CN110004728A - 一种蓬松保暖防霉的羽绒被的制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种蓬松保暖防霉的羽绒被的制备工艺，填充的羽绒纤维首先经预处理除去羽绒上的杂质尘埃，接着对羽绒纤维进行改性处理,将具有杀菌抗菌的活性N+引入到羽绒纤维中，将预改性羽绒纤维与金属离子进行混合，预改性羽绒纤维上的酚羟基和醇羟基可与Ni2+和Fe3+进行络合，进一步的提高了羽绒纤维的抗菌防霉性能，另外，Ni2+和Fe3+具有较好远红外福射能力，将其引入到羽绒纤维上，从而提高了羽绒的保暖性，Ni2+和Fe3+引入到羽绒纤维上产生静电效应，能够提高羽绒的蓬松度；该工艺科学合理，改善了现有羽绒纤维不防霉的缺陷，且经多次洗涤后，依旧具有良好的耐菌防霉性能，制得的羽绒被具有良好的耐洗性。

Description

一种蓬松保暖防霉的羽绒被的制备工艺
技术领域
本发明属于被子加工技术领域，具体涉及一种蓬松保暖防霉的羽绒被的制备工艺。
背景技术
羽绒纤维是一种来源于水禽动物的天然蛋白质纤维，与羊毛和蚕丝的组成相似，是由多种α-氨基酸缩合而成的大分子结构，羽绒纤维的表面是由三磷酸酯的双分子层膜组成的细胞膜，里层是组成羽绒纤维的羽朊，羽绒纤维大分子之间产生多种形式的连接，包括盐式键、酰胺键、二硫键和氢键的连接，这些连接方式使多肽链彼此扭结、缠绕在一起，形成了绳索结构，因此羽绒纤维之间具有较多的空间，从而使羽绒纤维具有一定的蓬松性并能储存静止空气，所以羽绒纤维有质轻、保暖性能好等特性，其主要用于保暖产品的填充材料，羽绒被便是消费者保暖床上用品的最好选择，但是羽绒纤维作为一种天然蛋白质高分子材料，并伴有动物性脂肪，在处理过程中经过反复脱脂、清洗，仍不能完全消除杂质及细菌，且羽绒被在长时间使用过后，不可避免地会被污渍等物质弄脏，给细菌滋生创造有利条件，导致羽绒被霉变，不适宜继续使用，即使清洗后，不能保证霉菌全部杀死，不利于人体健康。
发明内容
本发明的目的在于提供一种蓬松保暖防霉的羽绒被的制备工艺，该工艺科学合理，改善了现有羽绒纤维不防霉的缺陷，进一步的提高了羽绒纤维的保暖性和蓬松度，且经多次洗涤后，依旧具有良好的耐菌防霉性能，制得的羽绒被具有良好的耐洗性。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种蓬松保暖防霉的羽绒被的制备工艺，具体包括以下步骤：
第一步：预处理
将鹅毛、鸭毛和羊毛去梗→去灰沙→精分→初洗→洗涤→脱水，最后晾干，烘干；
第二步：羽绒纤维的改性处理
S1、将1mol没食子酸和1.1-1.3mol环氧氯丙烷加入到反应釜中，加入碱催化剂，加热至120-130℃，反应2h，乙醇重结晶，即得到化合物A，反应式如下：
S2、将化合物A和2mol三乙胺加入到反应釜中，加入100ml无水乙醇，通入氮气保护，边搅拌边升温至95-105℃，保温反应8-10h，反应结束后，减压蒸馏除去乙醇以及过量的三乙胺，即得到化合物B，反应式如下：
S3、将步骤S2得到的化合物B溶于1L质量分数为20％的乙醇水溶液中，调节溶液的pH，加入80-100g第一步经预处理得到的羽绒纤维，缓慢搅拌反应6-8h，即得到预改性羽绒纤维溶液；
S4、向步骤S3的预改性羽绒纤维溶液中，加入5L金属离子溶液，升温至60-65℃，搅拌反应3-4h，反应结束后，过滤，用蒸馏水重复洗涤羽绒纤维6-8次，即得到改性羽绒纤维；
第三步：烘干
将第二步得到的改性羽绒纤维进行烘干处理；
第四步：采用紫外线进行杀菌处理；
