本发明涉及一种蚕丝纤维，特别是涉及一种抗菌蚕丝复合纤维的制造方法。
背景技术：
蚕丝是一种天然蛋白质纤维，其制品质地轻柔飘逸、光泽优雅、手感柔软、外观华丽，深受消费者青睐，被誉为“纤维皇后”吸湿性能。蚕丝纤维的吸、放湿的性能强，标准回潮率大约10％左右。蚕丝丝素吸收水分发生溶胀，溶胀表现出各向异性，如在18℃水中，丝素直径可增加16～18％，而长度仅增加1.2％；盐类对蚕丝纤维的膨化能力和溶解能力差异很大：在氯化钠和硝酸钠的稀溶液中，丝素只发生有限溶胀，而在它们的浓溶液中，丝素就会发生无限溶胀而溶解；氯化锌、硝酸镁、以及锶、钡、锂的氯化物、溴化物、碘化物、硝酸盐、硫氰酸盐等浓溶液均可进入丝素的结晶区，从而导致无限溶胀而发生溶解；铁、铝、钙、铬等金属盐可作为丝的增重整理剂。蚕丝的强度和拉伸率在天然纤维中比较优良，一般干断裂强度2.6～3.5cn/d.tex.断裂伸长率15～25％。不过，一般的蚕丝纤维的抗菌性能普遍不佳。
公开号为cn1865501、公开日为2006.11.22、申请人为上海交通大学的中国专利申请公开了“纳米贵金属增强蚕丝纤维基复合材料的制备方法”，基于生物材料自身还原技术，选用桑蚕原丝纤维作为生物还原模板和基体材料，首先对桑蚕原丝进行水热脱胶预处理激活其生物活性，再将脱胶蚕丝纤维在适当的贵金属盐溶液中进行浸渍优化处理，通过控制浸渍反应时间、浸渍液的浓度和ph值来调节制备条件，得到不同形态的贵金属纳米粒子在蚕丝纤维上均匀分布，浸渍处理后捞取蚕丝纤维经室温干燥，即得到一种新型的纳米贵金属增强蚕丝纤维基复合材料。该发明原料来源广泛，合成过程简单且绿色环保，制备的复合材料在保证基体蚕丝纤维的基本结构参数不变前提下，通过原位生物还原使贵金属纳米粒子对蚕丝纤维材料的性质进行改善。然而，该发明制备出的复合材料同样存在抗菌性能不佳的问题。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种抗菌蚕丝复合纤维的制造方法，制造出的抗菌蚕丝复合纤维具有较强的抗菌性能。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种抗菌蚕丝复合纤维的制造方法，包括如下步骤：
(1)将茼蒿茎剪切成长度为2cm的茼蒿茎段，用钢辊碾压处理后浸泡于70℃的水中，20小时后取出，用水冲洗10分钟后风干，得到预处理茼蒿茎；
(2)将步骤(1)得到的预处理茼蒿茎加入蒸汽爆破机中，2mpa压力下保压10分钟爆破，取出后置于烘箱中70℃下烘干10小时，过50目筛后得到茼蒿茎粉；
(3)将步骤(2)得到的茼蒿茎粉加入磷酸溶液中，浸泡20小时后取出，分别用蒸馏水和冰醋酸冲洗10分钟，置于烘箱中70℃下烘干至恒重，得到酸化茼蒿茎粉；
(4)将步骤(3)得到的酸化茼蒿茎粉加入氢氧化钠溶液中，加热至70℃后浸泡4小时，取出后用蒸馏水和稀盐酸洗涤至中性，置于烘箱中70℃下烘干至恒重，得到碱化茼蒿茎粉；
(5)将步骤(4)得到的碱化茼蒿茎粉加入果胶酶中，搅拌10分钟后转入密闭容器内，将密闭容器密闭后放入隔热箱中，35℃下酶解30小时，取出后用蒸馏水冲洗15分钟，置于烘箱中70℃下烘干至恒重，得到茼蒿茎纤维；
(6)将茼蒿茎纤维加入nmmo的水溶液中，1000rpm下搅拌至完全溶解得到茼蒿茎纤维溶液，将蚕丝纤维加入硝酸钙溶液中，加热至80℃后浸泡5小时，透析后过滤得到蚕丝蛋白，将蚕丝蛋白溶解于甲酸中，搅拌至溶解均匀后得到蚕丝蛋白溶液，将茼蒿茎纤维溶液、蚕丝蛋白溶液混合均匀后得到混合纺丝原液，将混合纺丝原液用静电纺丝机静电纺丝，得到抗菌蚕丝复合纤维。
