本发明公开了一种稻壳织物柔软剂的制备方法，属于纺织助剂制备技术领域。
背景技术：
随着人们生活水平的提高，人们对织物柔软程度的要求越来越高，纺织行业已将柔软处理作为提高产品质量和附加值的重要手段。天然纤维在后整理时，采用各种树脂，虽能防缩、防皱、快干、免烫，使织物具有某些合纤的优越性能，但手感变得粗硬，撕破强力下降，故必须进行柔软处理。合纤织物，本身柔软性较差，近年来大量发展后，柔软处理的重要性已更为突出。特别是最近超细纤维的不断开发，更需要相应的超级柔软剂，以满足市场的需要。柔软剂已成为纺织印染加工中提高产品质量，增加附加价值必不可少的一种重要后整理剂。
柔软剂是一种能够吸附于织物纤维表面并使纤维表面平滑，以改变手感，使织物更有舒适感的纺织助剂。柔软剂主要分为烘干型柔软剂、漂洗型柔软剂、双功能柔软剂。烘干型柔软剂主要是以无纺布或纸作为载体，将活性物吸附于载体上，和织物同时放进烘干机中，在烘干机的温度和搅动下，载体释放活性物到达织物表面。为了改进活性物向织物释放的速度和均匀度，常常还同时加入聚乙二醇酯、脂肪酸胺皂等改进剂；漂洗型柔软剂是指在漂洗阶段加入柔软剂，吸附于织物上，达到柔软效果，产品的形式以水基分散体为主；双功能柔软剂是指兼有洗涤与柔软双功能的柔软洗涤剂，产品形式分为液体和粉状2种。
现有的织物柔软剂无论是烘干型柔软剂还是漂洗型柔软剂亦或者是双功能柔软剂，都存在使用后织物耐洗性变差、织物泛黄现象，同时处理后的织物对人体有一定的刺激性，且柔软剂生物可降解性较差，使用后还会对环境造成一定危害，因此，开发一种天然、无刺激、柔软处理效果好的织物柔软剂成为织物柔软剂的发展方向。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题：针对目前常见的织物柔软剂在使用后织物耐洗性差，会有泛黄现象，对人体有一定的刺激性，且生物可降解性差的缺陷，提供了一种用稻壳热解煅烧制得稻壳灰颗粒，再用凤梨汁和微生物对其改性，利用蔗糖制得蔗糖聚酯，在螯合剂的作用下和改性稻壳灰复配制得织物柔软剂的方法，本发明利用稻壳灰中的二氧化硅作为柔软粒子，经富含氨基酸的凤梨汁在微生物的作用下改性，增加其表面活性基团数量，提高水分散性，并且其表面活性基团可以和植物纤维之间形成化学键合，达到耐水洗效果，当织物纤维和其他界面发生相对运动时，纤维表面的稻壳灰颗粒发生挤压、变性和滑滚等微观运动，降低纤维间的摩擦系数，而蔗糖聚酯可在植物纤维表面形成一层吸附膜，降低纤维表面能，提供润湿保护，赋予织物柔软和光滑度，本发明制得的织物柔软剂中以酯基基团为主，在后期降解过程中易于分解为脂肪酸和阳离子代谢物，因而易于生物降解，并且相比传统柔软剂，不会产生黄变现象，更耐水洗，具有广阔的应用前景。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
（1）将稻壳用40～50℃的温水浸泡10～12h后过滤干燥，再将干燥后的稻壳转入刚玉研钵研磨20～30min得到稻壳粉，按固液比为1:10将稻壳粉浸入质量分数为10%苹果酸中，加热煮沸3～5h后过滤，得到滤渣；
（2）将上述得到的滤渣放入管式电阻炉中，先以5mL/min速率向炉中通入氮气，在500～550℃下热解30～40min后，停止通入氮气转为以相同速率通入氧气并加热升温至700～800℃保温煅烧1～2h后得到纳米稻壳灰颗粒；
