CN107692772A - 一种抗菌羊毛地毯的制备方法 - Google Patents

一种抗菌羊毛地毯的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗菌羊毛地毯的制备方法，属于生活用品制备技术领域。本发明的抗菌羊毛地毯的重要原料竹纤维经过处理后，具有良好的透气性，竹纤维含有一种天然的抗菌物质竹琨，很好的抑制细菌的繁殖，竹纤维在粘结机作用下通过羊毛脂和羊毛纤维交联紧密，载银纳米二氧化硅能通过竹纤维微孔缓释至毛毯表面，达到抑菌目的。紫外光辐射处理是一种低能量辐射，辐射波长在200～280nm范围，可以在羊毛纤维表面进行刻蚀、糙化，同时破坏它鳞片中蛋白质的二硫键、肽键，并产生活性基团，使用载银纳米SiO2抗菌剂浸渍羊毛时，在其表面会发生接枝、交联等反应，形成牢固的抗菌层。由于工艺条件合理，紫外光不会透过纤维的鳞片层进入皮质层，对纤维的损伤较小。

Description

一种抗菌羊毛地毯的制备方法
技术领域
本发明公开了一种抗菌羊毛地毯的制备方法，属于生活用品制备技术领域。
背景技术
地毯，是以棉、麻、毛、丝、草等天然纤维或化学合成纤维类原料，经手工或机械工艺进行编结、栽绒或纺织而成的地面铺敷物。它是世界范围内具有悠久历史传统的工艺美术品类之一。覆盖于住宅、宾馆、体育馆、展览厅、车辆、船舶、飞机等的地面，有减少噪声、隔热和装饰效果。地毯弹性好，耐脏、不怕踩、不褪色、不变形。特别是它具有储尘的能力，当灰尘落到地毯之后，就不再飞扬，因而它又可以净化室内空气，美化室内环境。地毯具有质地柔软、脚感舒适、使用安全的特点。
地毯分为化纤地毯、羊毛地毯、麻地毯等品种；尽管地毯有不同的材料及样式，却都有着良好的吸音、隔音、防潮的作用。居住楼房的家庭铺上地毯之后，可以减轻楼上楼下的噪声干扰。地毯还有防寒、保温的作用，特别适宜风湿病人的居室使用。
地毯的构造主要是用动物毛、植物麻、合成纤维等为原料，经过编织、裁剪等加工过程制造的一种高档地面装饰材料。地毯主要有纯毛和化纤两类：纯毛地毯分为手织和机织两种。前者是采用传统手工工艺生产的纯羊毛地毯产品，后者是近代发展起来的采用机器化生产的纯毛地毯产品。
手工编织的纯毛地毯。手工编织的纯毛地毯是采用优质绵羊毛纺纱，用现代染色技术进行染色，由编织工人依据设计图稿手工编织而成，再以专用机械平整毯面或剪出凹型花的周边，最后用化学方法洗出丝光。
化纤地毯是以化学合成扦维为原料加工成面层织物，与背衬材料胶合而成。按所用的化学纤维不同，分为丙纶化纤地毯、腈纶化纤地毯、锦纶化纤地毯、涤纶化纤地毯等。按编织方法还可分为簇绒化纤地毯、针扎化纤地毯、机织化纤地毯及印刷化纤地毯等。
随着现在人们对生活品质的要求不断提高，对羊毛地毯的抗菌性能也有很大的需求，是羊毛地毯需要攻克的难题。
因此发明一种能够抗菌的羊毛地毯对生活用品制备技术领域具有积极意义。
发明内容
本发明主要解决的技术问题，针对目前常见的羊毛地毯抗菌性差的缺陷，提供了一种抗菌羊毛地毯的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种抗菌羊毛地毯的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）取3～5根毛竹，制成竹片，将400～500mL氨水和300～400mL尿素溶液在烧杯中混合，得到混合液，用混合液浸泡竹片后，加热升温，蒸煮，将蒸煮过的竹片取出，用水洗涤得到软化竹片；
