CN110485154A - 一种抗菌性优异的蚕丝面料制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗菌性优异的蚕丝面料制备方法，该方法的步骤为:将蚕丝面料浸泡、冷冻后，然后放入无水乙醇和硝酸银混合溶液中，最后烘干得到抗菌性优异的蚕丝面料；本发明通过第二电机带动绕绳盘转动，从而带动壳体升降，通过第三电机带动壳体横向移动，操作自动化，抗菌蚕丝面料的制备效率高；通过离心力将蚕丝面料中的去离子水快速去除，使无水乙醇和硝酸银混合溶液迅速对孔隙进行填充，加热条件下得到纳米银附着在蚕丝面料上的孔隙中，缩短了抗菌蚕丝面料的制备时间，提高了生产效率，同时纳米银存在于蚕丝面料内部，不容易脱落，从而保证该蚕丝面料的抗菌性能持久。

Description

一种抗菌性优异的蚕丝面料制备方法
技术领域
本发明涉及蚕丝面料制备技术领域，尤其涉及一种抗菌性优异的蚕丝面料制备方法。
背景技术
蚕丝是熟蚕结茧时所分泌丝液凝固而成的连续长纤维，也称天然丝，是一种天然纤维，人类利用最早的动物纤维之一，目前的蚕丝面料抗菌性能一般，不能满足使用需求；
专利文件(CN106917266A)公开了一种抗菌天然蚕丝纤维制品及其制备方法，将溶解在甲酸中的银离子引入蚕丝内部，并实现在蚕丝内的均匀分散；然后利用羧酸甲酸含有的强还原性醛基，在蚕丝内部直接将银离子原位还原成纳米金属银，来实现纳米银在蚕丝内部的均匀负载，但采用常规的甲酸浸泡溶胀，蚕丝纤维表面的孔隙较小，蚕丝纤维的纳米银负载量有限，从而导致蚕丝纤维制品的抗菌性能较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗菌性优异的蚕丝面料制备方法，先将壳体放入盛水室中浸泡，使蚕丝面料中纤维表面的丝胶发生溶胀，丝胶表面的孔隙增大，使去离子水渗入蚕丝面料中纤维表面的孔隙中，然后将壳体放入冷冻室进行冷冻，使蚕丝面料中纤维表面孔隙中的去离子水结冰为冰核，从而对孔隙进行支撑，增大孔隙，壳体进入反应室中时，在加热下，蚕丝面料中纤维孔隙中的冰核开始融化，通过第一电机带动壳体旋转，底板上的若干弧形板转动时带动通过环形网板渗入的无水乙醇和硝酸银转动，在离心力作用下，可以将蚕丝面料的纤维孔隙中的去离子水快速去除，使孔隙短暂形成真空，从而使无水乙醇和硝酸银混合溶液迅速对孔隙进行填充，无水乙醇和硝酸银在加热条件下反应得到纳米银附着在蚕丝面料中纤维的孔隙中，该制备方法能够快速将纳米银填充进入蚕丝面料中纤维的孔隙中，缩短了制备时间，提高了生产效率，通过冷冻结核的方式增大了蚕丝面料中纤维表面的孔隙，从而可以容纳更多的纳米银，提高了整体蚕丝面料的抗菌性能，根据标准ISO20743—2007《抗菌整理纺织品的抗菌性能测定》测得该蚕丝面料对金黄色葡萄球菌的抗菌率为96.2-97.3％，对肺炎杆菌的抗菌率为94.3-96.5％；
纳米银存在于蚕丝面料中的纤维内部，不容易脱落，从而保证该蚕丝面料的抗菌性能持久，解决了抗菌蚕丝面料制备时纳米银负载量小，抗菌性能差的技术问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种抗菌性优异的蚕丝面料制备方法，该方法的具体步骤如下：
步骤一、将蚕丝面料用去离子水冲洗干净，放入面料加工装置中的壳体内，此时壳体位于盛水室的上方，启动第二电机，第二电机带动绕绳盘转动并放绳，壳体下降并进入盛水室内，向盛水室中加入去离子水，淹没壳体后浸泡30min；
步骤二、通过第二电机带动绕绳盘转动，并通过拉绳向上拉动固定杆，使壳体脱离盛水室，启动第三电机，第三电机带动丝杠转动并带动第一电机横向移动，使壳体移动到冷冻室上方，通过第二电机带动绕绳盘放绳，使壳体和去离子水浸泡后的蚕丝面料并将其放入冷冻室中冷冻；
步骤三、向反应室中加入无水乙醇和0.2mol/L硝酸银溶液，启动第三电机，使壳体移动到反应室上方，通过第二电机带动绕绳盘放绳，使壳体浸入反应室中无水乙醇和硝酸银的混合溶液中，在45-55℃的温度下加热1h，同时启动第一电机，第一电机带动壳体转动，使壳体内部蚕丝面料转动；
