复合型抗菌羊毛絮片及其制备方法与流程

本发明属于纺织
技术领域：
，具体的说，本发明涉及一种复合型抗菌羊毛絮片及其制备方法。
背景技术：
：羊毛纤维在日常环境中因其具有较好的保温功能，并能缓慢均匀的释放负离子且具有较高的防霉能力，被广泛制作成羊毛絮片作为保温服饰的保温内衬材料。其中，羊毛絮片是热熔非织造布中一个常见的品种，非织造布是用有方向的或杂乱的纤维通过摩擦、抱合或粘合的方法或者通过这些方法的组合方式制成的片状物、羊毛复合纤维网或絮片，又称非织布、无纺布、不织布、无纺织布，其综合了化纤、纺织、造纸、塑料和皮革五大材料之优点。羊毛絮片具体制作流程为：混合羊毛纤维经喂料斗均匀地喂给梳理机，由梳理机输出的单层羊毛复合纤维网，经撒粉装置加入热熔粉，然后由交叉铺网装置铺置成较厚的羊毛复合纤维网，输入烘箱经热风喷射加热。热风粘合采用单层或多层平网烘箱或圆网滚筒对羊毛复合纤维网进行加热，在烘箱内羊毛复合纤维网有足够的时间受热熔融并产生粘合，加热粘合的羊毛复合纤维网再经压辊加压作用，制成结构稳定、符合质量要求的羊毛絮片。此种非织造布技术具有生产工艺流程短、原料来源广、成本低、产量高、产品多变、应用范围广等优点，所以在国内外受到普遍重视，得到广泛应用。而随着世界人口的增加和生态环境的恶化，各种细菌、病毒传播肆虐，变异性增强，严重危害人们健康。在日常生活中，如枕芯、被褥、棉絮、拖布的污染也相当严重，日常生活中通常通过增加清洗频率和应用化学杀菌剂对上述物品进行杀菌消毒，虽然在一定程度上解决了病菌的问题，但物品上常会残留大量的化学药剂，造成人体皮肤过敏和受损。技术实现要素：由鉴于此，本发明确有必要提供一种复合型抗菌羊毛絮片及其制备方法以解决上述问题。本发明所采用的技术方案是：一种复合型抗菌羊毛絮片，它主要包括以下原料：羊毛复合纤维网、热熔粉和不溶性壳聚糖，其中，所述热熔粉的质量占所述羊毛复合纤维网总质量的7%～13%，所述不溶性壳聚糖的质量占所述热熔粉质量的5%～11%。基于上述，所述羊毛复合纤维网包括羊毛纤维和涤纶纤维，所述羊毛纤维的质量占所述羊毛复合纤维网总重的50%～80%，所述涤纶纤维的质量占所述羊毛复合纤维网总重的20%～50%。基于上述，所述羊毛复合纤维网还包括抗菌纤维，所述抗菌纤维的质量占所述羊毛复合纤维网总重的3%～5%。基于上述，所述热熔粉为聚乙烯、共聚酰胺、聚醚改性聚酯、乙烯—醋酸乙烯共聚物中的一种或几种的组合，且所述热熔粉的粒径为10μm～100μm。基于上述，它还包括远红外粉，所述远红外粉的质量占所述热熔粉质量的6%～11%。基于上述，所述远红外粉为陶瓷粉、氧化镁粉、氧化铝粉、氧化硅粉、氧化铁粉中的一种或几种的组合，且所述远红外粉的粒径为1μm～10μm。基于上述，所述热熔粉的质量占所述羊毛复合纤维网总质量的9%～11%，所述远红外粉的质量占所述热熔粉质量的10%～11%，所述不溶性壳聚糖的质量占所述热熔粉质量的10%～11%。本发明还提供一种复合型抗菌羊毛絮片的制备方法，具体步骤包括：（1）提供一种单层羊毛复合纤维网，其中，所述单层羊毛复合纤维网是通过非织造布技术获得的；（2）将所述不溶性壳聚糖与所述热熔粉混合形成混合添加剂；（3）将所述混合添加剂均匀抛洒在所述单层羊毛复合纤维网上，并将所述单层羊毛复合纤维网叠加进行热熔加固，从而制得所述复合型抗菌羊毛絮片。基于上述，所述步骤（2）还包括：首先取同等质量的所述不溶性壳聚糖和所述热熔粉进行密封混合形成混合粉；然后向所述混合粉中加入与所述混合粉等质量的所述热熔粉，进行密封混合；重复上述步骤至所述热熔粉添加完毕，从而得到所述混合添加剂。