CN101168432B - 一种黄麻纤维制造床垫的方法 - Google Patents
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Abstract
一种黄麻纤维制造床垫的方法，包括以下步骤：①将黄麻纤维进行复合酶脱胶处理；其中所述复合酶脱胶处理是指将由果胶酶与漆酶配制成的复合酶水溶液对黄麻进行脱胶处理，在进行所述复合酶脱胶处理时先调整所述复合酶水溶液的pH值大于等于4.0，且小于5.0，并升温至35℃-65℃，保持20-120分钟，然后调整溶液的pH值为7.5-9.5，在40℃-70℃的温度下保持20-120分钟，再对经所述复合酶处理后的黄麻进行酶失活处理；②将脱胶后的黄麻纤维与化学纤维混合、并对混合纤维梳理，铺网，针刺；③将针刺后的混合纤维热压成型。本发明的方法制得的床垫柔软舒适，人使用时无刺瘁感，并且具有较好的抗菌、防螨性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种床垫的制造方法，特别是涉及一种由黄麻纤维制造床垫的方法。
背景技术
目前，由柞蚕丝、棉、化纤或木棉等混合纤维制成的软床垫具有柔软舒适的特点，人们通常将其直接置于床单下使用，但这种床垫易变形，透气性和吸湿性差，而且吸湿后水分又不易挥发，在使用一段时间后易使得使用者有潮湿的感觉，不是十分舒适，尤其是在夏天使用时这种感觉会非常明显，再就是儿童、病人使用时，弄湿的床垫十分不易干燥，不利于儿童或者病人的身体健康。并且柞蚕丝、棉纤维、化学纤维或者木棉制成的床垫容易滋生细菌或其它微生物，对人们的健康十分不利。而且化学纤维不可再生，环保性差，成本高。由于麻纤维具有较好的吸湿透气性、低静电性和良好的抗菌特性，麻类制品越来越受到人们的青睐。现有的麻类制品主要是指亚麻、苎麻原料或者是此类原料与其它纤维如棉、羊毛、化纤、蚕丝等混合纤维制成，但由于亚麻、苎麻价格较高，使得麻类制品没有能够得到更加广泛的应用。而黄麻是仅次于棉花的世界第二大纤维素纤维，其价格低廉，并且与亚麻、苎麻相比具有更好的吸湿性，抗菌能力仅次于大麻，具有巨大的应用价值和开发潜力。但由于黄麻中的木质素含量较高(可达10-13％)，比亚麻高几倍，使得黄麻纤维较为粗、硬，不但使得黄麻纤维的纺织、针刺性能较差，而且与人体接触使用时，通常会使人感觉到有刺痒感，不是很舒适，因此需要尽可能的将黄麻中的木质素类杂质去除，而应用通常的脱胶方法对黄麻纤维脱胶、去除木质素难以获得理想的效果，这大大制约了黄麻在生活用品方面的应用，目前黄麻纤维只能用于制作麻袋、麻绳等附加值很低的产品。《天津工业大学学报》2005年8月第24卷第4期《酶处理对黄麻纤维性能的影响》一文研究了纤维素酶、半纤维素酶、木质素酶和果胶解聚酶对黄麻纤维处理的影响，但是该文主要研究的是分别利用上述各种酶单独对黄麻纤维进行处理，即使是其中提到的复合酶处理，也仅仅是利用漆酶及半纤维素酶分别和纤维素酶复合，中国专利文献CN1232691C公开了一种应用复合酶对黄麻进行脱胶的方法，该方法用果胶酶和漆酶的复合酶对黄麻纤维进行脱胶处理，但上述方法对黄麻纤维中木质素类杂质的去除还不够理想，去除率仅为76％左右，所得的黄麻纤维中木质素的含量仍然较高，应用该黄麻纤维的制品与人皮肤接触时，仍然会使人有刺痒感，不适合于制造床垫等与人体密切接触的生活用品。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种由黄麻纤维制造床垫的方法，利用本方法制造的床垫，木质素含量低，与人皮肤接触时，不但使人无刺痒感，而且具有较好的抗菌、防螨性能。
