抗菌丝绵的生产方法

1.本发明涉及桑蚕茧加工技术领域，特别涉及一种抗菌丝绵的生产方法。


背景技术：

2.蚕丝是蚕体内的丝液经吐丝吐出后凝固而成的纤维。蚕丝主要由丝素、包裹在丝素外层的丝胶、色素、油蜡以及无机物组成。为了保证蚕丝绵的蓬松、洁净、柔软，必须要除去蚕丝绵上的大部分丝胶、油脂、蜡质等杂物。
3.蚕丝被经蚕茧迅速机拉成生丝绵片、并经一定的加工处理和胎套缝纫而成。蚕丝被的填充物是丝绵片，它一般是由蚕茧(主要是双宫茧)经过碱煮脱胶、水洗、烘干、手工拉伸成网而成。这种传统方式加工的蚕丝被，在长期使用过程中存在蚕丝纤维相互纠缠和粘结、丝绵片板结的问题，导致蚕丝被的蓬松性、回弹性和保暖性降低。缩短丝绵被的使用寿命。丝绵被使用一段时间后，还会产生细菌、螨虫，影响人们的身体健康。
4.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种抗菌丝绵的生产方法，从而克服丝绵回弹性差、蓬松性差、丝绵抑菌效果差寿命短等的缺点。
6.为实现上述目的，本发明提供了一种抗菌丝绵的生产方法，包括以下步骤：
7.(1)将丝绵置于可转动密闭容器中进行膨化，膨化时，密闭容器中通入饱和水蒸气，压力为0.05-0.2mpa，保持温度为150-170℃，密闭容器以10-20转/min转动，保持一段时间；降温至110-130℃，保持一段时间，然后水蒸气压力升至0.6-1mpa时，进行泄压；
8.(2)取出丝绵，将丝绵浸入壳聚糖、聚赖氨酸和羟甲基纤维素组成的整理剂溶液中，超声一段时间，再加入锌盐和季铵盐混合的抗菌溶液中，超声一段时间，然后脱水、晾干；
9.(3)将丝绵过水冲洗、脱水、烘干，得到丝绵片。
10.优选地，上述技术方案中，所述丝绵为常规工艺加工得到的丝绵；
11.优选地，上述技术方案中，所述丝绵经过如下方法加工得到；丝绵的加工方法包括将蚕茧进行脱胶预处理，然后进行打绵，煮绵，漂洗，脱水和烘干得到丝绵；脱胶预处理方法包括：
12.1)蚕茧加入氢氧化钠溶液中，蒸煮一段时间；
13.2)取出蚕茧，置于泡花碱、过氧化氢、脂肪酶混合的处理剂溶液中，浸泡一段时间。
14.优选地，上述技术方案中，步骤1)中，氢氧化钠溶液的ph值为8-10，蚕茧与氢氧化钠溶液的浴比为1:40-80，蒸煮的温度为75-90℃，蒸煮20-60min。
15.优选地，上述技术方案中，步骤2)处理剂溶液中，泡花碱的质量百分数为0.5-3％，双氧水的质量百分数为5-10％，脂肪酶的用量为1-5u/ml，余量为水。
16.优选地，上述技术方案中，步骤2)蚕茧与处理剂溶液的浴比为1:20-40，浸泡时间为1-3h，浸泡温度为50-55℃。
17.优选地，上述技术方案中，步骤(1)中第一段温度保持5-10min，第二段温度保持5-10min后。
18.优选地，上述技术方案中，步骤(2)整理剂溶液的质量浓度为65-80％，壳聚糖、聚赖氨酸和羟甲基纤维素混合的质量比为10-25:5-15:3-17。
19.优选地，上述技术方案中，步骤(2)丝绵和整理剂混合反应为，在70-85℃温度下，丝绵与整理剂溶液的浴比为1:10-20，超声频率50-60khz，超声处理1-5h。
20.优选地，上述技术方案中，步骤(2)抗菌剂溶液的质量浓度为50-65％，锌盐和季铵盐混合的质量比为1-5:2-8；优选地，所述锌盐为柠檬酸锌，季铵盐为氯化十六烷基吡啶鎓。
