CN105220469A - 一种复合织物抗菌剂及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型复合织物抗菌剂及其应用，属于纺织品功能性设计技术领域，包括以下重量份数的组分:四羟甲基硫酸磷0.7-1.5份、次亚磷酸钠2-4份、六偏磷酸钠1-2份、羧甲基纤维素钠0.1-0.2份、氯化胆碱0.1份、水80-100份，其应用于纯棉织物的抗菌整理过程中，包括以下整理步骤:第一步将纯棉织物在柠檬酸钠溶液中浸泡后取出沥干；第二步：沥干后的纯棉织物在复合纯棉织物抗菌剂中二浸二轧，轧余率为30％，烘干后焙烘、皂洗、晾干。本发明抗菌剂不含重金属和有机卤素，对环境无不良影响，安全性高；耐热性较强，抗菌性持续时间久；同时制备成本低廉，工艺简单，易于工业化推广。
Description
技术领域：
本发明属于纺织品功能性设计技术领域，涉及一种复合织物抗菌剂及其应用。
背景技术：
抗菌剂是纺织品抗菌整理的重要组分，根据结构分为三类：无机类、有机类和天然类抗菌剂。无机抗菌剂具有安全性、耐热性、耐久性及持续性好等优点，其不足之处是价格昂贵，且部分抗菌剂存在重金属毒性问题，市场上的无机抗菌剂质量也良蒡不齐。有机抗菌剂是使用最早的抗菌剂，也是目前织物用抗菌剂的主体，有溶出型和非溶出型两类，有机抗菌剂的优点是杀菌速度快、抗菌效能高、效果持久、来源丰富、种类多；但部分有机抗菌剂毒性较大，会产生微生物耐药性，耐热性也比较差，在环境中易于析出。随着人们环保意识的增强和对“绿色”纺织品的渴望，天然抗菌剂越来越引起人们的关注。天然抗菌剂中，从动物中提取的主要有甲壳质、壳聚糖和昆虫抗菌性蛋白质等，从植物中提取的主要有桧柏、艾萬、声荟等，还有从矿物中提取的抗菌剂。在生产和使用过程中，天然抗菌剂对环境一般不产生污染，生物相容性好，因此受到青睐。但受到原料数量和加工条件的制约，天然抗菌剂还不能实现大规模市场化，并且温度达到160-180℃时，就幵始分解，使得其应用范围受到很大限制。
因此开发一种具有高效广谱的抗菌能力，持久的抗菌效果，良好的耐洗漆性，柔软、透湿、舒适性佳，使用安全，对健康无害，不会对环境造成污染的抗菌整理剂十分有必要。
发明内容：
本发明所解决的技术问题：针对现有技术的不足，提供一种不含重金属和有机卤素，对环境无不良影响，安全性高；耐热性较强，抗菌性持续时间久；同时制备成本低廉，工艺简单，易于工业化推广的复合织物抗菌剂。
本发明提供如下技术方案：
一种复合织物抗菌剂，包括以下重量份数的组分:
四羟甲基硫酸磷0.7-1.5份、次亚磷酸钠2-4份、六偏磷酸钠1-2份、羧甲基纤维素钠0.1-0.2份、氯化胆碱0.1份、水80-100份；
其中四羟甲基硫酸磷为工业级，有效成分含量≥75％，添加量以四羟甲基硫酸磷有效成分量计；
次亚磷酸钠为工业级，有效成分含量≥99％；
六偏磷酸钠为工业级，有效成分含量≥68％，添加量以六偏磷酸钠有效成分计；
羧甲基纤维素钠为食品级，有效成分含量≥99.5％；
氯化胆碱为食品级，有效成分含量≥99％。
优选的，包括以下重量份数的组分:
四羟甲基硫酸磷0.9-1.2份、次亚磷酸钠2.5-3份、六偏磷酸钠1.6-1.8份、羧甲基纤维素钠0.2份、氯化胆碱0.1份、水90份。
一种复合织物抗菌剂对于纯棉织物的应用，是采用轧烘工艺对纯棉织物进行整理，具体包括以下整理步骤:
第一步：将纯棉织物在2-5％质量浓度的柠檬酸钠溶液中浸泡10-15分钟后取出沥干；
第二步：沥干后的纯棉织物在复合织物抗菌剂中二浸二轧，轧余率为30-35％，烘干后焙烘、皂洗、晾干。
优选的，说述第一步中将纯棉织物在3％质量浓度的柠檬酸钠溶液中浸泡10分钟后取出沥干。
