CN107974828A - 一种羊毛帽子专用抗菌羊毛纤维的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种羊毛帽子专用抗菌羊毛纤维的制备方法，包括：将羊毛纤维在丙酮中浸渍，洗涤后晾干，加入氰酸钠和过氧化氢的混合水溶液中，浸渍后晾干，紫外光辐照得预处理羊毛纤维；将硫脲、尿素、钛酸丁酯加入无水乙醇中混合，调节pH值，加入去离子水搅拌至出现丁达尔效应，静置陈化、干燥、研磨、煅烧得改性纳米二氧化钛；将壳聚糖加入醋酸水溶液中，调节pH值，加入改性纳米二氧化钛，调节体系pH值，升温后加入戊二醛，静置反应后经离心、洗涤、干燥得到改性壳聚糖；将改性壳聚糖、植物提取液、β‑环糊精和硅烷偶联剂KH‑550加入去离子水中，搅拌得抗菌溶液；将预处理羊毛纤维加入抗菌溶液中进行浸轧处理，烘干后焙烘。
Description
技术领域
本发明涉及羊毛帽子技术领域，尤其涉及一种羊毛帽子专用抗菌羊毛纤维的制备方法。
背景技术
羊毛是一种应用广泛的天然蛋白质纤维，具有手感柔和、弹性好、保暖性好等特点。羊毛帽子是以羊毛为原料制作而成的，是人们日常备用的生活用品，可装饰、可遮阳、可保暖，深受消费者喜爱。但是作为天然蛋白质纤维的羊毛本身并不具有抗菌功能，用其制成的羊毛帽子往往为细菌提供了生存的“温床”，在使用的过程中易滋生细菌，对人体健康及环境造成一定的威胁。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种羊毛帽子专用抗菌羊毛纤维的制备方法，其过程简单，得到的羊毛纤维手感柔软，抗菌性好，用其制成的羊毛帽子具有优异的抗菌性。
本发明提出的一种羊毛帽子专用抗菌羊毛纤维的制备方法，包括以下步骤：
S1、将羊毛纤维在丙酮中浸渍，洗涤后晾干，然后加入氰酸钠和过氧化氢的混合水溶液中，浸渍后晾干，然后进行紫外光辐照处理得预处理羊毛纤维；
S2、将硫脲、尿素、钛酸丁酯加入无水乙醇中混合均匀，调节pH值至2-3，加入去离子水搅拌至出现丁达尔效应，静置陈化2-4h，干燥、研磨后在500-550℃下煅烧2-3h得到改性纳米二氧化钛；将壳聚糖加入醋酸水溶液中，调节pH值为1-2，加入改性纳米二氧化钛，搅拌均匀后调节体系pH值为11-12，升温至65-75℃，加入戊二醛，静置反应3-5h后经离心、洗涤、干燥得到改性壳聚糖；
S3、将改性壳聚糖、植物提取液、β-环糊精和硅烷偶联剂KH-550加入去离子水中，在40-55℃下搅拌30-50min得到抗菌溶液；
S4、将预处理羊毛纤维加入抗菌溶液中进行浸轧处理，烘干后焙烘得到所述羊毛帽子专用抗菌羊毛纤维。
优选地，在S1中，氰酸钠和过氧化氢的混合水溶液中，氰酸钠的质量浓度为2.5-3.5g/L，过氧化氢的质量浓度为1.5-2.8g/L。
优选地，在S1中，紫外光辐照处理的过程中，紫外光强度为1500-2000mW/cm2，辐照时间为50-60min。
优选地，在S2中，硫脲、尿素、钛酸丁酯的重量比为12-20：15-25：120-150。
优选地，在S2中，壳聚糖、改性纳米二氧化钛、戊二醛的重量比为15-35：3-12：0.2-3。
优选地，在S3中，改性壳聚糖、植物提取液、β-环糊精、硅烷偶联剂KH-550的重量比为20-35：3-15：3-18：1-3。
优选地，所述植物提取液为芦荟提取液、艾蒿提取液、紫苏提取液、石榴皮提取液、穿心莲提取液中的一种或者多种的混合物。
优选地，在S3中，在浸轧处理中，采用二浸二轧，且轧液率为65-78％。