第五步：将杀菌处理后的改性羽绒纤维充绒，即制得蓬松保暖防霉的羽绒被。
进一步，步骤S1所述的碱催化剂为碳酸钾，碱催化剂的加入量为0.01mol。
进一步，步骤S3所述调节溶液的pH具体为：加入甲酸调节溶液的pH为2.2-3.0。
进一步，步骤S3所述的反应温度为45-50℃，搅拌梵音的转速为200-300r/min。
进一步，步骤S4所述的金属离子溶液是由浓度为3-4g/L的Ni2+和2-3g/L的Fe3+的溶液组成。
进一步，第三步中，所述烘干的温度为100-105℃，时间为15-20min。
本发明的有益效果：
本发明提供的一种蓬松保暖防霉的羽绒被，填充的羽绒纤维首先经预处理除去羽绒上的杂质尘埃，然后对羽绒纤维进行改性处理，具体为：没食子酸与环氧氯丙烷进行开环反应，接着与三乙胺成盐，得到的季铵盐与羽绒纤维表面的氨基发生反应，从而将具有杀菌抗菌的活性N+引入到羽绒纤维中，进一步的将预改性羽绒纤维与金属离子进行混合，预改性羽绒纤维上的酚羟基和醇羟基可与Ni2+和Fe3+进行络合，Ni2+和Fe3+具有较好远红外福射能力，将其引入到羽绒纤维上，可提高羽绒的保暖性，另外，Ni2+和Fe3+引入到羽绒纤维上产生静电效应，能够提高羽绒的蓬松度，Ni2+是很好的抗菌消毒剂，结合季铵盐的杀菌性能，大大的提高了羽绒被的防霉特性，且Fe3+具有氧化性，使得羽绒被具有防臭性能，金属离子以络合的形式引入到羽绒纤维上，键合牢度较强，具有良好的耐摩擦和耐洗性，可长久的维羽绒被的抗菌防霉和保暖性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明羽绒纤维进行改性反应的反应式。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
一种蓬松保暖防霉的羽绒被的制备工艺，具体包括以下步骤：
第一步：预处理
将鹅毛、鸭毛和羊毛去梗→去灰沙→精分→初洗→洗涤→脱水，最后晾干，烘干；
第二步：羽绒纤维的改性处理
S1、将1mol没食子酸和1.2mol环氧氯丙烷加入到反应釜中，加入0.01mol碳酸钾，加热至125℃，反应2h，乙醇重结晶，即得到化合物A；
所得目标产物A的质谱结果为：HRMS m/z(ESI+)calcd for C10H11ClO6([M+1]+)，263.0395；
S2、将化合物A和2mol三乙胺加入到反应釜中，加入100ml无水乙醇，通入氮气保护，边搅拌边升温至100℃，保温反应8h，反应结束后，减压蒸馏除去乙醇以及过量的三乙胺，即得到化合物B；
化合物B的红外表征：IR(KBr)：3040(苯环)，1738(-COO-)，1411(-C-N)，1374(-CH3)，1010、898(季铵盐)cm-1；
S3、如图1所示，将步骤S2得到的化合物B溶于1L质量分数为20％的乙醇水溶液中，加入甲酸调节溶液的pH为2.4，加入100g第一步经预处理得到的羽绒纤维，在温度为50℃，转速为210r/min下缓慢搅拌6-8h，即得到式C结构的预改性羽绒纤维溶液；
S4、箱步骤S3的预改性羽绒纤维溶液中，加入5L金属离子溶液，升温至60℃，搅拌反应4h，反应结束后，过滤，用蒸馏水重复洗涤羽绒纤维7次，即得到改性羽绒纤维；
所述的金属离子溶液为由浓度为3.2g/L的Ni2+和2.5g/L的Fe3+的溶液组成；
第三步：烘干
将第二步得到的改性羽绒纤维进行烘干处理；所述烘干的温度为100℃，时间为20min；
第四步：采用紫外线进行杀菌处理；