为解决上述技术问题，本发明所提供的技术方案是：一种黄麻纤维制造床垫的方法，包括以下步骤：
①将黄麻纤维进行复合酶脱胶处理；其中所述复合酶脱胶处理是指将由果胶酶与漆酶配制成的复合酶水溶液对黄麻进行脱胶处理，在进行所述复合酶脱胶处理时先调整所述复合酶水溶液的pH值大于等于4.0，且小于5.0，并升温至35℃-65℃，保持20-120分钟，然后调整溶液的pH值为7.5-9.5，在40℃-70℃的温度下保持20-120分钟，再对经所述复合酶处理后的黄麻进行酶失活处理；
②将脱胶后的黄麻纤维与化学纤维混合、并对混合纤维梳理，铺网，针刺；
③将针刺后的混合纤维热压成型。
上述方法，所述步骤②中黄麻纤维为混合纤维总重量的70-80％。
上述方法，所述步骤①中的酶失活处理为高温水洗或调节pH值进行酶失活处理，或者两者的结合，其中进行所述高温水洗时水的温度为75℃以上；调节pH值进行酶失活处理时的pH值为10.0以上或者小于4.0。
上述方法，所述步骤①中的酶失活处理前还进行增效堆置处理的步骤，所述增效堆置处理的时间为6-24小时。
上述方法，所述步骤①中的复合酶中果胶酶的重量比为30-90％，所述复合酶与黄麻的重量比为0.5∶100-5∶100。
上述方法，所述步骤③中热压的温度为180-210℃，压力为1-1.5MPa。
上述方法，所述步骤②中铺网的厚度为300-400g/m2。
上述方法，所述步骤②中针刺的道数为两道。
上述方法，还包括在进行复合酶脱胶处理之前对黄麻进行预处理的步骤，所述预处理为30℃至100℃水浴、硫酸或者醋酸酸浴或者双氧水浸泡中的一种或几种的组合。
上述方法，还包括热压成型后的床垫包覆由黄麻纱或者黄麻与其它纤维混纺纱织造而成的套体的步骤。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：(1)针对黄麻中果胶和木质素自身的特点和含量(相对亚麻、苎麻等其它麻类，木质素含量较高)，本发明的黄麻纤维制造床垫的方法，利用复合酶脱胶对黄麻进行脱胶，去除木质素，选取了相匹配的工艺参数，尤其是针对漆酶的活性要求(漆酶在pH4.5左右时活性最高，之后随pH值的增大，漆酶的活性逐渐降低)，调整酶溶液的pH值小于5.0，并配合调整其它各个参数，使得漆酶能够发挥最佳的去除木质素的效果，可以有效地去除黄麻纤维中的果胶和木质素，其果胶去除率为90％左右，最高可达96％，木质素去除率达78％以上，最高可达86％，提高了黄麻纤维的针刺性能，并且使得由黄麻纤维制得的床垫柔软舒适，人使用时无刺痒感。(2)本发明的方法在对黄麻复合酶脱胶之前进行了预处理，对黄麻起到了较好的膨化作用，以减弱单纤维间的联合力，更利于酶液与麻纤维的直接接触，能够更好的去除黄麻纤维中的果胶和木质素；并且在对复合酶处理后的黄麻进行高温水洗或调节pH值失活处理前进行增效堆置处理，也有效提高了去除黄麻纤维中的果胶和木质素的效果。(3)本发明的黄麻纤维制造床垫的方法中黄麻纤维的重量含量达到70-80％，制得的床垫不易变形，而且抗菌性好，不易生虫，透气性、吸湿性及散湿性强，对白色念珠菌的杀菌率可以达到95％以上，对大肠杆菌的杀菌率可以达到90％左右，对金黄色葡萄菌的杀菌率也可以达到65％左右，具有良好的杀菌效果，同时对螨虫的驱避率平均可达75.00％，具有较好的驱螨效果。并且黄麻是仅次于棉花的世界第二大纤维素纤维，其价格低廉，相对于化学纤维，黄麻纤维可以再生，环保性好。(4)本发明的方法还具有包覆由黄麻纱或者黄麻与其它纤维混纺纱织造而成的套体的步骤，使得本发明方法制得的床垫更能体现黄麻透气、除螨、杀菌的优点。