21.优选地，上述技术方案中，步骤(2)中，丝绵和抗菌剂混合反应为，在100-125℃温度下，丝绵与整理剂溶液的浴比为1:10-20，超声频率50-60khz，超声处理0.5-2h。
22.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明抗菌丝绵的生产方法，本发明发现，通过对丝绵先进行膨化，膨化采用先高温在低温的处理，再加入整理剂和抗菌剂对丝绵进行处理，能提高丝绵的蓬松度、回弹性，丝绵不易板结，延长使用寿命。且丝绵具有良好的抗菌功能。
具体实施方式
23.下面结合具体实施例，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
24.使用本发明方法在广西宜州某工厂进行实验。
25.实施例1
26.一种抗菌丝绵的生产方法，包括以下步骤：
27.(1)制备丝绵
28.将蚕茧进行脱胶预处理，然后进行打绵，煮绵，漂洗，脱水和烘干得到丝绵。具体包括以下步骤：
29.1)煮茧：以桑蚕茧为原料，将桑蚕茧加入氢氧化钠溶液中，蒸煮一段时间；氢氧化钠溶液的ph值为9，蚕茧与氢氧化钠溶液的浴比为1:50，蒸煮的温度为80℃，蒸煮30min。
30.2)浸泡：取出蚕茧，置于泡花碱、过氧化氢、脂肪酶混合的处理剂溶液中，浸泡一段时间。处理剂溶液中，泡花碱的质量百分数为1.5％，双氧水的质量百分数为6.3％，脂肪酶的用量为2u/ml，余量为水。蚕茧与处理剂溶液的浴比为1:25，浸泡时间为1.5h，浸泡温度为50℃。
31.3)打绵、烘干：将预处理后的蚕茧进行打绵，将打绵后得到的绵片放入煮绵液中，在85℃条件下煮绵1h，绵片与煮茧液的浴比为1:20。煮绵液包括双氧水和纯碱，加入的双氧水、纯碱和绵片的重量比为20:1:150。打绵后进行漂洗及脱水，在80℃下烘干，得到丝绵片。
32.(2)膨化
33.将丝绵置于装有爆破膜可转动密闭容器中进行膨化，膨化时，密闭容器中通入饱和水蒸气，压力为0.1mpa，保持温度为155℃，密闭容器以15转/min转动，保持7min；降温至115℃，保持7min，然后水蒸气压力升至0.8mpa时，爆破膜破裂，进行泄压。
34.(3)抗菌整理
35.1)取出丝绵，将丝绵浸入壳聚糖、聚赖氨酸和羟甲基纤维素组成的整理剂溶液中，超声一段时间。整理剂溶液的质量浓度为78％，壳聚糖、聚赖氨酸和羟甲基纤维素混合的质量比为18:11:8。丝绵和整理剂混合反应为，在80℃温度下，丝绵与整理剂溶液的浴比为1:16，超声频率55khz，超声处理2h。
36.2)再加入柠檬酸锌和氯化十六烷基吡啶鎓混合的抗菌溶液中，超声一段时间，然后脱水、晾干。抗菌剂溶液的质量浓度为60％，柠檬酸锌和氯化十六烷基吡啶鎓混合的质量比为2:5；丝绵和抗菌剂混合反应为，在115℃温度下，丝绵与整理剂溶液的浴比为1:15，超声频率55khz，超声处理1h。
37.(4)将丝绵过水冲洗、脱水、在80℃下烘干，得到抗菌丝绵片。
38.实施例2
39.本实施例与实施例1的不同在于，丝绵的膨化和抗菌整理不同。
40.(2)膨化
