一种抗菌防辐射浒苔纤维复合面料的制备工艺的制作方法

文档序号:17398121发布日期:2019-04-13 00:58阅读:150来源:国知局
本发明属于浒苔资源深度开发利用领域,具体涉及一种抗菌防辐射浒苔纤维复合面料的制备工艺。
背景技术
:近年来,随着化学肥料的大量应用和养殖业的发展,陆地富营养化水体流入海洋,与海上养殖业施肥等因素共同影响,造成了近海海域海水的富营养化,进而导致近海浒苔绿潮多年连续生长,且呈增长趋势。浒苔是绿藻门石莼科的一属。藻体直立,管状中空或者至少在藻体浒苔的柄部和藻体边缘部分呈中空,管状部分由单层细胞组成。浒苔富含碳水化合物、蛋白质、粗纤维及矿物质。由于浒苔含水量太大处理加工和储存难度较大,难以大批量规模化利用,致使打捞上岸的浒苔没有规模化利用,目前,浒苔大部分进行填埋处置,占用了大量垃圾填埋场,浪费了大量填埋费用及海洋天然生物资源,还给环境造成了污染。目前关于浒苔的资源化方式有很多,cn103621741b公布了一种浒苔茶泡腾片及其制备方法和应用,通过制备一种浒苔茶泡腾片,充分利用了浒苔的营养价值和应用价值,还可以减轻浒苔对环境造成的污染。cn104224606a公布了浒苔婴幼儿沐浴液,经一定搅拌、乳化等工艺而成浒苔婴幼儿沐浴液。以上均是利用浒苔中的营养物质,浒苔原料中粗纤维含量为9~12%,提取后的浒苔经过烘干后,作为原料用于制作内衣、袜子等纺织品,其特点环保、除臭、舒适等。随着现代科学技术的不断进步,电磁波辐射的影响日益强大,对人们的生活的带来巨大便捷的同时,对人体和环境也有着不小的负担,尤其对于日常工作中处于强电磁波辐射的人们防辐射面料显得尤为必要,而且对于怀孕的女性防辐射服已经成为必不可少的物品。目前鲜有利用浒苔纤维制作防辐射面料的报道。技术实现要素:本发明的目的是提供一种抗菌防辐射浒苔纤维复合面料的制备工艺,充分利用了浒苔提取后的浒苔纤维,减轻浒苔对环境造成的污染,提供了一种抗菌防辐射的环保型复合面料。为解决上述问题,本发明所采用的技术方案是:一种抗菌防辐射浒苔纤维复合面料的制备工艺,包括以下步骤:1)浒苔预处理:收集新鲜的浒苔去除泥沙,剪切成块状,然后加入到处理液a及果胶酶的混合溶液中超声搅拌0.5-1h,超声温度设置在50℃-60℃;将预处理后的浒苔加入到浒苔挤压设备中,将挤压后的浒苔经过烘干,烘干后用粉碎机粉碎得到浒苔粉末;2)浒苔炭纤维制备:按照步骤1获得的浒苔粉末送入炭化炉中按照一定加热程序进行炭化处理,制备浒苔炭体,将浒苔炭体粉碎浒苔炭微粒,将浒苔炭微粒与聚酯溶液按照一定重量比混合后抽丝、加工成浒苔碳纤维;3)镀银液制备:包括硝酸银、氨水和葡萄糖,其各组分浓度为:硝酸银1-10g/l;氨水1-15ml/l;葡萄糖0.3-20g/l,得到自制镀银液;4)将步骤2)制备的浒苔炭纤维置于步骤3)制备自制的镀银液里进行等体积浸渍,浸渍时间为12-36h,将浸渍之后的镀银炭纤维自然风干,得到镀银浒苔炭纤维;5)将钛酸四丁酯与无水乙醇按照体积比1:1混合制得均匀透明溶液,陈化12h,得tio2溶胶;6)浒苔纤维纺丝原液制备:按照步骤1获得的浒苔粉末置于水解溶液中,完全溶解后加入混合溶液b得浒苔纤维纺丝原液;7)钛基浒苔纤维制备:将步骤4制备的浒苔纤维纺丝原液送入喷丝设备中,从喷丝设备的喷丝头毛细孔中挤出纺丝液细流,将纺丝液细流、tio2溶胶、自制镀银溶液按照重量比为6-10:1-3:1-3加入低共熔混合溶液中,在固定条件下纺丝液细流脱去溶剂并发生浓缩和固化,并在卷绕力的作用下拉长变细成为钛基浒苔纤维;8)混纺:分别称取钛基浒苔纤维20-40份、镀银浒苔炭纤维20-40份与q纤维20-60份进行混纺制备抗菌防辐射浒苔纤维复合材料;9)对步骤6制备的抗菌防辐射浒苔纤维复合织物放置于紫外线下进行紫外杀菌。