具体实施方式
实施例1
将由市场购得的黄麻拆包，分成约为0.5千克左右的一个个小把；并进行水浴预处理，水浴的温度为65℃，保温时间为2小时；将果胶酶和漆酶按重量比3∶7配制成复合酶，按与黄麻按重量比0.5∶100取配置好的复合酶，并用水稀释至黄麻重量的12倍，用稀释后的复合酶水溶液对黄麻进行浸渍；用醋酸和小苏打调节稀释后溶液的pH值为4.4，升温至35℃，保持20分钟；然后用小苏打调节溶液的pH值为7.5，升温至70℃，保持20分钟；然后将黄麻从溶液中取出堆置以进行增效堆置处理，增效堆置处理的时间为24小时；将经增效堆置处理后的黄麻用80℃的热水进行热水清洗，以进行酶失活处理，即得到的脱胶后的黄麻纤维，所得到的脱胶后的黄麻纤维中果胶和木质素的去除率如表1所示。
将上述脱胶后的黄麻纤维按现有技术清洗、脱水、烘干后与丙纶按重量比7∶3的比例混合、经过梳理，铺网，两道针刺后热压成型，并在表面包覆由黄麻纱纱织造而成的套体，制得床垫。本实施例中铺网的厚度为300g/m2；热压成型的温度为180℃，压力为1MPa。本实施例的方法制得的床垫不易变形，而且抗菌性好，不易生虫，透气性、吸湿性及散湿性强，柔软舒适，人使用时无刺痒感。该床垫的除螨、抗菌性能实验结果如表1所示。
实施例2
将由市场购得的黄麻拆包，分成约为0.5千克左右的一个个小把；并进行酸浴和水浴预处理，所用的酸为浓度为90％以上的浓硫酸，水浴的温度为30℃，保温时间为1小时；将果胶酶和漆酶按重量比9∶1配制成复合酶，按与黄麻按重量比5∶100取配置好的复合酶，并用水稀释至黄麻重量的40倍，用稀释后的复合酶水溶液对黄麻进行浸渍；用醋酸和小苏打调节稀释后溶液的pH值为4.9，升温至40℃，保持120分钟；然后用小苏打调节溶液的pH值为9.5，升温至55℃，保持40分钟；然后将黄麻从溶液中取出堆置以进行增效堆置处理，增效堆置处理的时间为6小时；将经增效堆置处理后的黄麻用95℃的热水进行热水清洗，以进行酶失活处理，即得到的脱胶后的黄麻纤维，所得到的脱胶后的黄麻纤维中果胶和木质素的去除率如表1所示。
将上述脱胶后的黄麻纤维按现有技术清洗、脱水、烘干后与涤纶按重量比8∶2的比例混合、经过梳理，铺网，两道针刺后热压成型，并在表面包覆由黄麻与棉纤维混纺纱织造而成的套体，制得床垫。本实施例中铺网的厚度为400g/m2；热压成型的温度为210℃，压力为1.5MPa。本实施例的方法制得的床垫不易变形，而且抗菌性好，不易生虫，透气性、吸湿性及散湿性强，柔软舒适，人使用时无刺痒感。该床垫的除螨、抗菌性能实验结果如表1所示。
实施例3
将由市场购得的黄麻拆包，分成约为0.5千克左右的一个个小把；并对黄麻进行酸浴预处理，所用的酸为浓度为90％以上的醋酸。将果胶酶和漆酶按重量比1∶1配制成复合酶，按与黄麻按重量比1∶100取配置好的复合酶，并用水稀释至黄麻重量的15倍，用稀释后的复合酶水溶液对黄麻进行浸渍；用醋酸和小苏打调节稀释后溶液的pH值为4.6，升温至55℃，保持40分钟；然后用小苏打调节溶液的pH值为8.5，升温至50℃，保持50分钟；然后将黄麻从溶液中取出堆置进行增效堆置处理，增效堆置处理的时间为10小时；将经增效堆置处理后的黄麻用85℃的热水进行热水清洗，以进行酶失活处理，即得到的脱胶后的黄麻纤维，所得到的脱胶后的黄麻纤维中果胶和木质素的去除率如表1所示。