基于上述，所述的复合型抗菌羊毛絮片的制备方法，所述步骤（2）还包括向所述不溶性壳聚糖和所述热熔粉中添加远红外粉混合制得所述混合添加剂所述的步骤。具体地，本发明提供的复合型抗菌羊毛絮片的原料各成分的作用和功效如下：羊毛复合纤维网：所述羊毛复合纤维网原料中的羊毛纤维，在日常环境中能缓慢均匀的释放负离子，具有除尘和净化空气的作用。羊毛是具有防霉作用的天然纤维，其含有一种叫做“亲水侧边氨基酸”的物质，能迅速吸收羊毛织物内的湿气并排除，排湿能力为棉纤维的1～2倍，从而防止了潮湿环境下有害细菌和病毒的滋生和传播，使得所述羊毛复合纤维网具有较好的抗菌防潮功能。进一步的，所述羊毛复合纤维网原料中还包括抗菌纤维，所述抗菌纤维能对抗甲氧苯青霉素的黄色葡萄菌等，具有抗菌杀菌功能，可防感染和传染。所述抗菌纤维包括人工抗菌纤维和天然抗菌纤维，所述天然纤维如竹炭纤维；制备所述抗菌纤维的方法可分为混入型制法和后处理型制法，其中混入型制法是将含银、铜、锌离子的陶瓷粉等具有耐热性的无机抗菌剂混入到聚酯、聚酰胺或聚丙烯腈中进行纺丝而得；后处理型制法是将天然纤维用季铵化物或脂肪酰亚胺等有机抗菌剂浸渍处理制得。热熔粉：热熔粘合剂是指胶粘剂在受热熔融状态下进行粘合的一种胶粘剂，将其制成粒径一般在1μm～300μm的称为热熔粉。这类胶粘剂不含溶剂，在室温下呈固态，加热到其熔点左右则呈液态，具有流动性，并显出优越的粘接性能，能很快地与其他物体粘接在一起，冷却后即形成高强度的粘接，因此这种热熔粉在使用过程中无需挥发溶剂，不会给环境带来污染，利于资源再生和环境保护。所述热熔粉的粘合过程大致要经过以下四个阶段：热熔粉受热熔融为粘流体；液态热熔粉通过润湿作用使界面分子彼此接触，通过分子运动达到吸附平衡；分子通过跨越界面的扩散形成扩散界面区；液态热熔粉冷却、固化并与纤维形成粘合键。远红外粉：具有远红外辐射特性的微粉被称为远红外粉，国内也称之为陶瓷粉，远红外粉可以由一种或多种远红外辐射性物质构成。常温下4μm～14μm波段，远红外比辐射率达65%以上的物质可用于远红外非织造布的开发。其保温机理是光谱匹配共振吸收，即当辐射源的辐射波长与被辐射物的吸收波长一致时，该物体就吸收大量的红外辐射。远红外线的生物效应是由于远红外线的频率与构成生物体细胞的分子、原子间的振动频率一致，所以其能量易被生物体细胞吸收，使分子内的振动加大，活化组织细胞，促进血液循环，加速新陈代谢。此外，远红外辐射还能使生物体分子产生共振吸收效应，在远红外辐射光子作用下使物体的分子能级被激发而处于较高振动能级，这便改善了核酸蛋白质等生物大分子的活性，从而发挥其调节机体代谢，改善微循环，提高免疫能力等作用。不溶性壳聚糖：由于不溶性壳聚糖分子中含有活泼的羟基和氨基等极性基团，可发生多种化学反应，具有较好的广谱抗菌性，不溶性壳聚糖的杀菌作用可以通过提高离子强度得到增强，主要是环境中的离子干扰不溶性壳聚糖形成分子内刚硬的晶体结构，增加溶解度实现的。对于不溶性壳聚糖影响其抗菌作用的主要因素是分子量，不同分子量的壳聚糖对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草杆菌、霉菌分别具有一定的抗菌作用，研究表明壳聚糖对革兰氏阳性细菌的抑制效果要好于革兰氏阴性菌。对于革兰氏阴性菌，壳聚糖的抑菌能力随着分子量的上升而增加；而对于革兰氏阳性菌，低分子量壳聚糖的抑菌效果较好。