优选的，所述第二步中将沥干后的纯棉织物在复合织物抗菌剂中二浸二轧，轧余率为30％。
优选的，所述第二步中烘干温度为105℃，烘干时间为3分钟。
优选的，所述第二步中焙烘的温度为138℃，焙烘时间为4分钟。
优选的，所述第二步中皂洗是将整理后的纯棉织物用1.5g/L皂粉水溶液进行洗涤，皂洗水温为30℃，每次皂洗时间为3分钟，皂洗结束用清水洗净烘干算作一次皂洗过程，皂洗过程重复两次。
四羟甲基硫酸磷主要被用作生物杀灭剂，它在使用以后迅速降解为完全无害的物质，因而被广泛地使用在水处理，油田，造纸等行业，大大减轻这类行业对环境的影响。在纺织领域被用于纯棉，涤棉织物的永久性阻燃剂，用四羟甲基硫酸磷对于纯棉织物进行处理，可以吸附带正电荷的细菌，破坏细菌的细胞壁和细胞膜，从而杀死细菌，具有良好的杀灭效果。
次亚磷酸钠具有保鲜及抑菌作用，对水果、蔬菜、切花物质保鲜；对于肉类、家禽和鱼类具有防腐保存作用；还可作为食品添加剂使用。制备各种工业防腐剂及油田阻垢剂，食品工业锅炉水添加剂，从各种化学镀的废水中回收各种金属并除去氯化物和氰酸盐。催化剂、稳定剂，制备聚酰胺高分子聚酰物，加快化学反应；并可作为化学反应的稳定剂，机械纸浆的漂白，过氧化物的稳定剂。
六偏磷酸钠主要用于食品及工业行业，在染整上,被用为软水剂，起到软水作用。其吸湿性比较强，吸湿后变粘稠，在水中溶解度较大，水溶液呈酸性反应，对某些金属离子可以起到络合的作用，故可以用来软化水，同时六偏磷酸钾包裹四羟甲基硫酸磷与棉纤维分子结合，提高其抗菌活性的长久性。
羧甲基纤维素钠在印染行业被用作上浆剂和印花糊料的保护胶体，添加羧甲基纤维素钠吸附带正电荷的蛋白质，利于次亚磷酸钠发挥抑菌效果，同时羧甲基纤维素钠温和无刺激，安全性高，提高了整理剂的安全及稳定性。
氯化胆碱是一种生化试剂，广泛应用于食品及药品营养添加剂，属于B族维生素，微有鱼腥臭，咸苦味，易潮解，在碱溶液中不稳定。是一种植物光合作用促进剂，对增加产量有明显的效果；小麦、水稻在孕穗期喷施可促进小穗分化，多结穗粒，灌浆期喷施可加快灌浆速度，穗粒饱满；用于治疗脂肪肝和肝硬化；也作为禽畜饲料添加剂。本发明添加氯化胆碱用于提高抗菌整理剂的抗菌效果。
本发明的有益效果：
1、本发明抗菌剂不含重金属和有机卤素，对环境无不良影响，安全性高。
2、本发明抗菌剂耐热性较强，抗菌性持续时间久。
3、本发明抗菌剂的制备成本低廉，工艺简单，易于工业化推广。
4、本发明抗菌剂整理后的纯棉织物具有良好的耐洗漆性，柔软、透湿、舒适性佳。
具体实施方式：
下面对本发明的实施例做详细的说明，本实施例在以发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但是本发明的保护范围不限于下述的实施例。实施例中未注明具体条件的实验方案，通常按照常规条件或者制造商所建议的条件实施。
实施例一
一种复合织物抗菌剂，包括以下重量份数的组分:
四羟甲基硫酸磷0.7份、次亚磷酸钠2份、六偏磷酸钠1份、羧甲基纤维素钠0.1份、氯化胆碱0.1份、水80份；
采用轧烘工艺对纯棉织物进行整理，具体包括以下整理步骤:
第一步：将纯棉织物在2％质量浓度的柠檬酸钠溶液中浸泡10分钟后取出沥干；
第二步：沥干后的纯棉织物在复合织物抗菌剂中二浸二轧，轧余率为30％，烘干后焙烘、皂洗、晾干；
烘干温度为105℃，烘干时间为3分钟；焙烘的温度为138℃，焙烘时间为4分钟；皂洗是将整理后的纯棉织物用1.5g/L皂粉水溶液进行洗涤，皂洗水温为30℃，每次皂洗时间为3分钟，皂洗结束用清水洗净烘干算作一次皂洗过程，皂洗过程重复两次。
实施例二