将上述脱胶后的黄麻纤维按现有技术清洗、脱水、烘干后与丙纶按重量比75∶25的比例混合、经过梳理，铺网，两道针刺后热压成型，制得床垫。本实施例中铺网的厚度为350g/m2；热压成型的温度为200℃，压力为1.2MPa。本实施例的方法制得的床垫不易变形，而且抗菌性好，不易生虫，透气性、吸湿性及散湿性强，柔软舒适，人使用时无刺痒感。该床垫的除螨、抗菌性能实验结果如表1所示。
实施例4
将由市场购得的黄麻拆包，分成约为0.5千克左右的一个个小把；并进行双氧水浸泡预处理，所用双氧水的浓度为5g/L；将果胶酶和漆酶按重量比3∶1配制成复合酶，按与黄麻按重量比2∶100取配置好的复合酶，并用水稀释至黄麻重量的30倍，用稀释后的复合酶水溶液对黄麻进行浸渍；用醋酸和小苏打调节稀释后溶液的pH值为4.8，升温至50℃，保持50分钟；然后用小苏打调节溶液的pH值为9.0，升温至60℃保持90分钟；然后将黄麻从溶液中取出堆置进行增效堆置处理，增效堆置处理的时间为15小时；将经增效堆置处理后的黄麻用90℃的热水进行热水清洗，以进行酶失活处理，即得到的脱胶后的黄麻纤维，所得到的脱胶后的黄麻纤维中果胶和木质素的去除率如表1所示。
将上述脱胶后的黄麻纤维按现有技术清洗、脱水、烘干后与丙纶按重量比8∶2的比例混合、经过梳理，铺网，两道针刺后热压成型，制得床垫。本实施例中铺网的厚度为400g/m2；热压成型的温度为210℃，压力为1MPa。本实施例的方法制得的床垫不易变形，而且抗菌性好，不易生虫，透气性、吸湿性及散湿性强，柔软舒适，人使用时无刺痒感。该床垫的除螨、抗菌性能实验结果如表1所示。
实施例5
将由市场购得的黄麻拆包，分成约为0.5千克左右的一个个小把；并进行水浴预处理，所述水浴的温度为100℃，保温时间为半小时；将果胶酶和漆酶按重量比5∶1配制成复合酶，按与黄麻按重量比3∶100取配置好的复合酶，并用水稀释至黄麻重量的20倍，用稀释后的复合酶水溶液对黄麻进行浸渍；用醋酸和小苏打调节稀释后溶液的pH值为4.1，升温至45℃，保持60分钟；然后用小苏打调节溶液的pH值为8.5，升温至40℃，保持70分钟；然后将黄麻从溶液中取出堆置进行增效堆置处理，增效堆置处理的时间为20小时；将经增效堆置处理后的黄麻用pH值为11.0的水溶液进行清洗，以进行酶失活处理，即得到的脱胶后的黄麻纤维，所得到的脱胶后的黄麻纤维中果胶和木质素的去除率如表1所示。从中可以看出，应用该实施例中技术方案的效果是最优的之一。
将上述脱胶后的黄麻纤维按现有技术清洗、脱水、烘干后与涤纶按重量比7∶3的比例混合、经过梳理，铺网，两道针刺后热压成型，制得床垫。本实施例中铺网的厚度为300g/m2；热压成型的温度为180℃，压力为1MPa。本实施例的方法制得的床垫不易变形，而且抗菌性好，不易生虫，透气性、吸湿性及散湿性强，柔软舒适，人使用时无刺痒感。该床垫的除螨、抗菌性能实验结果如表1所示。
实施例6
将由市场购得的黄麻拆包，分成约为0.5千克左右的一个个小把；将果胶酶和漆酶按重量比4∶1配制成复合酶，按与黄麻按重量比4∶100取配置好的复合酶，并用水稀释至黄麻重量的16倍，用稀释后的复合酶水溶液对黄麻进行浸渍；用醋酸和小苏打调节稀释后溶液的pH值为4.2，升温至50℃，保持70分钟；然后用小苏打调节溶液的pH值为9.0，在45℃保持80分钟；然后将黄麻从溶液中取出堆置进行增效堆置处理，增效堆置处理的时间为12小时；将经增效堆置处理后的黄麻用pH值为3.0的水溶液进行清洗，以进行酶失活处理，即得到的脱胶后的黄麻纤维，所得到的脱胶后的黄麻纤维中果胶和木质素的去除率如表1所示。从中可以看出，应用该实施例中技术方案的效果是最优的之一。
