本发明涉及卫生用品领域，特别涉及一种纳米抗菌型卫生棉条的制备工艺。
背景技术：
卫生棉条是一种经期卫生用品，可通过与女性阴道内腔通过接触并吸收月经流来防止月经流出阴道口。相对于传统的卫生巾，卫生棉条这种内置式的使用方式使得它具备吸收充分不会侧漏、保持阴部的干净的优点，而且舒适感显著强于具有遮蔽塑料背衬的卫生巾，使用时也不影响衣着和运动。
但是卫生棉条这种内置式的结构和使用方式也使得它更容易使阴道形成密闭的无氧缺氧环境，使得厌氧菌出现和大量增殖，给经期妇女带来不同程度的私处感染和妇科疾病。
为了保护女性经期健康，已经开展了一些关于卫生棉条的抗菌技术的研究，而目前市场上现有的抗菌抑菌的卫生用品多为药物抗菌，这种抗菌技术对女性健康有着安全隐患，其使用时有使用禁忌且有残毒和副作用，长期使用的话还会使得女性产生耐药性从而使得其功效降低。
纳米抗菌技术是物理抗菌技术中的一种，可以利用纳米尺度的尺寸效应带来更高层次的强力渗透与物理抗菌性能，近些年纳米抗菌和卫生制品的结合成为关注热点。如发明(CN201410767541.7)公开了一种抗菌、去异味的卫生护理制品及其制备方法，该卫生护理制品的表面层含有特殊的微纳米无机复合材料，可以具备优良的抗菌、去异味功能，不产生生殖毒性。但是这种纳米材料的制备需要基于以微米非金属材料为担载体，在其表面担载具有抗菌、去异味功能的纳米功能材料。而其中的无机非金属微米载体为滑石粉、云母、碳酸钙、 钛白、硅微粉、高岭土、硅藻土、蒙脱土、凹凸棒土中的一种或多种等天然矿石，与卫生制品结合时制备工艺复杂、成分复杂、洁净度差，而且微米尺度和形貌多样不均一，且微米尺度的担载体使得纳米材料的尺度优势受到了影响。
技术实现要素：
为了解决现有技术中卫生棉条上纳米抗菌材料制备工艺复杂、成分复杂、微米尺度和形貌多样不均一的问题，本发明实施例提供了一种纳米抗菌型卫生棉条的制备工艺，采用了在卫生棉条的棉条体上涂覆含有金属离子和沉淀剂的混合溶液中原位生成无机活体矿的纳米抗菌颗粒的技术方案。所述技术方案具体如下：
本发明公开了一种纳米抗菌型卫生棉条的制备工艺，具体包含以下步骤：
S1：选用吸收性纤维，充分干燥；
S2：称量固定重量吸收性纤维，将吸收性纤维压制成条状纤维层；
S3：将棉线固定于在条状纤维层中心部位，棉线尾端裸露在纤维层外10-20cm；
S4：将条状纤维层卷曲形成长条圆柱形吸收体；
S5：用无纺布将吸收体紧密包裹成棉条体，棉线尾端裸露在棉条体外；
S6：对棉条体进行预处理；
S7：将金属盐和沉淀剂的混合溶液涂覆在棉条体表面，控制反应条件，在棉条体原位合成纳米颗粒，形成纳米抗菌层；
S8：对具有纳米抗菌层的棉条体进行后处理；
S9：将处理后的棉条体高温灭菌；
S10：在无菌的条件下，将棉条体包装，即得成品。
其中，步骤S1中吸收性纤维为天然纤维或合成纤维。
优选地，步骤S2中称量固定重量吸收性纤维的具体重量为1.5g-4.0g。
进一步地，步骤S6中对棉条体进行预处理为等离子体处理、膨胀处理、微 波处理或表面活性剂处理。
其中，步骤S7中制备金属盐和沉淀剂混合液的具体操作为：
1)将一种或几种可溶性金属盐溶解在水中配成适当浓度的金属盐溶液，其溶液的浓度小于金属盐的饱和浓度；
2)在金属盐溶液中加入沉淀剂的一种或几种，调节溶液pH值和温度，制成混合溶液。
具体地，步骤S7中金属盐包括不含有害重金属及其化合物的其他所有可溶性金属盐中的一种或几种，选自硫酸盐、硝酸盐、氯酸盐、醋酸盐或碳酸盐。
具体地，步骤S7中沉淀剂为尿素、乙醇胺、三乙醇胺、氨水、硫代硫酸钠、碳酸钠或碳酸氢钠。
其中，步骤S7中将金属盐和沉淀剂的混合溶液涂覆在棉条体表面时为部分涂覆，涂覆部位为棉条体前端和中部区域。
进一步地，步骤S8中对具有纳米抗菌层的棉条体进行后处理为有机硅处理或有机氟处理。
优选地，步骤S9中将处理后的棉条体高温灭菌的具体条件为130-140℃下灭菌3-5小时。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