（3）取凤梨榨汁，按质量比为1:8将上述得到的稻壳灰和凤梨汁混合后装入发酵罐中作为发酵底物，按接种量为10%向发酵底物中接入枯草芽孢杆菌，密封罐口后在30～40℃下发酵12～14天，随后将发酵产物取出，离心分离得到下层沉淀，即改性稻壳灰颗粒，备用；
（4）将收割的甘蔗切成3～5cm的小段，放入压榨机中压榨，收集压榨得到的甘蔗汁，将得到的甘蔗汁转入铁锅中，熬至沸腾后文火慢炖3～5h得到浓缩蔗糖浆；
（5）按质量比为5:1:1:50将上述浓缩蔗糖浆和油酸钾、碳酸钾以及油酸甲酯混合后置于三口烧瓶中，油浴加热，当反应物温度达到100℃时，对烧瓶抽真空并维持瓶内压力为700～800Pa，继续加热升温至140～150℃，反应4～5h后，取出反应物静置分层12～14h，收集上层油状物，即蔗糖聚酯；
（6）将上述得到的蔗糖聚酯、硅酸钠、柠檬酸按质量比为10：2：1混合后加入到三者总质量8～10倍的去离子水中，经超声分散仪在60～70℃下分散20～30min后，再加入蔗糖聚酯等质量的备用改性稻壳灰颗粒，继续分散20～30min后再加入柠檬酸等质量的单宁酸，搅拌反应1～2h后将反应液喷雾干燥，即可得到粉末状织物柔软剂。
本发明的应用方法是：首先按质量比1:15，将本发明制得的织物柔软剂与水搅拌混合10～15min，随后按浴比1:8～1:15，将羊毛织物完全浸入混合液中，随后在室温下静置浸泡30～60min，再将羊毛织物取出用25～40℃水洗净，最后自然晾干即可。经检测，使用本发明织物柔软剂后织物的弯曲长度达30～35cm，撕破强力保留率达及断裂强力保留率均达65～75%，具有较好的弹性恢复能力，织物经10～15次水洗后，仍然能保持细腻柔滑的手感，未出现泛黄现象，水洗耐久性优异，且本发明织物柔软剂可生物降解性好，对皮肤刺激指数为0，无任何皮肤致敏性，具有较好的抑菌能力，对细菌抑制率达92%以上，有效避免了织物在保持过程中的霉变现象。
本发明的有益效果是：
（1）本发明制得的织物柔软剂生物降解性好，使用后不会对环境造成污染，且使用本发明柔软剂处理后的织物弹性好、不易出现变形、褶皱现象；
（2）本发明制得的织物柔软剂亲水效果好，适用于棉、毛、真丝、竹纤维等多种面料织物，处理后的织物手感柔软、光滑耐磨，耐洗性好，无泛黄现象，具有较好的使用效果。
具体实施方式
首先将稻壳用40～50℃的温水浸泡10～12h后过滤干燥，再将干燥后的稻壳转入刚玉研钵研磨20～30min得到稻壳粉，按固液比为1:10将稻壳粉浸入质量分数为10%苹果酸中，加热煮沸3～5h后过滤，得到滤渣；随后将上述得到的滤渣放入管式电阻炉中，先以5mL/min速率向炉中通入氮气，在500～550℃下热解30～40min后，停止通入氮气转为以相同速率通入氧气并加热升温至700～800℃保温煅烧1～2h后得到纳米稻壳灰颗粒；再取凤梨榨汁，按质量比为1:8将上述得到的稻壳灰和凤梨汁混合后装入发酵罐中作为发酵底物，按接种量为10%向发酵底物中接入枯草芽孢杆菌，密封罐口后在30～40℃下发酵12～14天，随后将发酵产物取出，离心分离得到下层沉淀，即改性稻壳灰颗粒，备用；再将收割的甘蔗切成3～5cm的小段，放入压榨机中压榨，收集压榨得到的甘蔗汁，将得到的甘蔗汁转入铁锅中，熬至沸腾后文火慢炖3～5h得到浓缩蔗糖浆；随后按质量比为5:1:1:50将上述浓缩蔗糖浆和油酸钾、碳酸钾以及油酸甲酯混合后置于三口烧瓶中，油浴加热，当反应物温度达到100℃时，对烧瓶抽真空并维持瓶内压力为700～800Pa，继续加热升温至140～150℃，反应4～5h后，取出反应物静置分层12～14h，收集上层油状物，即蔗糖聚酯；最后将上述得到的蔗糖聚酯、硅酸钠、柠檬酸按质量比为10：2：1混合后加入到三者总质量8～10倍的去离子水中，经超声分散仪在60～70℃下分散20～30min后，再加入蔗糖聚酯等质量的备用改性稻壳灰颗粒，继续分散20～30min后再加入柠檬酸等质量的单宁酸，搅拌反应1～2h后将反应液喷雾干燥，即可得到粉末状织物柔软剂。