一种复合织物抗菌剂，包括以下重量份数的组分:
四羟甲基硫酸磷1.5份、次亚磷酸钠4份、六偏磷酸钠2份、羧甲基纤维素钠0.2份、氯化胆碱0.1份、水100份；
采用轧烘工艺对纯棉织物进行整理，具体包括以下整理步骤:
第一步：将纯棉织物在5％质量浓度的柠檬酸钠溶液中浸泡15分钟后取出沥干；
第二步：沥干后的纯棉织物在复合织物抗菌剂中二浸二轧，轧余率为35％，烘干后焙烘、皂洗、晾干；
烘干温度为105℃，烘干时间为3分钟；焙烘的温度为138℃，焙烘时间为4分钟；皂洗是将整理后的纯棉织物用1.5g/L皂粉水溶液进行洗涤，皂洗水温为30℃，每次皂洗时间为3分钟，皂洗结束用清水洗净烘干算作一次皂洗过程，皂洗过程重复两次。
实施例三
一种复合织物抗菌剂，包括以下重量份数的组分:
四羟甲基硫酸磷0.7份、次亚磷酸钠4份、六偏磷酸钠1份、羧甲基纤维素钠0.2份、氯化胆碱0.1份、水80份；
采用轧烘工艺对纯棉织物进行整理，具体包括以下整理步骤:
第一步：将纯棉织物在3％质量浓度的柠檬酸钠溶液中浸泡10分钟后取出沥干；
第二步：沥干后的纯棉织物在复合织物抗菌剂中二浸二轧，轧余率为30％，烘干后焙烘、皂洗、晾干；
烘干温度为105℃，烘干时间为3分钟；焙烘的温度为138℃，焙烘时间为4分钟；皂洗是将整理后的纯棉织物用1.5g/L皂粉水溶液进行洗涤，皂洗水温为30℃，每次皂洗时间为3分钟，皂洗结束用清水洗净烘干算作一次皂洗过程，皂洗过程重复两次。
实施例四
一种复合织物抗菌剂，包括以下重量份数的组分:
四羟甲基硫酸磷1.5份、次亚磷酸钠2份、六偏磷酸钠2份、羧甲基纤维素钠0.1份、氯化胆碱0.1份、水100份；
采用轧烘工艺对纯棉织物进行整理，具体包括以下整理步骤:
第一步：将纯棉织物在3％质量浓度的柠檬酸钠溶液中浸泡10分钟后取出沥干；
第二步：沥干后的纯棉织物在复合织物抗菌剂中二浸二轧，轧余率为30％，烘干后焙烘、皂洗、晾干；
烘干温度为105℃，烘干时间为3分钟；焙烘的温度为138℃，焙烘时间为4分钟；皂洗是将整理后的纯棉织物用1.5g/L皂粉水溶液进行洗涤，皂洗水温为30℃，每次皂洗时间为3分钟，皂洗结束用清水洗净烘干算作一次皂洗过程，皂洗过程重复两次。
实施例五
一种复合织物抗菌剂，包括以下重量份数的组分:
四羟甲基硫酸磷0.9份、次亚磷酸钠2.5份、六偏磷酸钠1.6份、羧甲基纤维素钠0.2份、氯化胆碱0.1份、水90份。
采用轧烘工艺对纯棉织物进行整理，具体包括以下整理步骤:
第一步：将纯棉织物在3％质量浓度的柠檬酸钠溶液中浸泡10分钟后取出沥干；
第二步：沥干后的纯棉织物在复合织物抗菌剂中二浸二轧，轧余率为30％，烘干后焙烘、皂洗、晾干；
烘干温度为105℃，烘干时间为3分钟；焙烘的温度为138℃，焙烘时间为4分钟；皂洗是将整理后的纯棉织物用1.5g/L皂粉水溶液进行洗涤，皂洗水温为30℃，每次皂洗时间为3分钟，皂洗结束用清水洗净烘干算作一次皂洗过程，皂洗过程重复两次。
实施例六
一种复合织物抗菌剂，包括以下重量份数的组分:
四羟甲基硫酸磷1.2份、次亚磷酸钠3份、六偏磷酸钠1.8份、羧甲基纤维素钠0.2份、氯化胆碱0.1份、水90份。
采用轧烘工艺对纯棉织物进行整理，具体包括以下整理步骤:
第一步：将纯棉织物在5％质量浓度的柠檬酸钠溶液中浸泡15分钟后取出沥干；
第二步：沥干后的纯棉织物在复合织物抗菌剂中二浸二轧，轧余率为30％，烘干后焙烘、皂洗、晾干；
烘干温度为105℃，烘干时间为3分钟；焙烘的温度为138℃，焙烘时间为4分钟；皂洗是将整理后的纯棉织物用1.5g/L皂粉水溶液进行洗涤，皂洗水温为30℃，每次皂洗时间为3分钟，皂洗结束用清水洗净烘干算作一次皂洗过程，皂洗过程重复两次。