同时，由于壳聚糖分子中含有活泼的羟基和氨基等极性基团，可发生多种化学反应，具有较好的广谱抗菌性，壳聚糖的杀菌作用可以通过提高离子强度得到增强，主要是环境中的离子干扰壳聚糖形成分子内刚硬的晶体结构，增加溶解度实现的。当壳聚糖浓度足够高时，能够激活部分微生物本身的几丁质酶活性，或使几丁质酶被过分表达，导致其对自身细胞壁几丁质的降解，从而损伤细胞壁。优选地，所述热熔粉为聚醚改性聚酯。聚醚改性聚酯热熔粉是由中等分子量的聚醚将对（间）苯二甲酸乙二醇酯或丁二醇酯进行改性，经高温缩合而成的无规共聚高分子材料，由于聚醚链段具有很好的柔性，将其作为共聚单元无规地嵌接在聚酯大分子链上，一方面使共聚大分子链变得柔软；另一方面打乱了聚酯大分子原有的有序排列，降低了聚酯大分子链间的相互作用力或结晶程度。其结果是显著地降低了聚酯树脂的熔点和熔融粘度，使其符合服装衬布的要求。因此，本发明提供的复合型抗菌羊毛絮片不仅具有透气、排湿性强、能促进睡眠、增加活力、促进细胞新陈代谢、延缓老化的功效，而且还具备抑制大肠杆菌、霉菌、金黄色葡萄球菌等微生物的特性，能防止许多皮肤病变和搔痒症，能应用到床上用品、保暖服装、野外服装、野外作业的御寒服装等方面。所述制备方法简单易行、适合大规模自动化生产。附图说明图1、热熔粉的添加量对复合型抗菌羊毛絮片保温性能中CLO值的影响。图2、热熔粉的添加量对复合型抗菌羊毛絮片保温性能中U值的影响。图3、远红外粉的添加量对复合型抗菌羊毛絮片保温性能中CLO值的影响。图4、远红外粉的添加量对复合型抗菌羊毛絮片保温性能中U值的影响。图5、远红外粉与热熔粉配比对产品透气率的影响。图6、不溶性壳聚糖与热熔粉配比对产品抑菌率的影响。图7、不溶性壳聚糖与热熔粉配比对产品透气率的影响。图8、抗菌纤维的添加量对大肠杆菌的抑制率的影响。图9、抗菌纤维的添加量对金黄色葡萄球菌抑制率的影响。具体实施方式下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。实施例1本实施例提供一种复合型抗菌羊毛絮片，它主要包括以下原料：由质量比为7：3的羊毛纤维、涤纶纤维制成的羊毛复合纤维网；热熔粉和不溶性壳聚糖。其中，所述热熔粉为粒径为50微米的共聚酰胺，所述共聚酰胺的质量占所述羊毛复合纤维网总质量的7%，所述不溶性壳聚糖的质量占所述共聚酰胺总质量的11%。本发明还提供一种复合型抗菌羊毛絮片的制备方法，具体制备步骤包括：（1）按照上述质量比分别称取各原料，然后将所述羊毛纤维、所述涤纶纤维通过非织造布技术制成单层羊毛复合纤维网。（2）首先取同等质量的所述不溶性壳聚糖和所述热熔粉，将两者进行密封混合形成混合粉；然后向所述混合粉中加入与所述混合粉等质量的所述热熔粉，进行密封混合；重复上述向所述混合粉中加入所述热熔粉的步骤至所述热熔粉添加完毕，从而得到所述混合添加剂。（3）将所述混合物料均匀抛洒在各层所述羊毛复合纤维网上，并将所述各层羊毛复合纤维网叠加并进行热熔加固，从而制得所述复合型抗菌羊毛絮片。实施例2本实施例提供一种复合型抗菌羊毛絮片，它主要包括以下原料：由羊毛纤维、涤纶纤维和抗菌纤维制成的羊毛复合纤维网、远红外粉、热熔粉和不溶性壳聚糖。其中，所述羊毛纤维的质量占所述羊毛复合纤维网总质量的70%，所述涤纶纤维的质量占所述羊毛复合纤维网总重的25%，所述抗菌纤维的质量占所述羊毛复合纤维网总质量的5%。所述热熔粉为粒径为100微米的聚醚改性聚酯，且所述聚醚改性聚酯的质量占所述羊毛复合纤维网总质量的9%。所述远红外粉为粒径为10微米的陶瓷粉和氧化硅粉，且所述远红外粉的质量占所述聚醚改性聚酯总质量的10%。