步骤四、启动第三电机，使壳体移动到反应室上方，通过第二电机带动绕绳盘放绳，使壳体进入烘干室内，通过烘干室内的热风机将蚕丝面料烘干得到抗菌性优异的蚕丝面料。
进一步的，步骤三中，所述无水乙醇和硝酸银溶液的体积比为9:1。
进一步的，所述面料加工装置包括工作台和底座，所述工作台上从右向左并排依次设置有盛水室、冷冻室、反应室和烘干室，所述底座的上表面纵向固定有支撑杆，所述支撑杆的顶部固定安装有顶座，所述支撑杆靠近工作台的一侧设置有第一连接板，所述第一连接板的中部对称固定有两个第二连接板，两个所述第二连接板之间横向固定有固定杆，所述第二连接板的一端固定连接有横板，所述横板的一侧设置有第一电机，所述第一电机的底部通过连接轴连接有壳体，所述第二电机的一侧固定安装有两个安装杆，两个所述安装杆之间横向设置有丝杠，其中一个所述安装杆的外侧固定安装有第三电机，所述第三电机的输出轴与丝杠的一端固定连接，所述第一电机的一侧固定连接有连接座，所述连接座与丝杠螺纹连接，所述横板的一侧横向固定有第二滑轨，所述第一电机靠近横板的一侧固定安装有与第二滑轨滑动配合的第二滑块；
所述支撑杆为空心结构，所述支撑杆的内壁处固定安装有第二电机，所述第二电机的输出轴固定安装有绕绳盘，所述绕绳盘上连接有拉绳，所述顶座的内壁安装有两个定滑轮，所述拉绳穿过两个定滑轮且拉绳的一端与固定杆固定连接。
进一步的，所述壳体包括顶板和设置与顶板下方的底板，所述顶板和底板之间固定连接有环形网板，所述顶板的一侧设置有折叠门，所述折叠门与环形网板的顶部扣合固定，所述底板的上表面固定安装有若干个弧形板，且若干个弧形板呈等弧度螺旋分布。
进一步的，所述支撑杆靠近工作台的一侧表面纵向固定有两个第一滑轨，所述第一连接板的一侧固定安装有两组第一滑块，每组所述第一滑块的个数为两个且两个第一滑块与对应第一滑轨滑动连接。
进一步的，所述工作台上垂直固定有固定板，所述固定板上对称设置有两个推杆，两个所述推杆与固定板螺纹连接，所述推杆的一端固定连接有把柄，所述固定板的一侧活动设置有与其平行的挤压板，所述挤压板的一侧与推杆抵接，另一侧与盛水室、冷冻室、反应室和烘干室的外壁抵接，所述工作台上开设有四个放置槽，所述盛水室、冷冻室、反应室和烘干室的底部分别设置于四个放置槽内，每个所述放置槽的槽口处均对称设置有两个挡板，且所述挡板的底部与工作台上表面通过焊接固定。
本发明的有益效果：
本发明先将壳体放入盛水室中浸泡，使蚕丝面料中蚕丝纤维表面的丝胶发生溶胀，丝胶表面的孔隙增大，使去离子水渗入蚕丝纤维表面的孔隙中，然后将壳体放入冷冻室进行冷冻，使蚕丝面料中蚕丝纤维表面孔隙中的去离子水结冰为冰核，冰核膨胀时对孔隙进行支撑，扩大孔隙，壳体进入反应室中时，在加热下，蚕丝纤维孔隙中的冰核开始融化，通过第一电机带动壳体旋转，底板上的若干弧形板转动时带动通过环形网板渗入的无水乙醇和硝酸银混合溶液转动，在离心力作用下，可以将蚕丝纤维孔隙中的去离子水快速去除，使孔隙短暂形成真空，从而使无水乙醇和硝酸银混合溶液迅速对孔隙进行填充，无水乙醇和硝酸银在加热条件下反应得到纳米银附着在蚕丝纤维孔隙中，该制备方法能够快速将纳米银填充进入蚕丝纤维孔隙，缩短了该抗菌性优异的蚕丝面料的制备时间，提高了生产效率，通过冷冻结核的方式扩大了蚕丝纤维表面孔隙，从而可以容纳更多的纳米银，提高了整体蚕丝面料的抗菌性能，纳米银存在于蚕丝面料中的纤维内部，不容易脱落，从而保证该蚕丝面料抗菌性能持久；根据标准ISO 20743—2007《抗菌整理纺织品的抗菌性能测定》测得该蚕丝面料对金黄色葡萄球菌的抗菌率为96.2-97.3％，对肺炎杆菌的抗菌率为94.3-96.5％。
本发明将蚕丝面料放入壳体中，通过第二电机带动绕绳盘转动，从而带动壳体上升和下降，通过第三电机带动丝杠转动，从而使壳体横向移动，使壳体能依次进入盛水室、冷冻室、反应室和烘干室的内侧，操作自动化，采用一体化设计，该抗菌性优异的蚕丝面料的制备效率高。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明中面料加工装置的结构示意图；