优选地，本发明所述步骤(1)中，钢辊碾压时的压力为60n。
优选地，本发明所述步骤(2)中，蒸汽爆破机的容积为7l。
优选地，本发明所述步骤(3)中，磷酸溶液的浓度为0.02mol/l，茼蒿茎粉与硫酸溶液的比例为1:25g/ml。
优选地，本发明所述步骤(4)中，氢氧化钠溶液的浓度为25g/l，酸化茼蒿茎粉与氢氧化钠溶液的比例为1:25g/ml。
优选地，本发明所述步骤(5)中，果胶酶的ph值为5，碱化茼蒿茎粉与果胶酶的比例为1:25g/ml。
优选地，本发明所述步骤(5)中，nmmo的水溶液的质量分数为80％，茼蒿茎纤维与nmmo的水溶液的质量比为1:80。
优选地，本发明所述步骤(6)中，硝酸钙溶液的质量分数为30％，蚕丝纤维与硝酸钙溶液的比例为1:25g/ml。
优选地，本发明所述步骤(6)中，蚕丝蛋白溶液的质量分数为15％。
优选地，本发明所述步骤(6)中，茼蒿茎纤维溶液与蚕丝蛋白溶液的质量比为1：(4-5)。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1)茼蒿是一种可食用也可药用的蔬菜，其茎部一般不会用到而被丢弃，本发明将茼蒿茎剪切、碾压、浸泡、风干制得预处理茼蒿茎，碾压处理有利于茼蒿茎分裂，浸泡处理可有效除去茼蒿茎表面的杂质，然后将预处理茼蒿茎通过蒸汽爆破、烘干、过筛制得茼蒿茎粉，蒸汽爆破有效去除了茼蒿茎内的半纤维素，然后将茼蒿茎粉用磷酸溶液处理有效去除了胶质制得酸化茼蒿茎粉，再将酸化茼蒿茎粉通过氢氧化钠溶液处理有效去除了木质素制得碱化茼蒿茎粉，然后将碱化茼蒿茎粉用果胶酶酶解有效去除了果胶制得具有孔隙结构以及广谱抑菌效果的茼蒿茎纤维，与蚕丝纤维复合后可大大提高复合纤维的抗菌性能。
2)茼蒿茎为废弃物，本发明将其进行回收利用，可有效节省制造成本，有利于环保，且具有很好的经济价值。
具体实施方式
下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1
按照如下步骤制造抗菌蚕丝复合纤维：
(1)将茼蒿茎剪切成长度为2cm的茼蒿茎段，用钢辊以60n的压力碾压处理后浸泡于70℃的水中，20小时后取出，用水冲洗10分钟后风干，得到预处理茼蒿茎；
(2)将步骤(1)得到的预处理茼蒿茎加入容积为7l的蒸汽爆破机中，2mpa压力下保压10分钟爆破，取出后置于烘箱中70℃下烘干10小时，过50目筛后得到茼蒿茎粉；
(3)将步骤(2)得到的茼蒿茎粉加入浓度为0.02mol/l的磷酸溶液中，茼蒿茎粉与硫酸溶液的比例为1:25g/ml，浸泡20小时后取出，分别用蒸馏水和冰醋酸冲洗10分钟，置于烘箱中70℃下烘干至恒重，得到酸化茼蒿茎粉；
(4)将步骤(3)得到的酸化茼蒿茎粉加入浓度为25g/l的氢氧化钠溶液中，酸化茼蒿茎粉与氢氧化钠溶液的比例为1:25g/ml，加热至70℃后浸泡4小时，取出后用蒸馏水和稀盐酸洗涤至中性，置于烘箱中70℃下烘干至恒重，得到碱化茼蒿茎粉；
(5)将步骤(4)得到的碱化茼蒿茎粉加入ph值为5的果胶酶中，碱化茼蒿茎粉与果胶酶的比例为1:25g/ml，搅拌10分钟后转入密闭容器内，将密闭容器密闭后放入隔热箱中，35℃下酶解30小时，取出后用蒸馏水冲洗15分钟，置于烘箱中70℃下烘干至恒重，得到茼蒿茎纤维；