所述不溶性壳聚糖的质量占所述聚醚改性聚酯质量的11%。本实施例还提供一种所述复合型抗菌羊毛絮片的制备方法，具备制备步骤与实施例1中的步骤大致相同，不同之处在于：所述步骤（2）为：首先取同等质量的所述不溶性壳聚糖、所述远红外粉和所述热熔粉，将三者进行密封混合形成混合粉；然后向所述混合粉中加入与所述混合粉等质量的所述热熔粉，进行密封混合；重复上述向所述混合粉中加入所述热熔粉的步骤至所述热熔粉添加完毕，从而得到所述混合添加剂。实施例3本实施例提供一种复合型抗菌羊毛絮片，它主要包括以下原料：由羊毛纤维、涤纶纤维和抗菌纤维制成的羊毛复合纤维网、远红外粉、不溶性壳聚糖和热熔粉。其中，所述羊毛纤维的质量占所述羊毛复合纤维网总质量的77%，所述涤纶纤维的质量占所述羊毛复合纤维网总质量的20%，所述抗菌纤维的质量占所述羊毛复合纤维网总质量的3%。所述热熔粉为粒径为20微米的聚醚改性聚酯，所述热熔粉的质量占所述羊毛复合纤维网总质量的15%，所述远红外粉为粒径为8微米的氧化铝粉和氧化硅粉，且所述远红外粉的质量占所述聚醚改性聚酯总质量的11%。所述不溶性壳聚糖的质量占所述热熔粉总质量的5%。本实施例还提供一种所述复合型抗菌羊毛絮片的制备方法，具备制备步骤与实施例1中的步骤相同。由此可见，本发明中影响所述复合型抗菌羊毛絮片的性能因素比较多，比如，所述热熔粉的最佳施加比例、所述不溶性壳聚糖与所述热熔粉之间的配比关系，所述羊毛纤维和所述涤纶纤维之间的配比关系等。下面就这些影响因素对本发明提供的复合型抗菌羊毛絮片的性能的影响因素做详细的阐述。（1）热熔粉最佳施加比例的确定热熔粉起着重要的媒介作用，一方面，其用量影响絮片的强度和与不溶性壳聚糖粉末粘合的程度，进一步影响非织造布的抗菌性能；另一方面，它还会影响絮片的保暖性、透气性以及舒适度。为此，试验中选取热熔粉占所述羊毛复合纤维网总质量的2%～25%来研究所述热熔粉含量对最终产品的粘结性和透气性的影响规律，其结果如表1和表2所示。表1不同比例的热熔粉对试样粘合效果的测试羊毛复合纤维网/g热熔粉占羊毛复合纤维网的百分数/%烘燥时间/秒效果1.0782260部分粘合1.1684254粘合不匀1.1746265一般1.1577259强度合格1.1279250强度好1.05610261强度好1.18712257稍有落粉1.19015262稍有落粉1.05020261不合格1.10125255落不合格表2不同比例的热熔粉的试样透气性能测试结果羊毛复合纤维网/g热熔粉占羊毛复合纤维网的百分数/%透气量/mm/s1.092022101.092222001.100421801.123621601.157720781.127919871.1301018451.0891117801.1251217701.0961516791.1202015641.115251203由表1和表2可以看出，当所述热熔粉的含量在7%～15%时，产品既符合强力要求，又能满足透气要求；而当所述热熔粉占羊毛复合纤维网总质量的7%～12%时，透气性能在1770mm/s～2078mm/s，当超过这一范围后，其透气性能下降较大。因此，确定所述热熔粉量为羊毛复合纤维网质量9%～11%之间时产品的强力、蓬松度、透气性均在较好的范围内。（2）热熔粉的添加量对所述复合型抗菌羊毛絮片保温性能的影响为了验证热熔粉量对保暖性的影响规律，特选定在热熔粉占羊毛复合纤维网含量在7%～15%时，测试所述热熔粉含量对所述复合型抗菌羊毛絮片保温性能的影响规律，具体结果如图1和图2所示。