优选地，在S3中，在40-50℃烘干后在128-137℃下焙烘60-130min得到所述羊毛帽子专用抗菌羊毛纤维。
本发明所述羊毛帽子专用抗菌羊毛纤维的制备方法，首先将羊毛纤维在丙酮中浸渍，除去了表面的杂质，之后加入氰酸钠和过氧化氢的混合水溶液中浸渍，氰酸钠与过氧化氢对羊毛起到活化作用，腐蚀破坏了羊毛纤维的鳞片和表面细胞膜，使羊毛纤维的缩绒性下降，改善了羊毛纤维的白度和润湿性，之后进行紫外光辐照处理，在羊毛纤维表面形成活性自由基和悬键，并引入许多新的基团，为后续反应提供了基础；以硫脲、尿素、钛酸丁酯为原料，调节反应的条件，得到了改性纳米二氧化钛，其中的硫和氮掺杂进入了二氧化钛晶格中，生成中间能带，减小了二氧化钛的禁带宽度，提高了二氧化钛的光催化活性和可见光响应能力，之后将其与壳聚糖混合，在戊二醛的作用下，得到了改性壳聚糖，将其加入体系中，与植物提取液、β-环糊精配合用作羊毛纤维的整理剂，与羊毛纤维的结合牢度高，赋予羊毛纤维优异的抗菌性，且耐久性好，同时大幅降低了羊毛纤维的缩水率，使所得羊毛帽子手感柔软，爽滑，光泽柔和。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种羊毛帽子专用抗菌羊毛纤维的制备方法，包括以下步骤：
S1、将羊毛纤维在丙酮中浸渍，洗涤后晾干，然后加入氰酸钠和过氧化氢的混合水溶液中，浸渍后晾干，然后进行紫外光辐照处理得预处理羊毛纤维；
S2、将硫脲、尿素、钛酸丁酯加入无水乙醇中混合均匀，调节pH值至2，加入去离子水搅拌至出现丁达尔效应，静置陈化2h，干燥、研磨后在550℃下煅烧2h得到改性纳米二氧化钛；将壳聚糖加入醋酸水溶液中，调节pH值为2，加入改性纳米二氧化钛，搅拌均匀后调节体系pH值为11，升温至75℃，加入戊二醛，静置反应3h后经离心、洗涤、干燥得到改性壳聚糖；
S3、将改性壳聚糖、植物提取液、β-环糊精和硅烷偶联剂KH-550加入去离子水中，在55℃下搅拌3min得到抗菌溶液；
S4、将预处理羊毛纤维加入抗菌溶液中进行浸轧处理，烘干后焙烘得到所述羊毛帽子专用抗菌羊毛纤维。
实施例2
本发明提出的一种羊毛帽子专用抗菌羊毛纤维的制备方法，包括以下步骤：
S1、将羊毛纤维在丙酮中浸渍，洗涤后晾干，然后加入氰酸钠和过氧化氢的混合水溶液中，浸渍后晾干，然后进行紫外光辐照处理得预处理羊毛纤维；
S2、将硫脲、尿素、钛酸丁酯加入无水乙醇中混合均匀，调节pH值至3，加入去离子水搅拌至出现丁达尔效应，静置陈化4h，干燥、研磨后在500℃下煅烧3h得到改性纳米二氧化钛；将壳聚糖加入醋酸水溶液中，调节pH值为1，加入改性纳米二氧化钛，搅拌均匀后调节体系pH值为12，升温至65℃，加入戊二醛，静置反应5h后经离心、洗涤、干燥得到改性壳聚糖；
S3、将改性壳聚糖、植物提取液、β-环糊精和硅烷偶联剂KH-550加入去离子水中，在40℃下搅拌5min得到抗菌溶液；
S4、将预处理羊毛纤维加入抗菌溶液中进行浸轧处理，烘干后焙烘得到所述羊毛帽子专用抗菌羊毛纤维。
实施例3
本发明提出的一种羊毛帽子专用抗菌羊毛纤维的制备方法，包括以下步骤：
S1、将羊毛纤维在丙酮中浸渍，洗涤后晾干，然后加入氰酸钠和过氧化氢的混合水溶液中，浸渍后晾干，然后进行紫外光辐照处理得预处理羊毛纤维；其中，氰酸钠和过氧化氢的混合水溶液中，氰酸钠的质量浓度为3.5g/L，过氧化氢的质量浓度为1.5g/L；紫外光辐照处理的过程中，紫外光强度为1500mW/cm2，辐照时间为60min；