实施例七
一种复合织物抗菌剂，包括以下重量份数的组分:
四羟甲基硫酸磷1.0份、次亚磷酸钠2.5份、六偏磷酸钠1.7份、羧甲基纤维素钠0.2份、氯化胆碱0.1份、水90份。
采用轧烘工艺对纯棉织物进行整理，具体包括以下整理步骤:
第一步：将纯棉织物在3％质量浓度的柠檬酸钠溶液中浸泡10分钟后取出沥干；
第二步：沥干后的纯棉织物在复合织物抗菌剂中二浸二轧，轧余率为30％，烘干后焙烘、皂洗、晾干；
烘干温度为105℃，烘干时间为3分钟；焙烘的温度为138℃，焙烘时间为4分钟；皂洗是将整理后的纯棉织物用1.5g/L皂粉水溶液进行洗涤，皂洗水温为30℃，每次皂洗时间为3分钟，皂洗结束用清水洗净烘干算作一次皂洗过程，皂洗过程重复两次。
实施例八
一种复合织物抗菌剂，包括以下重量份数的组分:
四羟甲基硫酸磷1.1份、次亚磷酸钠2.8份、六偏磷酸钠1.6份、羧甲基纤维素钠0.2份、氯化胆碱0.1份、水90份。
采用轧烘工艺对纯棉织物进行整理，具体包括以下整理步骤:
第一步：将纯棉织物在3％质量浓度的柠檬酸钠溶液中浸泡10分钟后取出沥干；
第二步：沥干后的纯棉织物在复合织物抗菌剂中二浸二轧，轧余率为30％，烘干后焙烘、皂洗、晾干；
烘干温度为105℃，烘干时间为3分钟；焙烘的温度为138℃，焙烘时间为4分钟；皂洗是将整理后的纯棉织物用1.5g/L皂粉水溶液进行洗涤，皂洗水温为30℃，每次皂洗时间为3分钟，皂洗结束用清水洗净烘干算作一次皂洗过程，皂洗过程重复两次。
其中四羟甲基硫酸磷为工业级，有效成分含量≥75％，添加量以四羟甲基硫酸磷有效成分量计；
次亚磷酸钠为工业级，有效成分含量≥99％；
六偏磷酸钠为工业级，有效成分含量≥68％，添加量以六偏磷酸钠有效成分计；
羧甲基纤维素钠为食品级，有效成分含量≥99.5％；
氯化胆碱为食品级，有效成分含量≥99％。
抗菌性能测试：
抑菌率：将本发明实施例整理过的棉织物室温放置不同时间，测试其抗菌性能，以其抑菌率的变化来表征其抗菌耐久性能。
采用GB/T20944.2-2007纺织品抗菌性能的评价第二部分(吸收法)对棉织物进行抗菌测试，测试其对金黄色葡萄球菌(ATCC6538)革兰氏阳性菌和大肠杆菌(ATCC11229)革兰氏阴性菌的抑菌性能。
织物抗菌耐洗涤性能：
按照GB/T12490-1990中的试验条件AIM进行实验，采用ECE标准洗涤剂。清洗结束作为5次洗涤(相当于5次洗涤的具体操作条件与步骤：40℃，150mL洗涤液，钢珠10粒，洗45min，洗涤后取出试样，在40℃和100mL的水中清洗两次，每次1min)，达到规定的洗涤次数后，用蒸馏水充分清洗样品，晾干。
表一：实施例整理后棉织物抗大肠杆菌性能测试结果
| 0天 | 15天 | 30天 | 50天 | |
| 实施例一 | 97.35±1.91 | 93.01±2.66 | 89.16±1.02 | 84.05±2.93 |
| 实施例二 | 98.34±2.08 | 94.30±2.81 | 90.72±1.93 | 84.35±2.84 |
| 实施例三 | 97.08±1.26 | 94.45±1.53 | 90.89±1.69 | 83.47±1.09 |
| 实施例四 | 97.32±1.43 | 93.85±2.28 | 89.02±3.00 | 84.13±2.36 |
| 实施例五 | 98.93±2.43 | 94.78±1.41 | 91.51±2.05 | 84.11±2.32 |
| 实施例六 | 98.77±1.26 | 94.19±2.06 | 89.47±1.65 | 83.89±2.74 |