进一步的,所述步骤1)中处理液a为去离子水、乙醇及丙酮按照重量比为2-3:2-3:1-2组成的混合液。进一步的,所述步骤2)中所述浒苔炭微粒粒径50-100nm;所述浒苔炭微粒与聚酯溶液按照重量比设置为1:3-8。进一步的,所述步骤2)加热程序为:以1-3℃/min的速度升温至100℃,升温至100℃后再以5-7℃/min的速度升温至180℃,180℃保温2-3h,以8-10℃/min的速度将温度由180℃升至230℃,230℃下保温4-6h;以9-12℃/min的速度将温度由230℃升至300℃-350℃,保持此温度2h-2.5h。进一步的,所述混合溶液b为金属离子螯合剂、二甲基亚砜和n,n-二甲基甲酰胺。进一步的,所述金属离子螯合剂为左旋维生素c和柠檬酸按照重量比为1-3:1混合的混合物。进一步的,所述步骤5)规定条件为温度60℃-100℃,压力为2000pa-3000pa。进一步的,所述q纤维为莫代尔纤维、聚酯纤维、竹炭纤维、棉纺纤维、芳纶纤维中的任意一种。进一步的,所述步骤7紫外线波长为225~275mm,杀菌时间为2h-3h。进一步的,所述钛基浒苔纤维、镀银浒苔炭纤维与q纤维的重量份数为:钛基浒苔纤维30-40、镀银浒苔炭纤维30-40份与q纤维40-60份。本发明的有益效果是:1.本发明一种抗菌防辐射浒苔纤维复合面料的制备工艺,本发明采用浒苔为原料,制备环保的杀菌抗紫外防辐射的纤维复合面料,适用于内衣及孕妇用织物,同时,制备浒苔炭纤维与浒苔纤维,原材料易得,解决了大量浒苔污染环境的问题和浒苔生物质资源浪费的问题;2.本发明一种抗菌防辐射浒苔纤维复合面料的制备工艺,本发明自制的浒苔炭纤维具有多孔结构,具有很好的透气效果及吸附作用且便于浸染,利用等体积浸渍法制备镀银炭纤维具有明显的防辐射作用,此外,本发明制备的浒苔炭纤维在35-40℃下具有很好的远红外放射基能,具有杀菌的作用,混纺后制备的面料吸水性及透气效果都会明显加强。3.本发明一种抗菌防辐射浒苔纤维复合面料的制备工艺,本发明利于溶胶凝胶法制备tio2凝胶,与浒苔纤维纺丝原液发生浓缩与固化制备钛基浒苔纤维具有明显的抗紫外功能,在制备浒苔纤维纺丝原液时添加了金属离子螯合剂使得制备的钛基浒苔纤维亦具备明显的杀菌作用和防辐射功能。4.本发明一种抗菌防辐射浒苔纤维复合面料的制备工艺,自制镀银浒苔炭纤维与钛基浒苔纤维,表面含有较多的羧基,在混纺时结合的更加紧密,本发明制备复合浒苔纤维具有棉的柔软,丝的光泽,麻的滑爽,具有很好的吸水性。5.本发明一种抗菌防辐射浒苔纤维复合面料的制备工艺,通过本发明制备的浒苔纤维复合面料具有穿着舒适、透气效果,最重要的是,复合等体积浸渍法制备的镀银浒苔炭纤维杀菌防辐射功能与通过溶胶法制备了钛基浒苔纤维的杀菌抗紫外的功能,此外本发明有效解决了常规浒苔纤维脆性高及不易浸染的问题。具体实施方式注:以下实施例中温度公差均为“±2℃”。实施例1一种抗菌防辐射浒苔纤维复合面料的制备工艺,包括以下步骤:1)浒苔预处理:收集新鲜的浒苔去除泥沙,剪切成块状,然后加入到处理液a及果胶酶的混合溶液中超声搅拌1h,超声温度设置在55℃;将预处理后的浒苔加入到浒苔挤压设备中,将挤压后的浒苔经过烘干,烘干后用粉碎机粉碎得到浒苔粉末;所述处理液a为去离子水、乙醇及丙酮按照重量比为2:3:2组成的混合液。2)浒苔炭纤维制备:按照步骤1获得的浒苔粉末送入炭化炉中按照一定加热程序进行炭化处理,加热程序为:以3℃/min的速度升温至100℃,升温至100℃后再以5℃/min的速度升温至180℃,180℃保温3h,以10℃/min的速度将温度由180℃升至230℃,230℃下保温6h;以10℃/min的速度将温度由230℃升至350℃,保持此温度2.5h,制备浒苔炭体,将浒苔炭体粉碎浒苔炭微粒,制备的浒苔炭微粒粒径50-100nm;将浒苔炭微粒与聚酯溶液按照重量比1:6混合后抽丝、加工成浒苔碳纤维。