（2）用锤子敲打软化竹片，掉落的残渣即粗纤维，将粗纤维放入200～300mL氢氧化钠溶液中，加热升温，蒸煮，过滤去除滤液得到滤渣，用水洗涤，将滤渣放入离心机中，离心脱水，得到脱水竹纤维；
（3）称取20～30g硅胶粉置于烧杯中，向烧杯加入200～300mL水，搅拌分散，再向烧杯中加入300～400mL硝酸银溶液，对烧杯加热升温，搅拌，过滤分离得到滤饼，将滤饼放入烘箱中，加热升温，干燥，得到载银纳米二氧化硅；
（4）将200～220mL羊毛脂的丙酮溶液和8～10g载银纳米二氧化硅混合分散，得到抗菌功能母液，将60～80g羊毛纱线抗菌功能母液中浸泡后，将羊毛纱线自然晾干，将晾干后的羊毛纱线平置于UV辐射室内紫外光灯辐射下，正反面各充分辐射后得到抗菌羊毛纱；
（5）在地毯基布上铺放抗菌羊毛纱，在抗菌羊毛上层铺放脱水竹纤维，用粘合机进行加热加压，得到毛毯，用200～300mL蛋白酶的丙酮溶液涂覆毛毯表面进行丝光处理后，得到抗菌羊毛地毯。
步骤（1）所述的制得的竹片尺寸为10cm×8cm，氨水和尿素溶液的质量分数分别为2%和4%，混合液浸泡竹片时间为1～2h，加热升温后温度为100～110℃，
蒸煮时间为45～55min，软化竹片经水洗涤次数为3～5次。
步骤（2）所述的敲打软化竹片时间为2～3h，加热升温后温度为70～80℃，氢氧化钠溶液的质量分数为30%，继续蒸煮时间为30～40min，水洗涤次数为3～5次，离心机的转速为2000～3000r/min，离心脱水时间为10～15min。
步骤（3）所述的硝酸银溶液的浓度为0.80～1.00mol/L，烧杯加热升温后温度为70～75℃，搅拌时间为4～5h，烘箱加热升温后温度为90～100℃，干燥时间为2～3h。
步骤（4）所述的羊毛脂的丙酮溶液质量分数为20%，混合分散时间为20～30min，羊毛纱线在抗菌功能母液中浸泡时间为3～5h，紫外灯的辐射波长为280～300nm，羊毛纱线正反面辐射时间为30～45min。
步骤（5）所述的地毯基布面积为1～2m2，抗菌羊毛纱的铺设密度为60～70g/m2，脱水竹纤维的铺设密度为20～30g/m2，加热加压处理时间为2～3h，粘合机加热加压过程中施加压力为0.03～0.04MPa，控制温度为70～80℃，蛋白酶的丙酮溶液质量分数为3%。
本发明的有益效果是：
（1）本发明的抗菌羊毛地毯的重要原料竹纤维经过处理后，变得疏松多孔，具有良好的透气性，并且竹纤维含有一种天然的抗菌物质竹琨，能够很好的抑制细菌的繁殖，竹纤维在粘结机作用下通过羊毛脂和羊毛纤维交联紧密，载银纳米二氧化硅能通过竹纤维微孔缓释至毛毯表面，从而达到抑菌目的；
（2）紫外光辐射处理是一种低能量辐射，其辐射波长在200～280nm范围内，可以在羊毛纤维表面进行刻蚀、糙化，同时破坏它鳞片中蛋白质的二硫键、肽键，并产生活性基团，使用载银纳米SiO2抗菌剂浸渍羊毛时，在其表面会发生接枝、交联等反应，形成牢固的抗菌层。由于工艺条件合理，紫外光不会透过纤维的鳞片层进入皮质层，对纤维的损伤较小，最终制得的羊毛地毯具有极佳的抗菌性能，应用前景广阔。
具体实施方式