图2为本发明中面料加工装置的左视剖面图；
图3为图2中A的放大图；
图4为本发明中工作台及其表面结构安装图；
图5为本发明中壳体的结构示意图；
图6为本发明中底板的结构俯视图。
图中：1、工作台；2、底座；3、支撑杆；4、第一连接板；5、第二连接板；6、横板；7、第一电机；8、壳体；81、顶板；82、环形网板；83、底板；84、折叠门；85、弧形板；9、第二电机；10、绕绳盘；11、拉绳；12、顶座；13、定滑轮；14、第一滑轨；15、第一滑块；16、固定杆；17、放置槽；18、挡板；19、固定板；20、把柄；21、推杆；22、挤压板；23、第二滑轨；24、盛水室；25、冷冻室；26、反应室；27、烘干室；28、第三电机；29、丝杠；30、安装杆；31、连接座。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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。
如图1-6所示，一种抗菌性优异的蚕丝面料制备方法，该方法的具体步骤如下：
步骤一、将蚕丝面料用去离子水冲洗干净，放入面料加工装置中的壳体8内，此时壳体8位于盛水室24的上方，启动第二电机9，第二电机9带动绕绳盘10转动并放绳，壳体8下降并进入盛水室24内，向盛水室24中加入去离子水，淹没壳体8后浸泡30min；
步骤二、通过第二电机9带动绕绳盘10转动，并通过拉绳11向上拉动固定杆16，使壳体8脱离盛水室24，启动第三电机28，第三电机28带动丝杠29转动并带动第一电机7横向移动，使壳体8移动到冷冻室25上方，通过第二电机9带动绕绳盘10放绳，使壳体8和去离子水浸泡后的蚕丝面料并将其放入冷冻室25中冷冻；
步骤三、向反应室26中加入无水乙醇和0.2mol/L硝酸银溶液，启动第三电机28，使壳体8移动到反应室26上方，通过第二电机9带动绕绳盘10放绳，使壳体8浸入反应室26中无水乙醇和硝酸银的混合溶液中，在45-55℃的温度下加热1h，同时启动第一电机7，第一电机7带动壳体8转动，使壳体8内部蚕丝面料转动；
步骤四、启动第三电机28，使壳体8移动到反应室26上方，通过第二电机9带动绕绳盘10放绳，使壳体8进入烘干室27内，通过烘干室27内的热风机烘干得到抗菌性优异的蚕丝面料。根据标准ISO 20743—2007《抗菌整理纺织品的抗菌性能测定》测得该蚕丝面料对金黄色葡萄球菌的抗菌率为96.2-97.3％，对肺炎杆菌的抗菌率为94.3-96.5％。
步骤三中，所述无水乙醇和硝酸银溶液的体积比为9:1。
所述面料加工装置包括工作台1和底座2，所述工作台1上从右向左并排依次设置有盛水室24、冷冻室25、反应室26和烘干室27，所述底座2的上表面纵向固定有支撑杆3，所述支撑杆3的顶部固定安装有顶座12，所述支撑杆3靠近工作台1的一侧设置有第一连接板4，所述第一连接板4的中部对称固定有两个第二连接板5，两个所述第二连接板5之间横向固定有固定杆16，所述第二连接板5的一端固定连接有横板6，所述横板6的一侧设置有第一电机7，所述第一电机7的底部通过连接轴连接有壳体8，所述第二电机9的一侧固定安装有两个安装杆30，两个所述安装杆30之间横向设置有丝杠29，其中一个所述安装杆30的外侧固定安装有第三电机28，所述第三电机28的输出轴与丝杠29的一端固定连接，所述第一电机7的一侧固定连接有连接座31，所述连接座31与丝杠29螺纹连接，所述横板6的一侧横向固定有第二滑轨23，所述第一电机7靠近横板6的一侧固定安装有与第二滑轨23滑动配合的第二滑块；
所述支撑杆3为空心结构，所述支撑杆3的内壁处固定安装有第二电机9，所述第二电机9的输出轴固定安装有绕绳盘10，所述绕绳盘10上连接有拉绳11，所述顶座12的内壁安装有两个定滑轮13，所述拉绳11穿过两个定滑轮13且拉绳11的一端与固定杆16固定连接。