第五步：将杀菌处理后的改性羽绒纤维充绒，即制得蓬松保暖防霉的羽绒被。
蓬松保暖防霉羽绒被的性能测试：
(1)改性羽绒纤维中金属离子的测定
对改性羽绒纤维进行30次洗涤后，通过场发射扫描电子显微镜的能谱仪(SEM-EDAX)分析其元素含量：
表一、改性羽绒纤维经多次洗涤后的SEM-EDAX分析
由表一可知，经过多次水洗后，羽绒纤维表面依旧吸附大量的金属离子，具有良好的耐洗性。
(2)改性羽绒纤维抗菌防霉测试
表二、改性羽绒纤维抑菌率
表三、改性羽绒纤维防霉性能
由表二和表三可知，改性羽绒纤维在洗涤前后均具有良好的抑菌防霉性能。
(3)改性羽绒纤维保暖性测试
远红外发射率参照FZ/T64010-2000中华人民共和国纺织行业标准《远红外纺织品》相关规定测定羽绒纤维的远红外发射率；
蓬松度GB/T10288-2003《羽绒羽毛检验方法》相关规定来测定羽绒纤维的蓬松度。并依据GB/T17685-2003《羽绒羽毛》对羽绒蓬松度进行评价；
表四、改性羽绒纤维保暖性测试结果
由表四可知，经过改性后的羽绒纤维的蓬松度提高，符合GB/T17685-2003《羽绒羽毛》中蓬松度大于16cm的要求。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种蓬松保暖防霉的羽绒被的制备工艺，其特征在于：具体包括以下步骤：
第一步：预处理
将鹅毛、鸭毛和羊毛去梗→去灰沙→精分→初洗→洗涤→脱水，最后晾干，烘干；
第二步：羽绒纤维的改性处理
S1、将1mol没食子酸和1.1-1.3mol环氧氯丙烷加入到反应釜中，加入碱催化剂，加热至120-130℃，反应2h，乙醇重结晶，即得到化合物A，反应式如下：
S2、将化合物A和2mol三乙胺加入到反应釜中，加入100ml无水乙醇，通入氮气保护，边搅拌边升温至95-105℃，保温反应8-10h，反应结束后，减压蒸馏除去乙醇以及过量的三乙胺，即得到化合物B，反应式如下：
S3、将步骤S2得到的化合物B溶于1L质量分数为20％的乙醇水溶液中，调节溶液的pH，加入80-100g第一步经预处理得到的羽绒纤维，缓慢搅拌反应6-8h，即得到预改性羽绒纤维溶液；
S4、向步骤S3的预改性羽绒纤维溶液中，加入5L金属离子溶液，升温至60-65℃，搅拌反应3-4h，反应结束后，过滤，用蒸馏水重复洗涤羽绒纤维6-8次，即得到改性羽绒纤维；
第三步：烘干
将第二步得到的改性羽绒纤维进行烘干处理；
第四步：采用紫外线进行杀菌处理；
第五步：将杀菌处理后的改性羽绒纤维充绒，即制得蓬松保暖防霉的羽绒被。
2.根据权利要求1所述的一种蓬松保暖防霉的羽绒被的制备工艺，其特征在于：步骤S1所述的碱催化剂为碳酸钾，碱催化剂的加入量为0.01mol。
3.根据权利要求1所述的一种蓬松保暖防霉的羽绒被的制备工艺，其特征在于：步骤S3所述调节溶液的pH具体为：加入甲酸调节溶液的pH为2.2-3.0。
4.根据权利要求1所述的一种蓬松保暖防霉的羽绒被的制备工艺，其特征在于：步骤S3所述的反应温度为45-50℃，搅拌梵音的转速为200-300r/min。
5.根据权利要求1所述的一种蓬松保暖防霉的羽绒被的制备工艺，其特征在于：步骤S4所述的金属离子溶液是由浓度为3-4g/L的Ni2+和2-3g/L的Fe3+的溶液组成。
6.根据权利要求1所述的一种蓬松保暖防霉的羽绒被的制备工艺，其特征在于：第三步中，所述烘干的温度为100-105℃，时间为15-20min。
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