3)镀银液制备:包括硝酸银、氨水和葡萄糖,其各组分浓度为:硝酸银10g/l;氨水15ml/l;葡萄糖20g/l,得到自制镀银液。4)将步骤2)制备的浒苔炭纤维置于步骤3)制备自制的镀银液里进行等体积浸渍,浸渍时间为24h,将浸渍之后的镀银炭纤维自然风干,得到镀银浒苔炭纤维。5)将钛酸四丁酯与无水乙醇按照体积比1:1混合制得均匀透明溶液,陈化12h,得tio2溶胶。6)浒苔纤维纺丝原液制备:按照步骤1获得的浒苔粉末置于水解溶液中,完全溶解后加入混合溶液b得浒苔纤维纺丝原液;所述混合溶液b为金属离子螯合剂、二甲基亚砜和n,n-二甲基甲酰胺,所述金属离子螯合剂为左旋维生素c和柠檬酸按照重量比为2:1混合的混合物。7)钛基浒苔纤维制备:将步骤4制备的浒苔纤维纺丝原液送入喷丝设备中,从喷丝设备的喷丝头毛细孔中挤出纺丝液细流,将纺丝液细流、tio2溶胶、自制镀银溶液加入低共熔混合溶液中,在温度800℃,压力为3000pa。下纺丝液细流脱去溶剂并发生浓缩和固化,并在卷绕力的作用下拉长变细成为钛基浒苔纤维。8)混纺:分别称取钛基浒苔纤维35份、镀银浒苔炭纤维35份与q纤维30份,进行混纺制备抗菌防辐射浒苔纤维复合材料,所述q纤维为棉纺纤维;9)对步骤6制备的抗菌防辐射浒苔纤维复合织物放置于紫外线下进行紫外杀菌,紫外线波长为225~275mm,杀菌时间为3h。实施例1-4通过调整钛基浒苔纤维、镀银浒苔炭纤维与棉纤维比例获得的实施例,具体如表1所示,对比例1只用钛基浒苔纤维与棉纤维混纺;对比例2只用镀银浒苔炭纤维与棉纤维混纺,对比例3为棉纤维实验参数实施例1实施例2实施例3实施例4钛基浒苔纤维:镀银浒苔炭纤维:棉纤维1:1:21:2:22:1:21:1:11、抑菌率采用国家标准gb/t20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价第3部分:振荡法》进行抗菌性定量测试,采用耐洗色牢度试验机洗涤方法,测试水洗50次后织物的抑菌率,水洗50次后抑菌率测试表2;表2通过表1可以看出本发明制备的抗菌防辐射浒苔纤维复合面料抗菌杀菌能力明显优于其他纤维材料,这是因为利用镀银浒苔炭纤维表面的孔隙为杀菌提供更多的吸附位点,增加了浒苔及钛基浒苔纤维的杀菌抗菌能力。2、导湿透气率按照国标进行检测,具体检测标准及结果如表3所示表3通过表3可以看出本发明抗菌防辐射浒苔纤维复合面料具有很好的透气排湿效果。3、电磁屏蔽性能测试测试方法:根据gb/t23463-2009《防护服装微波辐射防护服》测试实验面料对电磁波的屏蔽效能(se)。在屏蔽室中放置一个穿着防辐射服的人体模型,人体模型前端安装有能够发射出不同频率电磁波的发射天线,人体模型内部的电场探头来接收信号,分别检测未穿着样衣时电磁波的电场强度e2(v/m)和穿着样衣时电磁波的电场强度e1(v/m),再根据屏蔽效能se=20lg(e2/e1)进行计算。实验测试中测试频率分别为30mhz效果见表4,300mhz效果见表5和3000mhz效果见表6.表4表5表6通过表1-6可以看出,通过本发明制备的抗菌防辐射浒苔纤维复合面料具有明显优异的抗菌杀菌能力,透气排湿效果以及优异的电磁屏蔽效能,利用浒苔为原料,制备环保的杀菌抗紫外防辐射的纤维复合面料,适用于内衣及孕妇用织物,同时,制备浒苔炭纤维与浒苔纤维,原材料易得,解决了大量浒苔污染环境的问题和浒苔生物质资源浪费的问题;以上所述只是本发明的优选实施方式,对于本
技术领域
的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也被视为本发明的保护范围。当前第1页12
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