取3～5根毛竹，制成10cm×8cm的竹片，将400～500mL质量分数为2%的氨水和300～400mL质量分数为4%的尿素溶液在烧杯中混合，得到混合液，用混合液浸泡竹片1～2h后，加热升温至100～110℃，蒸煮45～55min，将蒸煮过的竹片取出，用水洗涤3～5次得到软化竹片；用锤子敲打软化竹片2～3h，掉落的残渣即粗纤维，将粗纤维放入200～300mL质量分数为30%的氢氧化钠溶液中，加热升温至70～80℃，继续蒸煮30～40min，过滤去除滤液得到滤渣，用水洗涤滤渣3～5次，将滤渣放入离心机中，以2000～3000r/min的转速离心脱水10～15min，得到脱水竹纤维；称取20～30g硅胶粉置于烧杯中，向烧杯加入200～300mL水，搅拌分散10～15min，再向烧杯中加入300～400mL浓度为0.80～1.00mol/L的硝酸银溶液，对烧杯加热升温至70～75℃，搅拌4～5h，过滤分离得到滤饼，将滤饼放入烘箱中，加热升温至90～100℃，干燥2～3h，得到载银纳米二氧化硅；将200～220mL质量分数为20%羊毛脂的丙酮溶液和8～10g载银纳米二氧化硅混合分散20～30min，得到抗菌功能母液，将60～80g羊毛纱线放入抗菌功能母液中浸泡3～5h后，将羊毛纱线自然晾干，将晾干后的羊毛纱线平置于UV辐射室内紫外光灯辐射下，控制辐射波长为280～300nm，正反面各充分辐射30～45min后得到抗菌羊毛纱；在1～2m2地毯基布上铺放60～70g/m2的抗菌羊毛纱，在抗菌羊毛上层铺放20～30g/m2的脱水竹纤维，用粘合机进行加热加压2～3h，施加压力为0.03～0.04MPa，控制温度为70～80℃，得到毛毯，用200～300mL质量分数的3%的蛋白酶的丙酮溶液涂覆于毛毯表面进行丝光处理后，得到抗菌羊毛地毯。
实例1
取3根毛竹，制成10cm×8cm的竹片，将400mL质量分数为2%的氨水和300mL质量分数为4%的尿素溶液在烧杯中混合，得到混合液，用混合液浸泡竹片1h后，加热升温至100℃，蒸煮45min，将蒸煮过的竹片取出，用水洗涤3次得到软化竹片；用锤子敲打软化竹片2h，掉落的残渣即粗纤维，将粗纤维放入200mL质量分数为30%的氢氧化钠溶液中，加热升温至70℃，继续蒸煮30min，过滤去除滤液得到滤渣，用水洗涤滤渣3次，将滤渣放入离心机中，以2000r/min的转速离心脱水10min，得到脱水竹纤维；称取20g硅胶粉置于烧杯中，向烧杯加入200mL水，搅拌分散10min，再向烧杯中加入300mL浓度为0.80mol/L的硝酸银溶液，对烧杯加热升温至70℃，搅拌4h，过滤分离得到滤饼，将滤饼放入烘箱中，加热升温至90℃，干燥2h，得到载银纳米二氧化硅；将200mL质量分数为20%羊毛脂的丙酮溶液和8g载银纳米二氧化硅混合分散20min，得到抗菌功能母液，将60g羊毛纱线放入抗菌功能母液中浸泡3h后，将羊毛纱线自然晾干，将晾干后的羊毛纱线平置于UV辐射室内紫外光灯辐射下，控制辐射波长为280nm，正反面各充分辐射30min后得到抗菌羊毛纱；在1m2地毯基布上铺放60g/m2的抗菌羊毛纱，在抗菌羊毛上层铺放20g/m2的脱水竹纤维，用粘合机进行加热加压2h，施加压力为0.03MPa，控制温度为70℃，得到毛毯，用200mL质量分数的3%的蛋白酶的丙酮溶液涂覆于毛毯表面进行丝光处理后，得到抗菌羊毛地毯。
实例2