| 实施例七 | 98.30±1.50 | 94.40±2.09 | 89.27±1.87 | 83.71±1.87 |
| 实施例八 | 99.31±0.39 | 95.41±2.52 | 91.80±2.62 | 85.00±1.29 |
| 未整理 | 13.21±0.40 | 13.07±2.14 | 10.83±1.79 | 10.44±2.30 |
表二：实施例整理后棉织物抗金黄色葡萄球菌性能测试结果
| 0天 | 15天 | 30天 | 50天 | |
| 实施例一 | 98.25±2.31 | 94.81±1.93 | 89.86±2.32 | 84.96±2.78 |
| 实施例二 | 98.49±2.78 | 92.26±1.15 | 90.67±1.89 | 84.98±1.99 |
| 实施例三 | 97.27±2.80 | 92.67±1.43 | 89.53±2.78 | 83.68±2.93 |
| 实施例四 | 97.62±1.65 | 94.68±1.14 | 90.66±2.98 | 83.07±2.07 |
| 实施例五 | 96.84±2.85 | 93.67±2.93 | 86.57±2.09 | 84.34±2.61 |
| 实施例六 | 97.61±2.45 | 92.65±1.83 | 87.15±2.76 | 84.87±2.80 |
| 实施例七 | 97.75±2.95 | 94.39±1.42 | 86.2±1.62 | 83.64±2.28 |
| 实施例八 | 99.57±0.34 | 95.97±1.41 | 91.92±2.47 | 84.92±1.94 |
| 未整理 | 15.12±2.46 | 13.07±1.35 | 12.74±2.24 | 14.92±1.24 |
表三：实施例整理后棉织物洗涤次数对抗大肠杆菌性能测试结果
| 0次 | 10次 | 30次 | 60次 | |
| 实施例一 | 97.35±1.91 | 90.74±2.13 | 82.55±2.69 | 79.45±1.14 |
| 实施例二 | 98.34±2.08 | 93.99±2.42 | 82.12±2.49 | 79.16±1.97 |
| 实施例三 | 97.08±1.26 | 93.91±2.57 | 82.77±1.29 | 78.85±2.41 |
| 实施例四 | 97.32±1.43 | 91.24±2.83 | 86.48±2.59 | 78.87±2.06 |
| 实施例五 | 98.93±2.43 | 90.9±2.66 | 86.54±2.51 | 79.47±1.77 |
| 实施例六 | 98.77±1.26 | 93.48±2.03 | 88.2±2.54 | 79.55±2.92 |
| 实施例七 | 98.30±1.50 | 90.43±2.1 | 86.16±2.02 | 78.64±2.74 |
| 实施例八 | 99.31±0.39 | 93.59±2.2 | 86.26±2.35 | 79.12±2.87 |
| 未整理 | 13.21±0.40 | 13.31±2.41 | 10.74±1.15 | 11.33±2.01 |
表四：实施例整理后棉织物洗涤次数对抗金黄色葡萄球菌性能测试结果
| 0次 | 10次 | 30次 | 60次 | |
| 实施例一 | 98.25±2.31 | 91.14±1.99 | 84.97±1.57 | 79.35±2.46 |
| 实施例二 | 98.49±2.78 | 92.81±1.88 | 83.68±2.24 | 79.64±2.71 |