所述壳体8包括顶板81和设置与顶板81下方的底板83，所述顶板81和底板83之间固定连接有环形网板82，所述顶板81的一侧设置有折叠门84，通过打开折叠门84可以将蚕丝面料放入壳体8或从壳体8中取出，所述折叠门84与环形网板82的顶部扣合固定，所述底板83的上表面固定安装有若干个弧形板85，且若干个弧形板85呈等弧度螺旋分布。
所述支撑杆3靠近工作台1的一侧表面纵向固定有两个第一滑轨14，所述第一连接板4的一侧固定安装有两组第一滑块15，每组所述第一滑块15的个数为两个且两个第一滑块15与对应第一滑轨14滑动连接。
所述工作台1上垂直固定有固定板19，所述固定板19上对称设置有两个推杆21，两个所述推杆21与固定板19螺纹连接，所述推杆21的一端固定连接有把柄20，所述固定板19的一侧活动设置有与其平行的挤压板22，所述挤压板22的一侧与推杆21抵接，另一侧与盛水室24、冷冻室25、反应室26和烘干室27的外壁抵接，所述工作台1上开设有四个放置槽17，所述盛水室24、冷冻室25、反应室26和烘干室27的底部分别设置于四个放置槽17内，每个所述放置槽17的槽口处均对称设置有两个挡板18，且所述挡板18的底部与工作台1上表面通过焊接固定。
所述反应室26的底部均设置加热板，所述冷冻室25用于对蚕丝面料进行冷冻，所述烘干室27的内侧底部设置有热风机。
本发明将蚕丝面料放入壳体8中，通过第二电机9带动绕绳盘10转动，从而带动壳体8上升和下降，通过第三电机28带动丝杠29转动，从而使壳体8横向移动，使壳体能依次进入盛水室24、冷冻室25、反应室26和烘干室27的内侧，操作自动化，采用一体化设计，操作简单；
本发明先将壳体8放入盛水室24中浸泡，使蚕丝面料中蚕丝纤维表面的丝胶发生溶胀，加热温度适宜，不会导致丝胶溶解，丝胶表面的孔隙增大，使去离子水渗入蚕丝纤维表面的孔隙中，然后将壳体8放入冷冻室25进行冷冻，使蚕丝纤维表面孔隙中的去离子水结冰为冰核，壳体8进入反应室26中时，在加热下，蚕丝纤维孔隙中的冰核开始融化，通过第一电机7带动壳体8旋转，底板83上的若干弧形板85转动时带动通过环形网板82渗入的无水乙醇和硝酸银转动，在离心力作用下，可以将蚕丝纤维孔隙中的去离子水快速去除，使孔隙短暂形成真空，从而使无水乙醇和硝酸银混合溶液迅速对孔隙进行填充，无水乙醇和硝酸银在加热条件下反应得到纳米银附着在蚕丝纤维孔隙中，该制备方法能够快速将纳米银填充进入蚕丝纤维孔隙，缩短了该蚕丝面料的制备时间，提高了生产效率，通过冷冻结核的方式增大了蚕丝纤维表面孔隙，从而可以容纳更多的纳米银，提高了抗菌性能，纳米银存在于蚕丝面料中纤维内部，不容易脱落，从而保证该蚕丝面料的抗菌性能持久。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种抗菌性优异的蚕丝面料制备方法，其特征在于，该方法的具体步骤如下：
步骤一、将蚕丝面料用去离子水冲洗干净，放入面料加工装置中的壳体(8)内，此时壳体(8)位于盛水室(24)的上方，启动第二电机(9)，第二电机(9)带动绕绳盘(10)转动并放绳，壳体(8)下降并进入盛水室(24)内，向盛水室(24)中加入去离子水，淹没壳体(8)后浸泡30min；
步骤二、通过第二电机(9)带动绕绳盘(10)转动，并通过拉绳(11)向上拉动固定杆(16)，使壳体(8)脱离盛水室(24)，启动第三电机(28)，第三电机(28)带动丝杠(29)转动并带动第一电机(7)横向移动，使壳体(8)移动到冷冻室(25)上方，通过第二电机(9)带动绕绳盘(10)放绳，使壳体(8)和去离子水浸泡后的蚕丝面料并将其放入冷冻室(25)中冷冻；
步骤三、向反应室(26)中加入无水乙醇和0.2mol/L硝酸银溶液，启动第三电机(28)，使壳体(8)移动到反应室(26)上方，通过第二电机(9)带动绕绳盘(10)放绳，使壳体(8)浸入反应室(26)中无水乙醇和硝酸银的混合溶液中，在45-55℃的温度下加热1h，同时启动第一电机(7)，第一电机(7)带动壳体(8)转动，使壳体(8)内部蚕丝面料转动；