1)通过在卫生棉条的棉条体上涂覆含有金属离子和沉淀剂的混合溶液来原位生成无机活体矿的纳米抗菌颗粒，工艺步骤简单，成分单一、尺度和形貌可控且均一；
2)本发明采用的原位生成无机活体矿的纳米抗菌颗粒的技术无需使用其他无机非金属材料作为载体，直接利用棉条体表面的纤维孔洞作为微反应器，提供合适的pH和温度环境合成纳米颗粒；
3)原位合成的无机纳米颗粒通过化学键合和分子间力双重作用固定附着在棉条体的纤维孔洞中，耐洗脱和冲击，不易脱落，无需其他工艺和试剂去进行固定，简化工艺流程，节约生产成本；
4)本发明还有效避免了纳米颗粒在制备和使用中团聚，而是纳米颗粒生成时就分散分布在棉条体的纤维微孔中，达到了在棉质纤维表层均匀添加纳米材料的效果；
5)本发明中制备无机纳米颗粒的金属离子和沉淀剂包括不含有害重金属及其化合物的其他所有可溶性金属盐中的一种或几种和能与发生沉淀反应、配位反应、络合反应或螯合反应的沉淀剂、络合剂，纳米颗粒的类型是灵活多选的，可根据不同消费群体的需求和价位接受程度做选择和调整；
6)本发明采用的纳米抗菌技术相对于现有卫生制品中的药物抗菌、微生物抗菌等无耐药性这种安全隐患，也无化学品改变阴道酸碱度的弊端，而且利用纳米尺度的尺寸效应可以带来更高层次的强力渗透效果，基于金属离子产生阳性电场使得细菌窒息、破裂，达到抗菌、灭菌的目的，这种灭菌方式安全、长效。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明公开了一种纳米抗菌型卫生棉条的制备工艺，具体包含以下步骤：
S1：选用吸收性纤维，充分干燥；
S2：称量固定重量吸收性纤维，将吸收性纤维压制成条状纤维层；
S3：将棉线固定于在条状纤维层中心部位，棉线尾端裸露在纤维层外10-20cm；
S4：将条状纤维层卷曲形成长条圆柱形吸收体；
S5：用无纺布将吸收体紧密包裹成棉条体，棉线尾端裸露在棉条体外；
S6：对棉条体进行预处理；
S7：将金属盐和沉淀剂的混合溶液涂覆在棉条体表面，控制反应条件，在棉条体原位合成纳米颗粒，形成纳米抗菌层；
S8：对具有纳米抗菌层的棉条体进行后处理；
S9：将处理后的棉条体高温灭菌；
S10：在无菌的条件下，将棉条体包装，即得成品。
本发明通过在卫生棉条的棉条体上涂覆含有金属离子和沉淀剂的混合溶液来原位生成无机活体矿的纳米抗菌颗粒，比现有技术中需要基于以微米非金属材料为担载体，在其表面担载具有抗菌、去异味功能的纳米功能材料的技术方案，工艺步骤简单，成分单一、尺度和形貌可控且均一。其中的无机非金属微米载体为滑石粉、云母、碳酸钙、钛白、硅微粉、高岭土、硅藻土、蒙脱土、凹凸棒土中的一种或多种等天然矿石，这些与卫生制品结合时制备工艺复杂、成分复杂、洁净度差，而且微米尺度和形貌多样不均一，且微米尺度的担载体使得纳米材料的尺度优势受到了影响。
其中，卫生棉条的制备选用吸收性纤维，吸收性纤维材料可包括但不限于天然纤维和合成纤维，例如聚酯、醋酸酯、尼龙、纤维素纤维如木浆、棉等，本实施例中选用新采摘的棉花。
其中，步骤S1中充分晒干的具体操作为阳光下暴晒五个小时及以上。充分晒干棉花中的水分，干燥的有机棉更利于后续压制成为固定形状的致密棉层。
优选地，步骤S2中称量固定重量棉花的具体重量为1.5g-4.0g，不同棉花含量的棉条体可制备成为不同规格的卫生棉条，以适应在经期的不同时段或者不同经血流量的人群使用，在本实施例中，2.1g重量的棉花用量可制备成为长为5cm、直径为1.5cm的棉条体在经期量少时或供经血较少的人群使用，而且这样的一个直径设计也不会撕裂处女膜，使得少女使用时毫无顾虑。
棉线固定于在条状棉层中心部位的具体方式可以为车缝或者直接将棉线圈形环套于条状棉层。
进一步地，步骤S6中对棉条体进行预处理为等离子体处理、膨胀处理、微波处理或表面活性剂处理。
这些预处理方法在具体实施例中可选择其一，通过使惰性气体或含氧气体产生等离子体或者表面活性剂反应对待原位生成哪里颗粒的表面进行处理，以改变表面性质，有利于改善反应性能，提高反应强度。
其中，步骤S7中制备金属盐和沉淀剂混合液的具体操作为：