| 实施例三 | 97.27±2.80 | 90.3±2.16 | 85.6±1.11 | 79.39±1.47 |
| 实施例四 | 97.62±1.65 | 90.79±2.45 | 83.91±1.47 | 78.32±1.00 |
| 实施例五 | 96.84±2.85 | 92.64±1.08 | 89.72±2.62 | 78.69±2.25 |
| 实施例六 | 97.61±2.45 | 93.28±1.61 | 85.14±2.64 | 79.46±2.46 |
| 实施例七 | 97.75±2.95 | 90.81±2.97 | 83.34±1.38 | 78.56±2.82 |
| 实施例八 | 99.57±0.34 | 90.66±1.10 | 89.33±1.03 | 78.25±2.46 |
| 未整理 | 15.12±2.46 | 13.65±1.21 | 14.80±1.28 | 11.31±2.37 |
表一、二、三、四数据均以平均数±方差的方式表达。
经本发明实施例整理后的纯棉织物其透气性及耐洗漆性，柔软、透湿、舒适性影响较小。
以上内容仅为本发明的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种新型复合织物抗菌剂，其特征在于，包括以下重量份数的组分:
四羟甲基硫酸磷0.7-1.5份、次亚磷酸钠2-4份、六偏磷酸钠1-2份、羧甲基纤维素钠0.1-0.2份、氯化胆碱0.1份、水80-100份；
其中四羟甲基硫酸磷为工业级，有效成分含量≥75％，添加量以四羟甲基硫酸磷有效成分量计；
次亚磷酸钠为工业级，有效成分含量≥99％；
六偏磷酸钠为工业级，有效成分含量≥68％，添加量以六偏磷酸钠有效成分计；
羧甲基纤维素钠为食品级，有效成分含量≥99.5％；
氯化胆碱为食品级，有效成分含量≥99％。
2.根据权利要求1所述的一种新型复合织物抗菌剂，其特征在于，包括以下重量份数的组分:
四羟甲基硫酸磷0.9-1.2份、次亚磷酸钠2.5-3份、六偏磷酸钠1.6-1.8份、羧甲基纤维素钠0.2份、氯化胆碱0.1份、水90份。
3.权利要求1或2所述的新型复合织物抗菌剂对于纯棉织物的应用，其特征在于：采用轧烘工艺对纯棉织物进行整理，具体包括以下整理步骤:
第一步：将纯棉织物在2-5％质量浓度的柠檬酸钠溶液中浸泡10-15分钟后取出沥干；
第二步：沥干后的纯棉织物在复合织物抗菌剂中二浸二轧，轧余率为30-35％，烘干后焙烘、皂洗、晾干。
4.权利要求3所述的新型复合织物抗菌剂对于纯棉织物的应用，其特征在于：
所述第一步中将纯棉织物在3％质量浓度的柠檬酸钠溶液中浸泡10分钟后取出沥干。
5.权利要求3所述的新型复合织物抗菌剂对于纯棉织物的应用，其特征在于：所述第二步中将沥干后的纯棉织物在复合织物抗菌剂中二浸二轧，轧余率为30％。
6.权利要求3所述的新型复合织物抗菌剂对于纯棉织物的应用，其特征在于：所述第二步中烘干温度为105℃，烘干时间为3分钟。
7.权利要求3所述的新型复合织物抗菌剂对于纯棉织物的应用，其特征在于：所述第二步中焙烘的温度为138℃，焙烘时间为4分钟。
8.权利要求3所述的新型复合织物抗菌剂对于纯棉织物的应用，其特征在于：所述第二步中皂洗是将整理后的纯棉织物用1.5g/L皂粉水溶液进行洗涤，皂洗水温为30℃，每次皂洗时间为3分钟，皂洗结束用清水洗净烘干算作一次皂洗过程，皂洗过程重复两次。
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