实例1
首先将稻壳用40℃的温水浸泡10h后过滤干燥，再将干燥后的稻壳转入刚玉研钵研磨20min得到稻壳粉，按固液比为1:10将稻壳粉浸入质量分数为10%苹果酸中，加热煮沸3h后过滤，得到滤渣；随后将上述得到的滤渣放入管式电阻炉中，先以5mL/min速率向炉中通入氮气，在500℃下热解30min后，停止通入氮气转为以相同速率通入氧气并加热升温至700℃保温煅烧1h后得到纳米稻壳灰颗粒；再取凤梨榨汁，按质量比为1:8将上述得到的稻壳灰和凤梨汁混合后装入发酵罐中作为发酵底物，按接种量为10%向发酵底物中接入枯草芽孢杆菌，密封罐口后在30℃下发酵12天，随后将发酵产物取出，离心分离得到下层沉淀，即改性稻壳灰颗粒，备用；再将收割的甘蔗切成3cm的小段，放入压榨机中压榨，收集压榨得到的甘蔗汁，将得到的甘蔗汁转入铁锅中，熬至沸腾后文火慢炖3h得到浓缩蔗糖浆；随后按质量比为5:1:1:50将上述浓缩蔗糖浆和油酸钾、碳酸钾以及油酸甲酯混合后置于三口烧瓶中，油浴加热，当反应物温度达到100℃时，对烧瓶抽真空并维持瓶内压力为700Pa，继续加热升温至140℃，反应4h后，取出反应物静置分层12h，收集上层油状物，即蔗糖聚酯；最后将上述得到的蔗糖聚酯、硅酸钠、柠檬酸按质量比为10：2：1混合后加入到三者总质量8倍的去离子水中，经超声分散仪在60℃下分散20min后，再加入蔗糖聚酯等质量的备用改性稻壳灰颗粒，继续分散20min后再加入柠檬酸等质量的单宁酸，搅拌反应1h后将反应液喷雾干燥，即可得到粉末状织物柔软剂。
本实例操作简便，使用时，首先按质量比1:15，将本发明制得的织物柔软剂与水搅拌混合10min，随后按浴比1:8，将羊毛织物完全浸入混合液中，随后在室温下静置浸泡30min，再将羊毛织物取出用25℃水洗净，最后自然晾干即可。经检测，使用本发明织物柔软剂后织物的弯曲长度达30cm，撕破强力保留率达及断裂强力保留率均达65%，具有较好的弹性恢复能力，织物经10次水洗后，仍然能保持细腻柔滑的手感，未出现泛黄现象，水洗耐久性优异，且本发明织物柔软剂可生物降解性好，对皮肤刺激指数为0，无任何皮肤致敏性，具有较好的抑菌能力，对细菌抑制率达93%，有效避免了织物在保持过程中的霉变现象。
实例2
首先将稻壳用45℃的温水浸泡11h后过滤干燥，再将干燥后的稻壳转入刚玉研钵研磨25min得到稻壳粉，按固液比为1:10将稻壳粉浸入质量分数为10%苹果酸中，加热煮沸4h后过滤，得到滤渣；随后将上述得到的滤渣放入管式电阻炉中，先以5mL/min速率向炉中通入氮气，在525℃下热解35min后，停止通入氮气转为以相同速率通入氧气并加热升温至750℃保温煅烧1h后得到纳米稻壳灰颗粒；再取凤梨榨汁，按质量比为1:8将上述得到的稻壳灰和凤梨汁混合后装入发酵罐中作为发酵底物，按接种量为10%向发酵底物中接入枯草芽孢杆菌，密封罐口后在35℃下发酵13天，随后将发酵产物取出，离心分离得到下层沉淀，即改性稻壳灰颗粒，备用；再将收割的甘蔗切成4cm的小段，放入压榨机中压榨，收集压榨得到的甘蔗汁，将得到的甘蔗汁转入铁锅中，熬至沸腾后文火慢炖4h得到浓缩蔗糖浆；随后按质量比为5:1:1:50将上述浓缩蔗