(6)将茼蒿茎纤维加入质量分数为80％的nmmo的水溶液中，茼蒿茎纤维与nmmo的水溶液的质量比为1:80，1000rpm下搅拌至完全溶解得到茼蒿茎纤维溶液，将蚕丝纤维加入质量分数为30％的硝酸钙溶液中，蚕丝纤维与硝酸钙溶液的比例为1:25g/ml，加热至80℃后浸泡5小时，透析后过滤得到蚕丝蛋白，将蚕丝蛋白溶解于甲酸中，搅拌至溶解均匀后得到质量分数为15％的蚕丝蛋白溶液，将质量比为1:4的茼蒿茎纤维溶液、蚕丝蛋白溶液混合均匀后得到混合纺丝原液，将混合纺丝原液用静电纺丝机静电纺丝，得到抗菌蚕丝复合纤维。
实施例2
按照如下步骤制造抗菌蚕丝复合纤维：
(1)将茼蒿茎剪切成长度为2cm的茼蒿茎段，用钢辊以60n的压力碾压处理后浸泡于70℃的水中，20小时后取出，用水冲洗10分钟后风干，得到预处理茼蒿茎；
(2)将步骤(1)得到的预处理茼蒿茎加入容积为7l的蒸汽爆破机中，2mpa压力下保压10分钟爆破，取出后置于烘箱中70℃下烘干10小时，过50目筛后得到茼蒿茎粉；
(3)将步骤(2)得到的茼蒿茎粉加入浓度为0.02mol/l的磷酸溶液中，茼蒿茎粉与硫酸溶液的比例为1:25g/ml，浸泡20小时后取出，分别用蒸馏水和冰醋酸冲洗10分钟，置于烘箱中70℃下烘干至恒重，得到酸化茼蒿茎粉；
(4)将步骤(3)得到的酸化茼蒿茎粉加入浓度为25g/l的氢氧化钠溶液中，酸化茼蒿茎粉与氢氧化钠溶液的比例为1:25g/ml，加热至70℃后浸泡4小时，取出后用蒸馏水和稀盐酸洗涤至中性，置于烘箱中70℃下烘干至恒重，得到碱化茼蒿茎粉；
(5)将步骤(4)得到的碱化茼蒿茎粉加入ph值为5的果胶酶中，碱化茼蒿茎粉与果胶酶的比例为1:25g/ml，搅拌10分钟后转入密闭容器内，将密闭容器密闭后放入隔热箱中，35℃下酶解30小时，取出后用蒸馏水冲洗15分钟，置于烘箱中70℃下烘干至恒重，得到茼蒿茎纤维；
(6)将茼蒿茎纤维加入质量分数为80％的nmmo的水溶液中，茼蒿茎纤维与nmmo的水溶液的质量比为1:80，1000rpm下搅拌至完全溶解得到茼蒿茎纤维溶液，将蚕丝纤维加入质量分数为30％的硝酸钙溶液中，蚕丝纤维与硝酸钙溶液的比例为1:25g/ml，加热至80℃后浸泡5小时，透析后过滤得到蚕丝蛋白，将蚕丝蛋白溶解于甲酸中，搅拌至溶解均匀后得到质量分数为15％的蚕丝蛋白溶液，将质量比为1:4.2的茼蒿茎纤维溶液、蚕丝蛋白溶液混合均匀后得到混合纺丝原液，将混合纺丝原液用静电纺丝机静电纺丝，得到抗菌蚕丝复合纤维。
实施例3
按照如下步骤制造抗菌蚕丝复合纤维：
(1)将茼蒿茎剪切成长度为2cm的茼蒿茎段，用钢辊以60n的压力碾压处理后浸泡于70℃的水中，20小时后取出，用水冲洗10分钟后风干，得到预处理茼蒿茎；
(2)将步骤(1)得到的预处理茼蒿茎加入容积为7l的蒸汽爆破机中，2mpa压力下保压10分钟爆破，取出后置于烘箱中70℃下烘干10小时，过50目筛后得到茼蒿茎粉；
(3)将步骤(2)得到的茼蒿茎粉加入浓度为0.02mol/l的磷酸溶液中，茼蒿茎粉与硫酸溶液的比例为1:25g/ml，浸泡20小时后取出，分别用蒸馏水和冰醋酸冲洗10分钟，置于烘箱中70℃下烘干至恒重，得到酸化茼蒿茎粉；
(4)将步骤(3)得到的酸化茼蒿茎粉加入浓度为25g/l的氢氧化钠溶液中，酸化茼蒿茎粉与氢氧化钠溶液的比例为1:25g/ml，加热至70℃后浸泡4小时，取出后用蒸馏水和稀盐酸洗涤至中性，置于烘箱中70℃下烘干至恒重，得到碱化茼蒿茎粉；