S2、将硫脲、尿素、钛酸丁酯加入无水乙醇中混合均匀，其中，硫脲、尿素、钛酸丁酯的重量比为12：25：120，调节pH值至3，加入去离子水搅拌至出现丁达尔效应，静置陈化2.5h，干燥、研磨后在535℃下煅烧2.2h得到改性纳米二氧化钛；将壳聚糖加入醋酸水溶液中，调节pH值为2，加入改性纳米二氧化钛，搅拌均匀后调节体系pH值为11，升温至72℃，加入戊二醛，其中，壳聚糖、改性纳米二氧化钛、戊二醛的重量比为15：12：0.2，静置反应4.5h后经离心、洗涤、干燥得到改性壳聚糖；
S3、将改性壳聚糖、植物提取液、β-环糊精和硅烷偶联剂KH-550加入去离子水中，其中，改性壳聚糖、植物提取液、β-环糊精、硅烷偶联剂KH-550的重量比为20：15：3：3，所述植物提取液为芦荟提取液；在45℃下搅拌45min得到抗菌溶液；
S4、将预处理羊毛纤维加入抗菌溶液中进行浸轧处理，其中，在浸轧处理中，采用二浸二轧，且轧液率为65％，在50℃烘干后在128℃下焙烘130min得到所述羊毛帽子专用抗菌羊毛纤维。
实施例4
本发明提出的一种羊毛帽子专用抗菌羊毛纤维的制备方法，包括以下步骤：
S1、将羊毛纤维在丙酮中浸渍，洗涤后晾干，然后加入氰酸钠和过氧化氢的混合水溶液中，浸渍后晾干，然后进行紫外光辐照处理得预处理羊毛纤维；其中，氰酸钠和过氧化氢的混合水溶液中，氰酸钠的质量浓度为2.5g/L，过氧化氢的质量浓度为2.8g/L；紫外光辐照处理的过程中，紫外光强度为200mW/cm2，辐照时间为50min；
S2、将硫脲、尿素、钛酸丁酯加入无水乙醇中混合均匀，其中，硫脲、尿素、钛酸丁酯的重量比为20：15：150，调节pH值至2，加入去离子水搅拌至出现丁达尔效应，静置陈化3.5h，干燥、研磨后在510℃下煅烧2.6h得到改性纳米二氧化钛；将壳聚糖加入醋酸水溶液中，调节pH值为1，加入改性纳米二氧化钛，搅拌均匀后调节体系pH值为12，升温至68℃，加入戊二醛，其中，壳聚糖、改性纳米二氧化钛、戊二醛的重量比为35：3：3，静置反应3.5h后经离心、洗涤、干燥得到改性壳聚糖；
S3、将改性壳聚糖、植物提取液、β-环糊精和硅烷偶联剂KH-550加入去离子水中，其中，改性壳聚糖、植物提取液、β-环糊精、硅烷偶联剂KH-550的重量比为35：3：18：1，所述植物提取液为艾蒿提取液、紫苏提取液的混合物，且艾蒿提取液、紫苏提取液的重量比为3:1；在50℃下搅拌38min得到抗菌溶液；
S4、将预处理羊毛纤维加入抗菌溶液中进行浸轧处理，其中，在浸轧处理中，采用二浸二轧，且轧液率为78％，在40℃烘干后在137℃下焙烘60min得到所述羊毛帽子专用抗菌羊毛纤维。
实施例5
本发明提出的一种羊毛帽子专用抗菌羊毛纤维的制备方法，包括以下步骤：
S1、将羊毛纤维在丙酮中浸渍，洗涤后晾干，然后加入氰酸钠和过氧化氢的混合水溶液中，浸渍后晾干，然后进行紫外光辐照处理得预处理羊毛纤维；其中，氰酸钠和过氧化氢的混合水溶液中，氰酸钠的质量浓度为3g/L，过氧化氢的质量浓度为2.2g/L；紫外光辐照处理的过程中，紫外光强度为1800mW/cm2，辐照时间为55min；
S2、将硫脲、尿素、钛酸丁酯加入无水乙醇中混合均匀，其中，硫脲、尿素、钛酸丁酯的重量比为15：21：135，调节pH值至2.5，加入去离子水搅拌至出现丁达尔效应，静置陈化3h，干燥、研磨后在520℃下煅烧2.5h得到改性纳米二氧化钛；将壳聚糖加入醋酸水溶液中，调节pH值为1.5，加入改性纳米二氧化钛，搅拌均匀后调节体系pH值为11.5，升温至70℃，加入戊二醛，其中，壳聚糖、改性纳米二氧化钛、戊二醛的重量比为25：7：2，静置反应4h后经离心、洗涤、干燥得到改性壳聚糖；
