本发明属于再生棉生产技术领域，具体涉及一种抑菌再生棉的制备方法。
背景技术
我国是纺织品生产大国，因此每天都会产生大量的废弃棉花、工业下脚料和纺织企业的布头和纱线头，这些纺织品废弃物作为垃圾丢弃掉，或一把火烧掉，不仅造成了严重的浪费，而且污染了环境，甚至产生致癌的二恶英，危害人们的身体健康。随着全球人口剧增，世界各国都将控制耕地的利用，棉花、麻、养蚕的桑树的种植都将受到限制，传统棉纺织原料受到多重制约，这就促进了再生棉的开发以及利用。
再生棉的开发和利用不仅可以缓解纺织行业资源短缺的现状，而且可以减少纺织品对环境造成的污染，含有很大的经济效益和社会效益，利国利民。一般再生棉可以归纳为三大类型：第一类，是指籽棉在轧花剥绒过程中，加工设备排出的“车肚落棉”和“不孕籽棉”等。第二类是指棉纺厂生产中形成的“废纱头”、“回丝头”等。第三类是指织造厂疵布，服装厂裁剪的布角料等材料。
再生棉的用途广泛，常用于制作拖把、手套、毛巾、床上用品、服装制品等。但由于再生棉是使用回收的纺织原料重新加工而成的棉，不仅原料含有杂质，而且漂白等中间处理工艺会给再生棉制品带来污染，影响成品的卫生性和使用舒适度。另外，由于原料经过开松，还存在纤维长度缩短、强力下降、耐光性差、容易霉变等缺陷，这就限制了再生棉的利用。
因此，怎样生产出结实耐用、防霉抗菌效果好又天然环保的再生棉是人们不断解决的新问题。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题，针对目前再生棉纤维损伤较大，抑菌性能较差、容易产生霉变的缺陷，提供了一种抑菌再生棉的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种抑菌再生棉的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）取100～120g乌拉草放入400～450ml硫酸溶液中浸泡，取出酸浸处理的乌拉草，将酸浸处理的乌拉草置于水浴锅中，加热升温，向水浴锅中加入100～120ml氢氧化钠溶液、50～60ml多聚磷酸钠溶液、30～40ml硅酸钠溶液，蒸煮后，过滤，去除滤液得到碱煮纤维；
（2）将废旧棉织品或棉纱边角料混合后用破碎机打碎，得到棉质纤维，将上述碱煮纤维与棉质纤维混合，用150～180ml盐酸浸泡后，放入超声机中超声处理后，用水冲洗，置于烘箱中，加热升温，干燥，得到混合纤维；
（3）按重量份数计，取4～5份羟丙基二淀粉磷酸酯用70～80份水稀释，加热升温，得到粘性浆料，随后向粘性浆料中加入20～25份纳米二氧化钛、10～15份电气石粉、10～15份氧化锌、20～22份上述预分散料，搅拌得到抑菌浸浆；
（4）将竹片置于马弗炉中，抽去马弗炉中空气，加热升温，烧制得到竹炭，将竹炭用气流粉碎机粉碎，得到活性炭粉末，将对苯二甲酸乙二醇酯的母粒与活性炭粉末混合，得到预分散料；
（5）将预分散料置于螺杆挤出机中，熔融挤出后经熔体泵送至液相调质调粘反应釜，得到聚酯熔体；
（6）将聚酯熔体送入纺丝箱体中，在三角形中空喷丝板中喷出初生纤维，将初生纤维与混合纤维混合集束，浸入装有抑菌浸浆的浸渍槽中，对浸渍槽加热升温，从浸渍槽牵引拉伸得到拉伸纤维，将拉伸纤维置于卷曲机中，卷曲得到抑菌再生棉。
步骤（1）所述的硫酸溶液质量分数为30%，控制浸泡温度为50～55℃，浸泡处理时间为1～2h，水浴锅加热升温为90～100℃，氢氧化钠溶液质量分数为40%，多聚磷酸钠溶液质量分数为4%，硅酸钠溶液质量分数为6%，蒸煮时间为2～3h。