(5)将步骤(4)得到的碱化茼蒿茎粉加入ph值为5的果胶酶中，碱化茼蒿茎粉与果胶酶的比例为1:25g/ml，搅拌10分钟后转入密闭容器内，将密闭容器密闭后放入隔热箱中，35℃下酶解30小时，取出后用蒸馏水冲洗15分钟，置于烘箱中70℃下烘干至恒重，得到茼蒿茎纤维；
(6)将茼蒿茎纤维加入质量分数为80％的nmmo的水溶液中，茼蒿茎纤维与nmmo的水溶液的质量比为1:80，1000rpm下搅拌至完全溶解得到茼蒿茎纤维溶液，将蚕丝纤维加入质量分数为30％的硝酸钙溶液中，蚕丝纤维与硝酸钙溶液的比例为1:25g/ml，加热至80℃后浸泡5小时，透析后过滤得到蚕丝蛋白，将蚕丝蛋白溶解于甲酸中，搅拌至溶解均匀后得到质量分数为15％的蚕丝蛋白溶液，将质量比为1:4.4的茼蒿茎纤维溶液、蚕丝蛋白溶液混合均匀后得到混合纺丝原液，将混合纺丝原液用静电纺丝机静电纺丝，得到抗菌蚕丝复合纤维。
实施例4
按照如下步骤制造抗菌蚕丝复合纤维：
(1)将茼蒿茎剪切成长度为2cm的茼蒿茎段，用钢辊以60n的压力碾压处理后浸泡于70℃的水中，20小时后取出，用水冲洗10分钟后风干，得到预处理茼蒿茎；
(2)将步骤(1)得到的预处理茼蒿茎加入容积为7l的蒸汽爆破机中，2mpa压力下保压10分钟爆破，取出后置于烘箱中70℃下烘干10小时，过50目筛后得到茼蒿茎粉；
(3)将步骤(2)得到的茼蒿茎粉加入浓度为0.02mol/l的磷酸溶液中，茼蒿茎粉与硫酸溶液的比例为1:25g/ml，浸泡20小时后取出，分别用蒸馏水和冰醋酸冲洗10分钟，置于烘箱中70℃下烘干至恒重，得到酸化茼蒿茎粉；
(4)将步骤(3)得到的酸化茼蒿茎粉加入浓度为25g/l的氢氧化钠溶液中，酸化茼蒿茎粉与氢氧化钠溶液的比例为1:25g/ml，加热至70℃后浸泡4小时，取出后用蒸馏水和稀盐酸洗涤至中性，置于烘箱中70℃下烘干至恒重，得到碱化茼蒿茎粉；
(5)将步骤(4)得到的碱化茼蒿茎粉加入ph值为5的果胶酶中，碱化茼蒿茎粉与果胶酶的比例为1:25g/ml，搅拌10分钟后转入密闭容器内，将密闭容器密闭后放入隔热箱中，35℃下酶解30小时，取出后用蒸馏水冲洗15分钟，置于烘箱中70℃下烘干至恒重，得到茼蒿茎纤维；
(6)将茼蒿茎纤维加入质量分数为80％的nmmo的水溶液中，茼蒿茎纤维与nmmo的水溶液的质量比为1:80，1000rpm下搅拌至完全溶解得到茼蒿茎纤维溶液，将蚕丝纤维加入质量分数为30％的硝酸钙溶液中，蚕丝纤维与硝酸钙溶液的比例为1:25g/ml，加热至80℃后浸泡5小时，透析后过滤得到蚕丝蛋白，将蚕丝蛋白溶解于甲酸中，搅拌至溶解均匀后得到质量分数为15％的蚕丝蛋白溶液，将质量比为1:4.6的茼蒿茎纤维溶液、蚕丝蛋白溶液混合均匀后得到混合纺丝原液，将混合纺丝原液用静电纺丝机静电纺丝，得到抗菌蚕丝复合纤维。
实施例5
按照如下步骤制造抗菌蚕丝复合纤维：
(1)将茼蒿茎剪切成长度为2cm的茼蒿茎段，用钢辊以60n的压力碾压处理后浸泡于70℃的水中，20小时后取出，用水冲洗10分钟后风干，得到预处理茼蒿茎；
(2)将步骤(1)得到的预处理茼蒿茎加入容积为7l的蒸汽爆破机中，2mpa压力下保压10分钟爆破，取出后置于烘箱中70℃下烘干10小时，过50目筛后得到茼蒿茎粉；
(3)将步骤(2)得到的茼蒿茎粉加入浓度为0.02mol/l的磷酸溶液中，茼蒿茎粉与硫酸溶液的比例为1:25g/ml，浸泡20小时后取出，分别用蒸馏水和冰醋酸冲洗10分钟，置于烘箱中70℃下烘干至恒重，得到酸化茼蒿茎粉；