将上述脱胶后的黄麻纤维按现有技术清洗、脱水、烘干后与丙纶按重量比78∶22的比例混合、经过梳理，铺网，两道针刺后热压成型，制得床垫。本实施例中铺网的厚度为380g/m2；热压成型的温度为190℃，压力为1MPa。本实施例的方法制得的床垫不易变形，而且抗菌性好，不易生虫，透气性、吸湿性及散湿性强，柔软舒适，人使用时无刺痒感。该床垫的除螨、抗菌性能实验结果如表1所示。
实施例7
将由市场购得的黄麻拆包，分成约为0.5千克左右的一个个小把；将果胶酶和漆酶按重量比2∶3配制成复合酶，按与黄麻按重量比1∶100取配置好的复合酶，并用水稀释至黄麻重量的13倍，用稀释后的复合酶水溶液对黄麻进行浸渍；用醋酸和小苏打调节稀释后溶液的pH值为4.0，升温至60℃，保持80分钟；然后用小苏打调节溶液的pH值为8.0，升温至65℃保持100分钟；然后将黄麻从溶液中取出堆置进行增效堆置处理，增效堆置处理的时间为8小时；将经增效堆置处理后的黄麻用85℃的热水进行热水清洗，以进行酶失活处理，即得到的脱胶后的黄麻纤维，所得到的脱胶后的黄麻纤维中果胶和木质素的去除率如表1所示。
将上述脱胶后的黄麻纤维按现有技术清洗、脱水、烘干后与丙纶按重量比8∶2的比例混合、经过梳理，铺网，两道针刺后热压成型，制得床垫。本实施例中铺网的厚度为300g/m2；热压成型的温度为200℃，压力为1.4MPa。本实施例的方法制得的床垫不易变形，而且抗菌性好，不易生虫，透气性、吸湿性及散湿性强，柔软舒适，人使用时无刺痒感。该床垫的除螨、抗菌性能实验结果如表1所示。
实施例8
将由市场购得的黄麻拆包，分成约为0.5千克左右的一个个小把；将果胶酶和漆酶按重量比3∶1配制成复合酶，按与黄麻按重量比2∶100取配置好的复合酶，并用水稀释至黄麻重量的14倍，用稀释后的复合酶水溶液对黄麻进行浸渍；用醋酸和小苏打调节稀释后溶液的pH值为4.5，升温至65℃，保持90分钟；然后用小苏打调节溶液的pH值为7.8，在40℃保持110分钟；然后将黄麻从溶液中取出并用pH值为10.0、温度为75℃的热水进行清洗，以进行酶失活处理，即得到的脱胶后的黄麻纤维，所得到的脱胶后的黄麻纤维中果胶和木质素的去除率如表1所示。
将上述脱胶后的黄麻纤维按现有技术清洗、脱水、烘干后与涤纶按重量比7∶3的比例混合、经过梳理，铺网，两道针刺后热压成型，制得床垫。本实施例中铺网的厚度为380g/m2；热压成型的温度为210℃，压力为1MPa。本实施例的方法制得的床垫不易变形，而且抗菌性好，不易生虫，透气性、吸湿性及散湿性强，柔软舒适，人使用时无刺痒感。该床垫的除螨、抗菌性能实验结果如表1所示。
实施例9
将由市场购得的黄麻拆包，分成约为0.5千克左右的一个个小把；将果胶酶和漆酶按重量比2∶1配制成复合酶，按与黄麻按重量比1∶100取配置好的复合酶，并用水稀释至黄麻重量的16倍，用稀释后的复合酶水溶液对黄麻进行浸渍；用醋酸和小苏打调节稀释后溶液的pH值为4.3，升温至45℃，保持100分钟；然后用小苏打调节溶液的pH值为9.3，升温至55℃保持120分钟；然后将黄麻从溶液中取出并用pH值为3.5、温度为80℃的热水进行清洗，以进行酶失活处理，即得到的脱胶后的黄麻纤维，所得到的脱胶后的黄麻纤维中果胶和木质素的去除率如表1所示。