步骤（2）所述的棉质纤维长度2～3mm，碱煮纤维与棉质纤维按混合质量比为1︰4，盐酸的质量分数为10%，用盐酸浸泡时间为8～10min，超声频率为25～30khz，超声处理时间为10～15min。
步骤（3）所述的加热升温后温度为70～80℃。
步骤（4）所述的加热升温后温度为1000～1100℃，烧制时间为3～4h，活性炭粉末粒径为400～500nm，对苯二甲酸乙二醇酯的母粒与活性炭粉末混合质量比为3︰2。
步骤（5）所述的控制熔体在反应釜的停留时间为30～40min，最终制得的聚酯熔体的特性粘度为0.65～0.74dl/g，控制反应釜的真空度为20～25pa。
步骤（6）所述的纺丝箱体设定温度为230～250℃，初生纤维与混合纤维混合质量比为1︰2，对浸渍槽加热升温后温度为120～150℃，牵引拉伸速率为70～90m/min，卷曲时主压为1.8～2.2mpa，背压为2.5～2.8mpa。
本发明的有益效果是：
（1）本发明以乌拉草为原料经酸浸、水浴加热条件下碱煮、过滤得到碱煮纤维，将碱煮纤维与棉质纤维相混，用盐酸浸泡中和、超声处理、洗涤干燥得到混合纤维，以竹片为原料在高温无氧条件下烧制得到活性炭，将活性炭与聚酯共混复合得到人造纤维，牵引拉丝时将混合纤维与乌拉草纤维共混，浸渍于抑菌浸浆中并牵引拉伸再卷曲得到耐光抑菌再生棉，本发明采用废旧棉织品和棉纱边角废料与其它添加剂再生成混合纤维，与掺杂竹炭活性炭粉的聚酯纤维进行并条集束，得到的纤维中和了天然纤维的特点，弥补了棉纤维与聚丙烯纤维抗紫处线性差的缺陷，使再生棉的强度得以增加，弹性良好，保暖性能好，并大大节约了生产成本，在拉丝集束过程中浸渍抑菌浸浆，将抑菌成分内置于活性炭粉中，使得抑菌成分能够缓缓溶出，在纤维表面形成抑菌圈，即使表面抑菌成分被洗掉，还会有新的抑菌成分溢出形成新的抑菌圈，耐洗性强；
（2）本发明利用乌拉草纤维制备得到的棉纱浸渍于带有二氧化钛的抑菌浸浆后，二氧化钛颗粒在液态，尤其是在极性的介质中，因表面带有电荷就会吸附相反的电荷而形成扩散双电层，使颗粒有效直径增加，当颗粒彼此接近时，因各具同性电荷而相斥，有利于分散体系的稳定，纤维表面带负电荷会使作为包覆膜的二氧化钛小颗粒带正电，从而使微小颗粒物在通过棉纱时由于静电效应被牢牢吸附在棉纱的孔隙中，所用活性炭是用竹片高温无氧下烧制而成，竹子呈酸性，制备所得活性炭也是酸性的，酸性条件下细菌生长繁殖会被抑制，起到抑菌作用，并且可提高再生棉的吸湿特性，使其制备的衣物、棉被等具有吸汗能力，穿着更舒适，此外乌拉草中含有四羟基黄酮类物质木犀草素，可作用于细菌细胞壁和原生质膜，使其结构发生变化，使细胞壁破裂或缺失，胞内容物流出从而影响膜的通透性，细胞出现空腔，结构和功能被破坏，阻止营养物质向细胞内运输，细胞质壁分离，导致内容物外泄而使细菌死亡，二氧化钛溶出再生棉纤维后可在纤维表面形成胶膜，在光催化下易产生负氧离子净化周围的浊气，从而使再生棉具有较好的抑菌效果，应用前景广阔。
具体实施方式
取100～120g乌拉草放入400～450ml质量分数为30%的硫酸溶液中浸泡，控制浸泡温度为50～55℃，浸泡处理时间为1～2h，取出酸浸处理的乌拉草，将酸浸处理的乌拉草置于水浴锅中，加热升温至90～100℃，向水浴锅中加入100～120ml质量分数为40%的氢氧化钠溶液、50～60ml质量分数为4%的多聚磷酸钠溶液、30～40ml质量分数为6%的硅酸钠溶液，蒸煮2～3h后，过滤，去除滤液得到碱煮纤维；将废旧棉织品或棉纱边角料混合后用破碎机打碎，得到长度2～3mm的棉质纤维，将上述碱煮纤维与棉质纤维按质量比为1︰4混合，用150～180ml质量分数为10%的盐酸浸泡8～10min后，放入超声机中以25～30khz的频率超声处