取4根毛竹，制成10cm×8cm的竹片，将450mL质量分数为2%的氨水和350mL质量分数为4%的尿素溶液在烧杯中混合，得到混合液，用混合液浸泡竹片1.5h后，加热升温至105℃，蒸煮50min，将蒸煮过的竹片取出，用水洗涤4次得到软化竹片；用锤子敲打软化竹片2.5h，掉落的残渣即粗纤维，将粗纤维放入250mL质量分数为30%的氢氧化钠溶液中，加热升温至75℃，继续蒸煮35min，过滤去除滤液得到滤渣，用水洗涤滤渣4次，将滤渣放入离心机中，以2500r/min的转速离心脱水12min，得到脱水竹纤维；称取25g硅胶粉置于烧杯中，向烧杯加入250mL水，搅拌分散12min，再向烧杯中加入350mL浓度为0.90mol/L的硝酸银溶液，对烧杯加热升温至72℃，搅拌4.5h，过滤分离得到滤饼，将滤饼放入烘箱中，加热升温至95℃，干燥2.5h，得到载银纳米二氧化硅；将210mL质量分数为20%羊毛脂的丙酮溶液和9g载银纳米二氧化硅混合分散25min，得到抗菌功能母液，将70g羊毛纱线放入抗菌功能母液中浸泡4h后，将羊毛纱线自然晾干，将晾干后的羊毛纱线平置于UV辐射室内紫外光灯辐射下，控制辐射波长为290nm，正反面各充分辐射40min后得到抗菌羊毛纱；在1m2地毯基布上铺放65g/m2的抗菌羊毛纱，在抗菌羊毛上层铺放25g/m2的脱水竹纤维，用粘合机进行加热加压2.5h，施加压力为0.03MPa，控制温度为75℃，得到毛毯，用250mL质量分数的3%的蛋白酶的丙酮溶液涂覆于毛毯表面进行丝光处理后，得到抗菌羊毛地毯。
实例3
取5根毛竹，制成10cm×8cm的竹片，将500mL质量分数为2%的氨水和400mL质量分数为4%的尿素溶液在烧杯中混合，得到混合液，用混合液浸泡竹片2h后，加热升温至110℃，蒸煮55min，将蒸煮过的竹片取出，用水洗涤5次得到软化竹片；用锤子敲打软化竹片3h，掉落的残渣即粗纤维，将粗纤维放入300mL质量分数为30%的氢氧化钠溶液中，加热升温至80℃，继续蒸煮40min，过滤去除滤液得到滤渣，用水洗涤滤渣5次，将滤渣放入离心机中，以3000r/min的转速离心脱水15min，得到脱水竹纤维；称取30g硅胶粉置于烧杯中，向烧杯加入300mL水，搅拌分散15min，再向烧杯中加入400mL浓度为1.00mol/L的硝酸银溶液，对烧杯加热升温至75℃，搅拌5h，过滤分离得到滤饼，将滤饼放入烘箱中，加热升温至100℃，干燥3h，得到载银纳米二氧化硅；将220mL质量分数为20%羊毛脂的丙酮溶液和10g载银纳米二氧化硅混合分散30min，得到抗菌功能母液，将80g羊毛纱线放入抗菌功能母液中浸泡5h后，将羊毛纱线自然晾干，将晾干后的羊毛纱线平置于UV辐射室内紫外光灯辐射下，控制辐射波长为300nm，正反面各充分辐射45min后得到抗菌羊毛纱；在2m2地毯基布上铺放70g/m2的抗菌羊毛纱，在抗菌羊毛上层铺放30g/m2的脱水竹纤维，用粘合机进行加热加压3h，施加压力为0.04MPa，控制温度为80℃，得到毛毯，用300mL质量分数的3%的蛋白酶的丙酮溶液涂覆于毛毯表面进行丝光处理后，得到抗菌羊毛地毯。
对比例
以上海某公司生产的抗菌羊毛地毯作为对比例 对本发明制得的抗菌羊毛地毯和对比例中的抗菌羊毛地毯进行性能检测，检测结果如
1、测试方法：
大肠杆菌抑菌率的测试按GB/T20944.2-2007纺织品抗菌性能的评价规定进行性能检测；
金黄色葡萄球菌的测试按GB/T20944.2-2007纺织品抗菌性能的评价规定进行性能检测；
白色念球菌的测试按GB/T20944.2-2007纺织品抗菌性能的评价规定进行性能检测；
驱螨率测试GB/T24253-2009纺织品防螨性能的评价规定进行性能检测；
表1
根据上述中数据可知，本发明制得的抗菌性羊毛地毯抗菌率好，驱螨率高，具有广阔的应用前景。

Claims (6)