S3、将改性壳聚糖、植物提取液、β-环糊精和硅烷偶联剂KH-550加入去离子水中，其中，改性壳聚糖、植物提取液、β-环糊精、硅烷偶联剂KH-550的重量比为28：7：12：2，所述植物提取液为芦荟提取液、艾蒿提取液、紫苏提取液、石榴皮提取液、穿心莲提取液的混合物，且芦荟提取液、艾蒿提取液、紫苏提取液、石榴皮提取液、穿心莲提取液的质量比为3：2：1：4：2，在50℃下搅拌40min得到抗菌溶液；
S4、将预处理羊毛纤维加入抗菌溶液中进行浸轧处理，其中，在浸轧处理中，采用二浸二轧，且轧液率为70％，在45℃烘干后在130℃下焙烘85min得到所述羊毛帽子专用抗菌羊毛纤维。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种羊毛帽子专用抗菌羊毛纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将羊毛纤维在丙酮中浸渍，洗涤后晾干，然后加入氰酸钠和过氧化氢的混合水溶液中，浸渍后晾干，然后进行紫外光辐照处理得预处理羊毛纤维；
S2、将硫脲、尿素、钛酸丁酯加入无水乙醇中混合均匀，调节pH值至2-3，加入去离子水搅拌至出现丁达尔效应，静置陈化2-4h，干燥、研磨后在500-550℃下煅烧2-3h得到改性纳米二氧化钛；将壳聚糖加入醋酸水溶液中，调节pH值为1-2，加入改性纳米二氧化钛，搅拌均匀后调节体系pH值为11-12，升温至65-75℃，加入戊二醛，静置反应3-5h后经离心、洗涤、干燥得到改性壳聚糖；
S3、将改性壳聚糖、植物提取液、β-环糊精和硅烷偶联剂KH-550加入去离子水中，在40-55℃下搅拌30-50min得到抗菌溶液；
S4、将预处理羊毛纤维加入抗菌溶液中进行浸轧处理，烘干后焙烘得到所述羊毛帽子专用抗菌羊毛纤维。
2.根据权利要求1所述羊毛帽子专用抗菌羊毛纤维的制备方法，其特征在于，在S1中，氰酸钠和过氧化氢的混合水溶液中，氰酸钠的质量浓度为2.5-3.5g/L，过氧化氢的质量浓度为1.5-2.8g/L。
3.根据权利要求1或2所述羊毛帽子专用抗菌羊毛纤维的制备方法，其特征在于，在S1中，紫外光辐照处理的过程中，紫外光强度为1500-2000mW/cm2，辐照时间为50-60min。
4.根据权利要求1-3中任一项所述羊毛帽子专用抗菌羊毛纤维的制备方法，其特征在于，在S2中，硫脲、尿素、钛酸丁酯的重量比为12-20：15-25：120-150。
5.根据权利要求1-4中任一项所述羊毛帽子专用抗菌羊毛纤维的制备方法，其特征在于，在S2中，壳聚糖、改性纳米二氧化钛、戊二醛的重量比为15-35：3-12：0.2-3。
6.根据权利要求1-5中任一项所述羊毛帽子专用抗菌羊毛纤维的制备方法，其特征在于，在S3中，改性壳聚糖、植物提取液、β-环糊精、硅烷偶联剂KH-550的重量比为20-35：3-15：3-18：1-3。
7.根据权利要求6所述羊毛帽子专用抗菌羊毛纤维的制备方法，其特征在于，所述植物提取液为芦荟提取液、艾蒿提取液、紫苏提取液、石榴皮提取液、穿心莲提取液中的一种或者多种的混合物。
8.根据权利要求1-7中任一项所述羊毛帽子专用抗菌羊毛纤维的制备方法，其特征在于，在S3中，在浸轧处理中，采用二浸二轧，且轧液率为65-78％。
9.根据权利要求1-8中任一项所述羊毛帽子专用抗菌羊毛纤维的制备方法，其特征在于，在S3中，在40-50℃烘干后在128-137℃下焙烘60-130min得到所述羊毛帽子专用抗菌羊毛纤维。
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