步骤四、启动第三电机(28)，使壳体(8)移动到反应室(26)上方，通过第二电机(9)带动绕绳盘(10)放绳，使壳体(8)进入烘干室(27)内，通过烘干室(27)内的热风机将蚕丝面料烘干得到抗菌性优异的蚕丝面料。
2.根据权利要求1所述的一种抗菌性优异的蚕丝面料制备方法，其特征在于，步骤三中，所述无水乙醇和硝酸银溶液的体积比为9:1。
3.根据权利要求1所述的一种抗菌性优异的蚕丝面料制备方法，其特征在于，所述面料加工装置包括工作台(1)和底座(2)，所述工作台(1)上从右向左并排依次设置有盛水室(24)、冷冻室(25)、反应室(26)和烘干室(27)，所述底座(2)的上表面纵向固定有支撑杆(3)，所述支撑杆(3)的顶部固定安装有顶座(12)，所述支撑杆(3)靠近工作台(1)的一侧设置有第一连接板(4)，所述第一连接板(4)的中部对称固定有两个第二连接板(5)，两个所述第二连接板(5)之间横向固定有固定杆(16)，所述第二连接板(5)的一端固定连接有横板(6)，所述横板(6)的一侧设置有第一电机(7)，所述第一电机(7)的底部通过连接轴连接有壳体(8)，所述第二电机(9)的一侧固定安装有两个安装杆(30)，两个所述安装杆(30)之间横向设置有丝杠(29)，其中一个所述安装杆(30)的外侧固定安装有第三电机(28)，所述第三电机(28)的输出轴与丝杠(29)的一端固定连接，所述第一电机(7)的一侧固定连接有连接座(31)，所述连接座(31)与丝杠(29)螺纹连接，所述横板(6)的一侧横向固定有第二滑轨(23)，所述第一电机(7)靠近横板(6)的一侧固定安装有与第二滑轨(23)滑动配合的第二滑块；
所述支撑杆(3)为空心结构，所述支撑杆(3)的内壁处固定安装有第二电机(9)，所述第二电机(9)的输出轴固定安装有绕绳盘(10)，所述绕绳盘(10)上连接有拉绳(11)，所述顶座(12)的内壁安装有两个定滑轮(13)，所述拉绳(11)穿过两个定滑轮(13)且拉绳(11)的一端与固定杆(16)固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种抗菌性优异的蚕丝面料制备方法，其特征在于，所述壳体(8)包括顶板(81)和设置与顶板(81)下方的底板(83)，所述顶板(81)和底板(83)之间固定连接有环形网板(82)，所述顶板(81)的一侧设置有折叠门(84)，所述折叠门(84)与环形网板(82)的顶部扣合固定，所述底板(83)的上表面固定安装有若干个弧形板(85)，且若干个弧形板(85)呈等弧度螺旋分布。
5.根据权利要求3所述的一种抗菌性优异的蚕丝面料制备方法，其特征在于，所述支撑杆(3)靠近工作台(1)的一侧表面纵向固定有两个第一滑轨(14)，所述第一连接板(4)的一侧固定安装有两组第一滑块(15)，每组所述第一滑块(15)的个数为两个且两个第一滑块(15)与对应第一滑轨(14)滑动连接。
6.根据权利要求3所述的一种抗菌性优异的蚕丝面料制备方法，其特征在于，所述工作台(1)上垂直固定有固定板(19)，所述固定板(19)上对称设置有两个推杆(21)，两个所述推杆(21)与固定板(19)螺纹连接，所述推杆(21)的一端固定连接有把柄(20)，所述固定板(19)的一侧活动设置有与其平行的挤压板(22)，所述挤压板(22)的一侧与推杆(21)抵接，另一侧与盛水室(24)、冷冻室(25)、反应室(26)和烘干室(27)的外壁抵接，所述工作台(1)上开设有四个放置槽(17)，所述盛水室(24)、冷冻室(25)、反应室(26)和烘干室(27)的底部分别设置于四个放置槽(17)内，每个所述放置槽(17)的槽口处均对称设置有两个挡板(18)，且所述挡板(18)的底部与工作台(1)上表面通过焊接固定。
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