理10～15min后，用水冲洗，置于烘箱中，加热升温至100～110℃，干燥10～12h，得到混合纤维；按重量份数计，取4～5份羟丙基二淀粉磷酸酯用70～80份水稀释，加热升温至70～80℃，得到粘性浆料，随后向粘性浆料中加入20～25份纳米二氧化钛、10～15份电气石粉、10～15份氧化锌、20～22份上述预分散料，搅拌得到抑菌浸浆；将竹片置于马弗炉中，抽去马弗炉中空气，加热升温至1000～1100℃，烧制3～4h，得到竹炭，将竹炭用气流粉碎机粉碎，得到粒径为400～500nm的活性炭粉末，将对苯二甲酸乙二醇酯的母粒与活性炭粉末按质量比为3︰2混合，得到预分散料；将预分散料置于螺杆挤出机中，熔融挤出后经熔体泵送至液相调质调粘反应釜，得到聚酯熔体，控制熔体在反应釜的停留时间为30min～40min，使得最终制得的聚酯熔体的特性粘度为0.65dl/g～0.74dl/g，反应釜的真空度为20pa～25pa；将聚酯熔体送入设定温度为230～250℃的纺丝箱体中，在三角形中空喷丝板中喷出初生纤维，将初生纤维与混合纤维按质量比为1︰2混合集束，浸入装有抑菌浸浆的浸渍槽中，对浸渍槽加热升温至120～150℃，从浸渍槽以70～90m/min的速率牵引拉伸得到拉伸纤维，将拉伸纤维置于卷曲机中，以主压为1.8～2.2mpa，背压为2.5～2.8mpa卷曲得到抑菌再生棉。
取100g乌拉草放入400ml质量分数为30%的硫酸溶液中浸泡，控制浸泡温度为50℃，浸泡处理时间为1h，取出酸浸处理的乌拉草，将酸浸处理的乌拉草置于水浴锅中，加热升温至90℃，向水浴锅中加入100ml质量分数为40%的氢氧化钠溶液、50ml质量分数为4%的多聚磷酸钠溶液、30ml质量分数为6%的硅酸钠溶液，蒸煮2h后，过滤，去除滤液得到碱煮纤维；将废旧棉织品或棉纱边角料混合后用破碎机打碎，得到长度2mm的棉质纤维，将上述碱煮纤维与棉质纤维按质量比为1︰4混合，用150ml质量分数为10%的盐酸浸泡8min后，放入超声机中以25khz的频率超声处理10min后，用水冲洗，置于烘箱中，加热升温至100℃，干燥10h，得到混合纤维；按重量份数计，取4份羟丙基二淀粉磷酸酯用70份水稀释，加热升温至70℃，得到粘性浆料，随后向粘性浆料中加入20份纳米二氧化钛、10份电气石粉、10份氧化锌、20份上述预分散料，搅拌得到抑菌浸浆；将竹片置于马弗炉中，抽去马弗炉中空气，加热升温至1000℃，烧制3h，得到竹炭，将竹炭用气流粉碎机粉碎，得到粒径为400nm的活性炭粉末，将对苯二甲酸乙二醇酯的母粒与活性炭粉末按质量比为3︰2混合，得到预分散料；将预分散料置于螺杆挤出机中，熔融挤出后经熔体泵送至液相调质调粘反应釜，得到聚酯熔体，控制熔体在反应釜的停留时间为30min，使得最终制得的聚酯熔体的特性粘度为0.65dl/g，反应釜的真空度为20pa；将聚酯熔体送入设定温度为230℃的纺丝箱体中，在三角形中空喷丝板中喷出初生纤维，将初生纤维与混合纤维按质量比为1︰2混合集束，浸入装有抑菌浸浆的浸渍槽中，对浸渍槽加热升温至120℃，从浸渍槽以70m/min的速率牵引拉伸得到拉伸纤维，将拉伸纤维置于卷曲机中，以主压为1.8mpa，背压为2.5mpa卷曲得到抑菌再生棉。