41.将丝绵置于装有爆破膜可转动密闭容器中进行膨化，膨化时，密闭容器中通入饱和水蒸气，压力为0.05mpa，保持温度为170℃，密闭容器以15转/min转动，保持5min；降温至130℃，保持50min，然后水蒸气压力升至0.6mpa时，爆破膜破裂，进行泄压。
42.(3)抗菌整理
43.1)取出丝绵，将丝绵浸入壳聚糖、聚赖氨酸和羟甲基纤维素组成的整理剂溶液中，超声一段时间。整理剂溶液的质量浓度为65％，壳聚糖、聚赖氨酸和羟甲基纤维素混合的质量比为10:5:3。丝绵和整理剂混合反应为，在85℃温度下，丝绵与整理剂溶液的浴比为1:20，超声频率50khz，超声处理1h。
44.2)再加入柠檬酸锌和氯化十六烷基吡啶鎓混合的抗菌溶液中，超声一段时间，然后脱水、晾干。抗菌剂溶液的质量浓度为50％，柠檬酸锌和氯化十六烷基吡啶鎓混合的质量比为5:2；丝绵和抗菌剂混合反应为，在100℃温度下，丝绵与整理剂溶液的浴比为1:20，超声频率50khz，超声处理2h。
45.(4)将丝绵过水冲洗、脱水、在80℃下烘干，得到抗菌丝绵片。
46.实施例3
47.本实施例与实施例1的不同在于，丝绵的膨化和抗菌整理不同。
48.(2)膨化
49.将丝绵置于装有爆破膜可转动密闭容器中进行膨化，膨化时，密闭容器中通入饱和水蒸气，压力为0.2mpa，保持温度为150℃，密闭容器以15转/min转动，保持10min；降温至110℃，保持10min，然后水蒸气压力升至1mpa时，爆破膜破裂，进行泄压。
50.(3)抗菌整理
51.1)取出丝绵，将丝绵浸入壳聚糖、聚赖氨酸和羟甲基纤维素组成的整理剂溶液中，超声一段时间。整理剂溶液的质量浓度为80％，壳聚糖、聚赖氨酸和羟甲基纤维素混合的质量比为25:15:17。丝绵和整理剂混合反应为，在70℃温度下，丝绵与整理剂溶液的浴比为1:10，超声频率60khz，超声处理5h。
52.2)再加入柠檬酸锌和氯化十六烷基吡啶鎓混合的抗菌溶液中，超声一段时间，然后脱水、晾干。抗菌剂溶液的质量浓度为65％，柠檬酸锌和氯化十六烷基吡啶鎓混合的质量
比为1:8；丝绵和抗菌剂混合反应为，在125℃温度下，丝绵与整理剂溶液的浴比为1:10，超声频率60khz，超声处理0.5h。
53.(4)将丝绵过水冲洗、脱水、在80℃下烘干，得到抗菌丝绵片。
54.实施例4
55.本实施例与实施例1的不同在于，本实施例用的丝绵是常规工艺加工得到的丝绵。
56.对比例1
57.本对比例与实施例1的不同在于，丝绵先进行抗菌处理，再膨化，再将丝绵过水冲洗、脱水、在80℃下烘干，得到抗菌丝绵片。
58.对比例2
59.本对比例与实施例1的不同在于，膨化的方法不同，将丝绵置于装有爆破膜可转动密闭容器中进行膨化，膨化时，密闭容器中通入饱和水蒸气，压力为0.1mpa，保持温度为155℃，密闭容器以15转/min转动，保持14min，然后水蒸气压力升至0.8mpa时，爆破膜破裂，进行泄压。
60.对比例3
61.本对比例与实施例1的不同在于，膨化的方法不同，将丝绵置于装有爆破膜可转动密闭容器中进行膨化，膨化时，密闭容器中通入饱和水蒸气，压力为0.1mpa，保持温度为115℃，密闭容器以15转/min转动，保持14min，然后水蒸气压力升至0.8mpa时，爆破膜破裂，进行泄压。
62.对比例4
63.本对比例与实施例1的不同在于，抗菌整理不同。抗菌整理的方法如下：