糖浆和油酸钾、碳酸钾以及油酸甲酯混合后置于三口烧瓶中，油浴加热，当反应物温度达到100℃时，对烧瓶抽真空并维持瓶内压力为750Pa，继续加热升温至145℃，反应4h后，取出反应物静置分层13h，收集上层油状物，即蔗糖聚酯；最后将上述得到的蔗糖聚酯、硅酸钠、柠檬酸按质量比为10：2：1混合后加入到三者总质量9倍的去离子水中，经超声分散仪在65℃下分散25min后，再加入蔗糖聚酯等质量的备用改性稻壳灰颗粒，继续分散25min后再加入柠檬酸等质量的单宁酸，搅拌反应1h后将反应液喷雾干燥，即可得到粉末状织物柔软剂。
本实例操作简便，使用时，首先按质量比1:15，将本发明制得的织物柔软剂与水搅拌混合13min，随后按浴比1:11，将羊毛织物完全浸入混合液中，随后在室温下静置浸泡45min，再将羊毛织物取出用32℃水洗净，最后自然晾干即可。经检测，使用本发明织物柔软剂后织物的弯曲长度达33cm，撕破强力保留率达及断裂强力保留率均达70%，具有较好的弹性恢复能力，织物经13次水洗后，仍然能保持细腻柔滑的手感，未出现泛黄现象，水洗耐久性优异，且本发明织物柔软剂可生物降解性好，对皮肤刺激指数为0，无任何皮肤致敏性，具有较好的抑菌能力，对细菌抑制率达94%，有效避免了织物在保持过程中的霉变现象。
实例3
首先将稻壳用50℃的温水浸泡12h后过滤干燥，再将干燥后的稻壳转入刚玉研钵研磨30min得到稻壳粉，按固液比为1:10将稻壳粉浸入质量分数为10%苹果酸中，加热煮沸5h后过滤，得到滤渣；随后将上述得到的滤渣放入管式电阻炉中，先以5mL/min速率向炉中通入氮气，在550℃下热解40min后，停止通入氮气转为以相同速率通入氧气并加热升温至800℃保温煅烧2h后得到纳米稻壳灰颗粒；再取凤梨榨汁，按质量比为1:8将上述得到的稻壳灰和凤梨汁混合后装入发酵罐中作为发酵底物，按接种量为10%向发酵底物中接入枯草芽孢杆菌，密封罐口后在40℃下发酵14天，随后将发酵产物取出，离心分离得到下层沉淀，即改性稻壳灰颗粒，备用；再将收割的甘蔗切成5cm的小段，放入压榨机中压榨，收集压榨得到的甘蔗汁，将得到的甘蔗汁转入铁锅中，熬至沸腾后文火慢炖5h得到浓缩蔗糖浆；随后按质量比为5:1:1:50将上述浓缩蔗糖浆和油酸钾、碳酸钾以及油酸甲酯混合后置于三口烧瓶中，油浴加热，当反应物温度达到100℃时，对烧瓶抽真空并维持瓶内压力为800Pa，继续加热升温至150℃，反应5h后，取出反应物静置分层4h，收集上层油状物，即蔗糖聚酯；最后将上述得到的蔗糖聚酯、硅酸钠、柠檬酸按质量比为10：2：1混合后加入到三者总质量10倍的去离子水中，经超声分散仪在70℃下分散30min后，再加入蔗糖聚酯等质量的备用改性稻壳灰颗粒，继续分散30min后再加入柠檬酸等质量的单宁酸，搅拌反应2h后将反应液喷雾干燥，即可得到粉末状织物柔软剂。
本实例操作简便，使用时，首先按质量比1:15，将本发明制得的织物柔软剂与水搅拌混合15min，随后按浴比1:15，将羊毛织物完全浸入混合液中，随后在室温下静置浸泡60min，再将羊毛织物取出用40℃水洗净，最后自然晾干即可。经检测，使用本发明织物柔软剂后织物的弯曲长度达35cm，撕破强力保留率达及断裂强力保留率均达75%，具有较好的弹性恢复能力，织物经15次水洗后，仍然能保持细腻柔滑的手感，未出现泛黄现象，水洗耐久性优异，且本发明织物柔软剂可生物降解性好，对皮肤刺激指数为0，无任何皮肤致敏性，具有较好的抑菌能力，对细菌抑制率达95%，有效避免了织物在保持过程中的霉变现象。