除水相中的Cu2 + ,研究了吸附時間、海藻酸鈉用量、溶液中銅離子質(zhì)量濃度、pH 溶液值和吸附溫度與吸附效果之間的關(guān)系[9]。一方面海藻酸鈉的不飽和離子與銅離子發(fā)生離子交換反應(yīng);另一方面海藻酸鈉微粒表面的羧基、羥基等與銅離子發(fā)生

108、螯合作用[10] 海藻酸纖維、海藻酸鈣纖維及海藻酸鈣鈉纖維對水溶液中的銅離子均有較好的吸附性能。由于海藻酸鈣鈉纖維含有水溶性的海藻酸鈉，在水中能迅速吸水膨脹，因此對銅離子的初始吸附速度比其它兩種</p><p>　　2.4 海絲纖維在各水溶液中釋放銅離子的性能測試</p><p>　　2.41 海絲纖維在生理鹽水溶液中釋放銅離子的性能測試</p><p>　

109、?。?）配置生理鹽水：稱取9.00g NaCl，加入100mL的燒杯中，加入去離子水溶解后移入1L容量瓶中定容，混合均勻后倒入1000mL試劑瓶中；</p><p>　?。?）稱取含銅海絲活性纖維1.00 g；</p><p>　?。?）將稱好的纖維分別放入配好的生理鹽水中，開始攪拌；</p><p>　?。?）從開始攪拌時計時，分別在30min、 1hr、3hrs

110、、8hrs、 24hrs時取出25mL溶液，用濾紙過濾后在原子發(fā)射光譜儀上測定溶液中銅離子濃度</p><p>　　2.42 海絲纖維在含蛋白質(zhì)的水溶液中釋放銅離子的性能測試</p><p>　?。?）配置五種含不同濃度蛋白質(zhì)的水溶液：稱取大豆蛋白質(zhì)1、2、3、5、10克，加入去離子水溶解后移入1L容量瓶中定容，得到蛋白質(zhì)濃度為0.1%、0.2%、0.3%、0.5%、1%的水溶液，混合均