64.取出丝绵，将丝绵浸入壳聚糖、聚赖氨酸和羟甲基纤维素组成的整理剂溶液中，超声一段时间。整理剂溶液的质量浓度为78％，壳聚糖、聚赖氨酸和羟甲基纤维素混合的质量比为18:11:8。丝绵和整理剂混合反应为，在80℃温度下，丝绵与整理剂溶液的浴比为1:16，超声频率55khz，超声处理2h。
65.对比例5
66.本对比例与实施例1的不同在于，抗菌整理不同。抗菌整理的方法如下：
67.取出丝绵，加入柠檬酸锌和氯化十六烷基吡啶鎓混合的抗菌溶液中，超声一段时间，然后脱水、晾干。抗菌剂溶液的质量浓度为60％，柠檬酸锌和氯化十六烷基吡啶鎓混合的质量比为2:5；丝绵和抗菌剂混合反应为，在115℃温度下，丝绵与整理剂溶液的浴比为1:15，超声频率55khz，超声处理1h。
68.对比例6
69.本对比例与实施例1的不同在于，抗菌整理不同。抗菌整理的方法如下：
70.1)取出丝绵，将丝绵浸入壳聚糖整理剂溶液中，超声一段时间。整理剂溶液的质量浓度为78％。丝绵和整理剂混合反应为，在80℃温度下，丝绵与整理剂溶液的浴比为1:16，超声频率55khz，超声处理2h。
71.2)再加入柠檬酸锌和氯化十六烷基吡啶鎓混合的抗菌溶液中，超声一段时间，然后脱水、晾干。抗菌剂溶液的质量浓度为60％，柠檬酸锌和氯化十六烷基吡啶鎓混合的质量比为2:5；丝绵和抗菌剂混合反应为，在115℃温度下，丝绵与整理剂溶液的浴比为1:15，超声频率55khz，超声处理1h。
72.检测试验
73.对实施例1-4和对比例1-6制得的丝绵片进行检测
74.1、参照fz/t 40004《蚕丝含胶率试验方法》、fz/t 40006-2018《蚕丝含油率试验方法》，测定丝绵的残胶率和含油率。
75.2、采用平板法进行桑蚕丝被的保温性能测定。
76.3、拉伸性测定，在强力拉伸仪上，测试20根蚕丝脱胶前后的断裂伸长率、断裂强力。
77.4、将实施例和对比例方法制备得到的丝绵拉伸制成桑蚕丝被，对照gb/t 24252-2019《蚕丝被》中蚕丝绵类填充物的质量要求进行评价，根据附录d的方法测试蚕丝被使用前后的压缩率和弹性回复率。
78.gb/t 24252-2019规定了蚕丝被填充物的压缩回弹性指标：(1)优等品等级，压缩率≥45％、回复率≥92％；(2)一等品等级，压缩率≥40％、回复率≥87％。上述检测结果入表1所示。
79.表1不同方法制备得到的丝绵性能检测
[0080][0081]
将得到的抗菌丝绵被进行抑菌率测定，蚕丝被的抗菌防螨检测方法是根据
cas115-2005的标准。
[0082]
取经过蓬松抗菌防螨处理后的蚕丝被做试样，在实施例1-4和对比例1-6的试样中培养金黄葡萄杆菌、大肠杆菌、白色念珠菌、螨虫，7天左右，然后在显微镜下观查是否存活。
[0083]
将实施例、对比例并与普通丝绵被进行了比较，测试结果如下表2：
[0084]
表2不同方法制备得到的丝绵抗菌试验检测
[0085][0086]
如表2所示，本发明方法制备得到的抗菌丝绵，抗菌效果优于对比例的丝绵。而实施例1-3的性能优于实施例4，可能是由于实施例4的丝绵含油率和含胶量较高，影响整理剂和抗菌剂在丝绵上的附着，影响丝绵的抗菌效果。
[0087]
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。