从图中可以看出：当热熔粉含量的在9%～11%，羊毛复合纤维网的CLO值处于较高区间，当热熔粉含量大于11%时，羊毛复合纤维网的CLO值下降，这可能是热熔粉含量较多，在羊毛复合纤维网中形成了板结。而热熔粉的含量占羊毛复合纤维网质量10%左右时，羊毛复合纤维网的CLO值处于曲线的最高点，而其传热系数曲线处则在最低点，两处都充分证明絮片在热熔粉含量为10%时，保暖性最佳。（3）远红外粉与热熔粉最佳比例的确定为了能充分发挥远红外粉与热熔粉之间的协同作用，使得最终产品具有较好保温性能，将热熔粉含量固定在占所述羊毛复合纤维网总质量的10%时，通过改变所述远红外粉与所述热熔粉之间的配比来总结两者的协同关系。测试所述远红外含量对所述复合型抗菌羊毛絮片保温性能的影响规律，具体结果如图3、图4和图5所示。从图3可以看出，当复合远红外粉的含量在10%～11%之间时，羊毛复合纤维网的CLO值处于较高区间；而当复合远红外粉含量大于11%时，随着复合远红外粉含量的增加，羊毛复合纤维网的CLO值逐步减小，而传热系数却随之提高，即其保暖性变差。这可能是远红外粉含量过多，造成的落粉现象严重，或者远红外粉含量过多，对热熔粉的作用起到负面影响，再增加远红外粉的含量对纤维网的保暖性也无正面作用甚至影响其保暖性。从图4和图5也能看出类似的规律，综合图3、图4以及图5，远红外粉的含量占热熔粉含量的11%左右时，羊毛复合纤维网的CLO值位于曲线的最高点，而其传热系数曲线处则在最低点，两处都充分证明在远红外粉占热熔粉含量的11%时，絮片的保暖性最佳，而且这个最佳点也处在强力范围内。同时，从图5中可看到，当复合远红外粉含量占热熔粉的11%左右时，透气性也符合要求。（4）不溶性壳聚糖与热熔粉最佳比例的确定为了能充分发挥不溶性壳聚糖与远红外粉之间的协同作用，使得最终产品既具有较好的粘结强度又具有较好的抗菌性能，将热熔粉含量固定在占所述羊毛复合纤维网总质量的10%；将所述远红外粉含量固定在占所述热熔粉质量的11%时，通过改变所述不溶性壳聚糖与所述热熔粉之间的配比来总结两者的协同关系，其结果如图6和图7所示。由图6和图7可以清晰地看出，当所述热熔粉含量固定在所述羊毛复合纤维网总质量的10%时，最终产品的性能会随着不溶性壳聚糖含量的增加，其抗菌效果逐渐增强，当所述不溶性壳聚糖含量占所述热熔粉的量为10%时，产品的抗菌效果和透气性相对较好，抑菌率较稳定，而且其舒适度、手感也较好。当所述不溶性壳聚糖含量占所述热熔粉的量大于12%以后，最终产品虽然也具有相当好的抑菌率，但是产品的透气性和手感则明显下降。（5）抗菌纤维最佳施加比例的确定所述抗菌纤维一方面构成所述羊毛复合纤维网的主要纤维原料，另一方面所述抗菌纤维的用量直接影响絮片的抗菌效果及制造成本。为了既能充分发挥各抗菌原料之间的协同作用，又能降低最终产品的制造成本，现通过研究不同添加量的抗菌纤维对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制率进行研究，其结果如图8和图9所示。由图8和图9可看出，当抗菌纤维占所述羊毛复合纤维网质量的3%～5%时，产品的抗菌效果非常好，当再增加抗菌纤维的含量，抑菌率几乎没有大的变动，反而大大增加产品的成本，所以综合考虑，将其含量定为抗菌纤维占所述羊毛复合纤维网总质量的3%～5%。最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。当前第1页1 2 3