(4)将步骤(3)得到的酸化茼蒿茎粉加入浓度为25g/l的氢氧化钠溶液中，酸化茼蒿茎粉与氢氧化钠溶液的比例为1:25g/ml，加热至70℃后浸泡4小时，取出后用蒸馏水和稀盐酸洗涤至中性，置于烘箱中70℃下烘干至恒重，得到碱化茼蒿茎粉；
(5)将步骤(4)得到的碱化茼蒿茎粉加入ph值为5的果胶酶中，碱化茼蒿茎粉与果胶酶的比例为1:25g/ml，搅拌10分钟后转入密闭容器内，将密闭容器密闭后放入隔热箱中，35℃下酶解30小时，取出后用蒸馏水冲洗15分钟，置于烘箱中70℃下烘干至恒重，得到茼蒿茎纤维；
(6)将茼蒿茎纤维加入质量分数为80％的nmmo的水溶液中，茼蒿茎纤维与nmmo的水溶液的质量比为1:80，1000rpm下搅拌至完全溶解得到茼蒿茎纤维溶液，将蚕丝纤维加入质量分数为30％的硝酸钙溶液中，蚕丝纤维与硝酸钙溶液的比例为1:25g/ml，加热至80℃后浸泡5小时，透析后过滤得到蚕丝蛋白，将蚕丝蛋白溶解于甲酸中，搅拌至溶解均匀后得到质量分数为15％的蚕丝蛋白溶液，将质量比为1:4.8的茼蒿茎纤维溶液、蚕丝蛋白溶液混合均匀后得到混合纺丝原液，将混合纺丝原液用静电纺丝机静电纺丝，得到抗菌蚕丝复合纤维。
实施例6
按照如下步骤制造抗菌蚕丝复合纤维：
(1)将茼蒿茎剪切成长度为2cm的茼蒿茎段，用钢辊以60n的压力碾压处理后浸泡于70℃的水中，20小时后取出，用水冲洗10分钟后风干，得到预处理茼蒿茎；
(2)将步骤(1)得到的预处理茼蒿茎加入容积为7l的蒸汽爆破机中，2mpa压力下保压10分钟爆破，取出后置于烘箱中70℃下烘干10小时，过50目筛后得到茼蒿茎粉；
(3)将步骤(2)得到的茼蒿茎粉加入浓度为0.02mol/l的磷酸溶液中，茼蒿茎粉与硫酸溶液的比例为1:25g/ml，浸泡20小时后取出，分别用蒸馏水和冰醋酸冲洗10分钟，置于烘箱中70℃下烘干至恒重，得到酸化茼蒿茎粉；
(4)将步骤(3)得到的酸化茼蒿茎粉加入浓度为25g/l的氢氧化钠溶液中，酸化茼蒿茎粉与氢氧化钠溶液的比例为1:25g/ml，加热至70℃后浸泡4小时，取出后用蒸馏水和稀盐酸洗涤至中性，置于烘箱中70℃下烘干至恒重，得到碱化茼蒿茎粉；
(5)将步骤(4)得到的碱化茼蒿茎粉加入ph值为5的果胶酶中，碱化茼蒿茎粉与果胶酶的比例为1:25g/ml，搅拌10分钟后转入密闭容器内，将密闭容器密闭后放入隔热箱中，35℃下酶解30小时，取出后用蒸馏水冲洗15分钟，置于烘箱中70℃下烘干至恒重，得到茼蒿茎纤维；
(6)将茼蒿茎纤维加入质量分数为80％的nmmo的水溶液中，茼蒿茎纤维与nmmo的水溶液的质量比为1:80，1000rpm下搅拌至完全溶解得到茼蒿茎纤维溶液，将蚕丝纤维加入质量分数为30％的硝酸钙溶液中，蚕丝纤维与硝酸钙溶液的比例为1:25g/ml，加热至80℃后浸泡5小时，透析后过滤得到蚕丝蛋白，将蚕丝蛋白溶解于甲酸中，搅拌至溶解均匀后得到质量分数为15％的蚕丝蛋白溶液，将质量比为1:5的茼蒿茎纤维溶液、蚕丝蛋白溶液混合均匀后得到混合纺丝原液，将混合纺丝原液用静电纺丝机静电纺丝，得到抗菌蚕丝复合纤维。
对实施例1-6制得的复合纤维以及对比例制得的复合材料的抗菌性能分别进行测试，其中，对比例为公开号为cn1865501的中国专利申请；抗菌性能测试参考gb/t15979标准测试各待测物对菌种的抑菌率。
测试结果如下表所示：
由上表可明显看出，本发明实施例1-6制得的复合纤维对各个菌种的抑菌率均远高于对比例，表现出较强的抗菌性能。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。