1.一种抗菌羊毛地毯的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）取3～5根毛竹，制成竹片，将400～500mL氨水和300～400mL尿素溶液在烧杯中混合，得到混合液，用混合液浸泡竹片后，加热升温，蒸煮，将蒸煮过的竹片取出，用水洗涤得到软化竹片；
（2）用锤子敲打软化竹片，掉落的残渣即粗纤维，将粗纤维放入200～300mL氢氧化钠溶液中，加热升温，蒸煮，过滤去除滤液得到滤渣，用水洗涤，将滤渣放入离心机中，离心脱水，得到脱水竹纤维；
（3）称取20～30g硅胶粉置于烧杯中，向烧杯加入200～300mL水，搅拌分散，再向烧杯中加入300～400mL硝酸银溶液，对烧杯加热升温，搅拌，过滤分离得到滤饼，将滤饼放入烘箱中，加热升温，干燥，得到载银纳米二氧化硅；
（4）将200～220mL羊毛脂的丙酮溶液和8～10g载银纳米二氧化硅混合分散，得到抗菌功能母液，将60～80g羊毛纱线抗菌功能母液中浸泡后，将羊毛纱线自然晾干，将晾干后的羊毛纱线平置于UV辐射室内紫外光灯辐射下，正反面各充分辐射后得到抗菌羊毛纱；
（5）在地毯基布上铺放抗菌羊毛纱，在抗菌羊毛上层铺放脱水竹纤维，用粘合机进行加热加压，得到毛毯，用200～300mL蛋白酶的丙酮溶液涂覆毛毯表面进行丝光处理后，得到抗菌羊毛地毯。
2.根据权利要求1所述的一种抗菌羊毛地毯的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的制得的竹片尺寸为10cm×8cm，氨水和尿素溶液的质量分数分别为2%和4%，混合液浸泡竹片时间为1～2h，加热升温后温度为100～110℃，蒸煮时间为45～55min，软化竹片经水洗涤次数为3～5次。
3.根据权利要求1所述的一种抗菌羊毛地毯的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述的敲打软化竹片时间为2～3h，氢氧化钠溶液的质量分数为30%，加热升温后温度为70～80℃，继续蒸煮时间为30～40min，水洗涤次数为3～5次，离心机的转速为2000～3000r/min，离心脱水时间为10～15min。
4.根据权利要求1所述的一种抗菌羊毛地毯的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述的硝酸银溶液的浓度为0.80～1.00mol/L，烧杯加热升温后温度为70～75℃，搅拌时间为4～5h，烘箱加热升温后温度为90～100℃，干燥时间为2～3h。
5.根据权利要求1所述的一种抗菌羊毛地毯的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述的羊毛脂的丙酮溶液质量分数为20%，混合分散时间为20～30min，羊毛纱线在抗菌功能母液中浸泡时间为3～5h，紫外灯的辐射波长为280～300nm，羊毛纱线正反面辐射时间为30～45min。
6.根据权利要求1所述的一种抗菌羊毛地毯的制备方法，其特征在于：步骤（5）所述的地毯基布面积为1～2m2，抗菌羊毛纱的铺设密度为60～70g/m2，脱水竹纤维的铺设密度为20～30g/m2，加热加压处理时间为2～3h，粘合机加热加压过程中施加压力为0.03～0.04MPa，控制温度为70～80℃，蛋白酶的丙酮溶液质量分数为3%。
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