取110g乌拉草放入425ml质量分数为30%的硫酸溶液中浸泡，控制浸泡温度为53℃，浸泡处理时间为1h，取出酸浸处理的乌拉草，将酸浸处理的乌拉草置于水浴锅中，加热升温至95℃，向水浴锅中加入110ml质量分数为40%的氢氧化钠溶液、55ml质量分数为4%的多聚磷酸钠溶液、35ml质量分数为6%的硅酸钠溶液，蒸煮2h后，过滤，去除滤液得到碱煮纤维；将废旧棉织品或棉纱边角料混合后用破碎机打碎，得到长度2mm的棉质纤维，将上述碱煮纤维与棉质纤维按质量比为1︰4混合，用170ml质量分数为10%的盐酸浸泡9min后，放入超声机中以27khz的频率超声处理13min后，用水冲洗，置于烘箱中，加热升温至105℃，干燥11h，得到混合纤维；按重量份数计，取4份羟丙基二淀粉磷酸酯用75份水稀释，加热升温至75℃，得到粘性浆料，随后向粘性浆料中加入23份纳米二氧化钛、13份电气石粉、13份氧化锌、21份上述预分散料，搅拌得到抑菌浸浆；将竹片置于马弗炉中，抽去马弗炉中空气，加热升温至1050℃，烧制3h，得到竹炭，将竹炭用气流粉碎机粉碎，得到粒径为450nm的活性炭粉末，将对苯二甲酸乙二醇酯的母粒与活性炭粉末按质量比为3︰2混合，得到预分散料；将预分散料置于螺杆挤出机中，熔融挤出后经熔体泵送至液相调质调粘反应釜，得到聚酯熔体，控制熔体在反应釜的停留时间为35min，使得最终制得的聚酯熔体的特性粘度为0.69dl/g，反应釜的真空度为23pa；将聚酯熔体送入设定温度为240℃的纺丝箱体中，在三角形中空喷丝板中喷出初生纤维，将初生纤维与混合纤维按质量比为1︰2混合集束，浸入装有抑菌浸浆的浸渍槽中，对浸渍槽加热升温至135℃，从浸渍槽以80m/min的速率牵引拉伸得到拉伸纤维，将拉伸纤维置于卷曲机中，以主压为2.0mpa，背压为2.7mpa卷曲得到抑菌再生棉。
取120g乌拉草放入450ml质量分数为30%的硫酸溶液中浸泡，控制浸泡温度为55℃，浸泡处理时间为2h，取出酸浸处理的乌拉草，将酸浸处理的乌拉草置于水浴锅中，加热升温至100℃，向水浴锅中加入120ml质量分数为40%的氢氧化钠溶液、60ml质量分数为4%的多聚磷酸钠溶液、40ml质量分数为6%的硅酸钠溶液，蒸煮3h后，过滤，去除滤液得到碱煮纤维；将废旧棉织品或棉纱边角料混合后用破碎机打碎，得到长度3mm的棉质纤维，将上述碱煮纤维与棉质纤维按质量比为1︰4混合，用180ml质量分数为10%的盐酸浸泡10min后，放入超声机中以30khz的频率超声处理15min后，用水冲洗，置于烘箱中，加热升温至110℃，干燥12h，得到混合纤维；按重量份数计，取5份羟丙基二淀粉磷酸酯用80份水稀释，加热升温至80℃，得到粘性浆料，随后向粘性浆料中加入25份纳米二氧化钛、15份电气石粉、15份氧化锌、22份上述预分散料，搅拌得到抑菌浸浆；将竹片置于马弗炉中，抽去马弗炉中空气，加热升温至1100℃，烧制4h，得到竹炭，将竹炭用气流粉碎机粉碎，得到粒径为500nm的活性炭粉末，将对苯二甲酸乙二醇酯的母粒与活性炭粉末按质量比为3︰2混合，得到预分散料；将预分散料置于螺杆挤出机中，熔融挤出后经熔体泵送至液相调质调粘反应釜，得到聚酯熔体，控制熔体在反应釜的停留时间为40min，使得最终制得的聚酯熔体的特性粘度为0.74dl/g，反应釜的真空度为25pa；将聚酯熔体送入设定温度为250℃的纺丝箱体中，在三角形中空喷丝板中喷出初生纤维，将初生纤维与混合纤维按质量比为1︰2混合集束，浸入装有抑菌浸浆的浸渍槽中，对浸渍槽加热升温至150℃，从浸渍槽以90m/min的速率牵引拉伸得到拉伸纤维，将拉伸纤维置于卷曲机中，以主压为2.2mpa，背压为2.8mpa卷曲得到抑菌再生棉。
对比例以宜宾市某公司生产的再生棉作为对比例对本发明制得的抑菌再生棉和对比例中的再生棉进行检测，检测结果如表1所示：
表1性能测定结果
根据表1中数据可知，本发明制得的抑菌再生棉强度高、柔软性好、伸长率高、抑菌性强，所制得的产品低损伤、低损耗、长度均匀、纤维伸直度好、柔软适肤，具有良好的经济效益和社会效益。