1)将一种或几种可溶性金属盐溶解在水中配成适当浓度的金属盐溶液，其溶液的浓度小于金属盐的饱和浓度；
2)在金属盐溶液中加入沉淀剂的一种或几种，调节溶液pH值和温度，制成混合溶液。本发明采用的原位生成无机活体矿的纳米抗菌颗粒的技术无需使用其他无机非金属材料作为载体，直接利用棉条体表面的纤维孔洞作为微反应器，提供合适的pH和温度环境合成纳米颗粒。
原位合成的无机纳米颗粒通过化学键合和分子间力双重作用固定附着在棉条体的纤维孔洞中，耐洗脱和冲击，不易脱落，无需其他工艺和试剂去进行固定，简化工艺流程，节约生产成本。
本发明还有效避免了纳米颗粒在制备和使用中团聚，而是纳米颗粒生成时就分散分布在棉条体的纤维微孔中，达到了在棉质纤维表层均匀添加纳米材料的效果。
具体地，步骤S7中金属盐包括不含有害重金属及其化合物的其他所有可溶性金属盐中的一种或几种，选自硫酸盐、硝酸盐、氯酸盐、醋酸盐或碳酸盐。
具体地，步骤S7中沉淀剂为尿素、乙醇胺、三乙醇胺、氨水、硫代硫酸钠、碳酸钠或碳酸氢钠。
具体地，在本发明实施例中，在棉条体表面原位生成纳米锌颗粒，具体步骤为，将氯化锌溶解在水中配成浓度为0.1M的溶液，以0.3M尿素为沉淀剂，混合制备成均匀溶液，在室温条件下并不能发生化学反应。将制备得到的混合溶液涂覆在卫生棉条表面后放置于热定型机150℃下处理1min后即可在棉条体 表面的微孔内制备得到纳米锌颗粒，具体反应式如下：
CO(NH2)+3H2O＝2NH3H2O+CO2
NH3H2O＝NH4++OH-
Zn2++2OH-＝Zn(OH)2
Zn(OH)2＝ZnO+H2O
本发明中制备无机纳米颗粒的金属离子和沉淀剂包括不含有害重金属及其化合物的其他所有可溶性金属盐中的一种或几种和能与发生沉淀反应、配位反应、络合反应或螯合反应的沉淀剂、络合剂，纳米颗粒的类型是灵活多选的，可根据不同消费群体的需求和价位接受程度做选择和调整。
其中，步骤S7中将金属盐和沉淀剂的混合溶液涂覆在棉条体表面时为部分涂覆，涂覆部位为棉条体前端和中部区域。生成抗菌纳米层的混合溶液的涂覆区域没有必要完全包覆卫生棉条的棉条体全部表面，这样的全覆盖式涂覆使得制造成本高昂，本发明实施例选择在于女性经血流出口直接接触的棉条体前端和经血流出口附近的阴道侧壁紧密接触的中部区域生成纳米颗粒，可以节约成本，而且保证了抗菌抑菌的效果。
进一步地，步骤S8中对具有纳米抗菌层的棉条体进行后处理为有机硅处理或有机氟处理。
有机硅处理是一种很常见的封闭活性基团，也降低了涂覆层基材的表面能，使得污染物难以在上面附着和润湿，显示出一定自洁性，这一点对于卫生制品尤为重要。
优选地，步骤S9中将处理后的棉条体高温灭菌的具体条件为130-140℃下灭菌3-5小时。纳米材料的稳定性和耐高温性能足以应对高温灭菌工艺中的温度和高温时间。
本发明采用的纳米抗菌技术相对于现有卫生制品中的药物抗菌、微生物抗菌等无耐药性这种安全隐患，也无化学品改变阴道酸碱度的弊端，而且利用纳米尺度的尺寸效应可以带来更高层次的强力渗透效果，可以从多个角度和方位 接触女性私处产生的细菌和病毒从而提升了灭菌的机会和频率。
而且在卫生棉条的吸收体上生长这种基于无机活体矿的纳米抗菌颗粒，本质机理是是把阳离子的正电荷集团接枝在用品表面的纤维上，产生阳性电场，因为大部分细菌的细胞壁、细胞膜是阴性，正负相吸而使细菌窒息、破裂，产生“溶解现象”，破坏细菌遗传基因的排列组合，达到抗菌、灭菌的目的。
这种基于无机活体矿的纳米抗菌颗粒的抗菌技术的优势是很明显的，具体包括：
1)不可能像药物那样脱落而进入人体，因此，不会有剌激性、过敏性和毒副作用，也不会因为长期使用产生抗药性；
2)因为细菌表皮呈阴性，金属阳离子的正电荷集团接枝在卫生棉条上，产生阳性电场的这种抗菌、灭菌是多广谱的、非选择性的，对于金黄色葡萄球菌、念球菌等多种细菌都具有灭杀效果，也不会产生耐药菌株，可以说是安全、长效的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。