将上述脱胶后的黄麻纤维按现有技术清洗、脱水、烘干后与丙纶按重量比7∶3的比例混合、经过梳理，铺网，两道针刺后热压成型，制得床垫。本实施例中铺网的厚度为320g/m2；热压成型的温度为190℃，压力为1.5MPa。本实施例的方法制得的床垫不易变形，而且抗菌性好，不易生虫，透气性、吸湿性及散湿性强，柔软舒适，人使用时无刺痒感。该床垫的除螨、抗菌性能实验结果如表1所示。
上述实施例中所用的果胶酶和漆酶分别为由丹麦诺维信公司生产的果胶酶(Bioprep)和漆酶(Denilite)。
表1给出了各实施例中所得到的脱胶后的黄麻纤维中果胶和木质素的去除率，以及各实施例制得的床垫的除螨、抗菌性能的实验结果。
表1
上述实施例中的驱螨实验是在中国疾病预防控制中心寄生虫病预防控制所进行，具体检测条件及方法为：
检测条件：试验室温度25±1℃，相对湿度为75±2％
供试昆虫：采用本所饲养的敏感品系螨虫：尘螨(Dermatophagoidesfarinae)，雌雄成虫。
检测方法：按药检(生测)函[2003]45号《灭螨、驱螨试验方法和评价标准》进行检测。
取7只小培养皿(直径6cm，高1.5cm)，其中1只为中心培养皿，其余6只培养皿围绕中心培养皿摆放，并有一处培养皿壁与中心培养皿接触，将7只培养皿摆好后放在粘胶纸板上使其位置得以固定。在周围6只培养皿中间隔放置检测样品和对照样品，检测样品的面积与培养皿底面积基本一致。在检测样品的上面各放螨虫饲料0.05g。在中心培养皿中放入螨虫1000只，将固定在粘胶纸板上的这一套试验装置放入一个(30×20×5cm)的有盖瓷盘中，加入饱和食盐溶液使瓷盘内湿度保持在75％左右，在恒温箱中(25℃±1℃)培养24小时。用浮选法将饲料中的螨虫分离并收集起来。分别记录防螨床垫上的螨虫数，按下式计算驱螨率：
驱螨率(％)＝(1-检测组螨虫数/对照组螨虫数)×100％
上述实施例中的抗菌性能是在上海市工业微生物研究所检测中心进行，具体检测方法依据：GB15979-2002。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明而给出的实例，它们并非是对本发明的限制。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍应落入本发明的保护范围中。
Claims (1)
1.一种黄麻纤维制造床垫的方法，其特征在于，包括以下步骤：
①将黄麻纤维进行复合酶脱胶处理；其中所述复合酶脱胶处理是指将由果胶酶与漆酶配制成的复合酶水溶液对黄麻进行脱胶处理，在进行所述复合酶脱胶处理时先调整所述复合酶水溶液的pH值为4.2，并升温至50℃，保持70分钟，然后调整溶液的pH值为9.0，在45℃的温度下保持80分钟，再进行增效堆置处理的步骤，所述增效堆置处理的时间为12小时，所述增效堆置处理后将黄麻纤维用PH值为3.0的水溶液进行清洗，以进行酶失活处理；
②将脱胶后的黄麻纤维与丙纶纤维按照78∶22的重量百分比混合，并对混合纤维梳理，铺网，针刺，所述铺网厚度为380g/m2，所述针刺的道数为两道；
③将针刺后的混合纤维热压成型，所述热压成型的温度为190℃，压力为1MPa。
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