CN111218821A - 一种具有驱蚊功能棉织物的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于纺织面料加工技术领域，公开了一种具有驱蚊功能棉织物的制备方法。该制备方法包括：将棉织物经果胶酶处理、等离子处理后，浸渍在由邻苯二甲酸酐、二乙胺、链霉菌发酵提取物和离子液体制备而成的织物整理液中，之后取出水洗烘干制得具有驱蚊功能棉织物。该制备方法制备得到的棉织物具有长效驱蚊效果，且该制备方法工艺简单。

Description

一种具有驱蚊功能棉织物的制备方法
技术领域
本发明涉及纺织面料加工技术领域，具体涉及一种具有驱蚊功能棉织物的制备方法。
背景技术
随着科技的进步，人民生活水平的提高，对纺织物的功能性要求也相应提高。蚊虫叮咬一直困扰着夏天人们的生活，为此发明了各种杀虫剂、蚊香片、杀虫液等杀蚊灭蚊的产品。然而，由于杀死蚊虫的药剂浓度比较高，对人身体或多成少会产生毒害；且杀虫剂等杀虫工具属于被动式杀蚊模式，杀完以后还会出蚊虫，无法长效保持驱蚊杀蚊的功效。
随着纺织技术的不断进步，设计生产具有驱蚊功能的纺织产品，如衣服，如床上用品等可以满足人们在不使用杀虫剂和蚊香花露水的前提下达到驱蚊的效果。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种具有驱蚊功能棉织物的制备方法，包括如下步骤：
S1.对棉织物进行预处理，所述预处理为：将棉织物放入果胶酶溶液中处理后，再进行等离子处理；
S2.将葡萄糖、豆饼粉和碳酸钙加入水中，灭菌后接入链霉菌发酵，发酵液过滤后取滤饼，将所述滤饼、邻苯二甲酸酐和二乙胺加入离子液体中，分散均匀，得织物整理液；本发明中，滤饼即为链霉菌发酵提取物；
S3.将步骤S1预处理得到的棉织物25～37℃在所述织物整理液中浸渍12～24h，取出后水洗烘干，得驱蚊功能棉织物。
优选的，本发明提供的制备方法的步骤S1中，所述果胶酶溶液的浓度为20～60g/L，果胶酶溶液中果胶酶比活力为50～150U/g；果胶酶溶液用量为每克棉织物40～50mL。
优选的，本发明提供的制备方法的步骤S1中，所述放入果胶酶溶液中处理的温度为30～60℃，时间为20～30min。
优选的，本发明提供的制备方法的步骤S1中，所述等离子处理的条件为：气体采用氮气，处理功率为100～250W，压强为50～60Pa，处理时间为20～30min。
优选的，本发明提供的制备方法的步骤S2中，所述葡萄糖、豆饼粉、碳酸钙和水的比例为(1.5～3)g:(3～5)g:(0.6～1.2)g:1000mL。
优选的，本发明提供的制备方法的步骤S2中，所述发酵的条件为：温度25～30℃，搅拌转速100～150r/min，通气量为0.8～1vvm，发酵时间为4～6d。
优选的，本发明提供的制备方法的步骤S2中，所述离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐和1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐中的一种。
优选的，本发明提供的制备方法的步骤S2中，所述邻苯二甲酸酐、二乙胺、滤饼的用量为每升离子液体分别加入80～180g邻苯二甲酸酐、50～100g二乙胺、60～200g滤饼。
优选的，本发明提供的制备方法的步骤S3中，所述织物整理液的用量为每克棉织物使用40～60mL织物整理液。
优选的，本发明提供的制备方法的步骤S3中，所述烘干温度为100～120℃
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1)本发明利用链霉菌中的芳酰胺酶和脂酶催化邻苯二甲酸酐、二乙胺通过酰胺键连接并通过酯键连接到纤维素上，达到棉织物表面一步酶法接枝2-(二乙基氨甲酰)苯甲酸的效果，2-(二乙基氨甲酰)苯甲酸具有类似避蚊胺(N,N-二乙基间甲苯甲酰胺)的结构，实验表明，经过该处理得到的棉织物能够很好地长效驱蚊。
2)采用微生物发酵提取物处理棉织物，而且离子液体使用后能够回收再利用，因此本发明技术减少了有机化学试剂的使用，减低了对环境的污染，是一种绿色制造技术。
3)本发明的制备方法工艺简单，可操作性强，适合工业应用。
附图说明
图1为本发明实施例1得到的2-(二乙基氨甲酰)苯甲酸的核磁共振氢谱图。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1
一种具有驱蚊功能棉织物的制备方法，包括如下步骤：
1、将1g棉织物放入45mL 40g/L比活力为100U/g的果胶酶溶液，在50℃下处理25min后，用等离子处理，条件为：气体采用氮气，处理功率为200W，压强为55Pa，处理时间为25min。
2、将2g葡萄糖、4g豆饼粉和1g碳酸钙加入1000mL水中，灭菌后接入链霉菌，在28℃下120r/min搅拌0.9vvm通气发酵5d，发酵液过滤后取滤饼即为链霉菌发酵提取物。
3、将步骤1处理的棉织物浸渍在50mL含有100g/L邻苯二甲酸酐、80g/L二乙胺和100g/L链霉菌发酵提取物的1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐液体中，在30℃下浸泡18h。
4、将步骤3处理后的棉织物水洗，在110℃烘干制得具有驱蚊功能棉织物。
将实施例1步骤4的水洗液用活性炭吸附后，用热甲苯解吸，将甲苯溶液上硅胶柱层析分离得到一种新的紫外吸收物质2-(二乙基氨甲酰)苯甲酸，核磁氢谱图如图1所示，2-(二乙基氨甲酰)苯甲酸的形成说明链霉菌的芳酰胺酶催化了邻苯二甲酸酐与二乙胺的酰胺化。
实施例2
一种具有驱蚊功能棉织物的制备方法，包括如下步骤：
1、将1g棉织物放入40mL 20g/L比活力为50U/g的果胶酶溶液，在30℃下处理20min后，用等离子处理，条件为：气体采用氮气，处理功率为100W，压强为50Pa，处理时间为20min。
2、将1.5g葡萄糖、3g豆饼粉和0.6g碳酸钙加入1000mL水中，灭菌后接入链霉菌，在25℃下100r/min搅拌0.8vvm通气发酵4d，发酵液过滤后取滤饼即为链霉菌发酵提取物。
3、将步骤1处理的棉织物浸渍在40mL含有80g/L邻苯二甲酸酐、50g/L二乙胺和60g/L链霉菌发酵提取物的1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐液体中，在25℃下浸泡12h。
4、将步骤3处理后的棉织物水洗，在100℃烘干制得具有驱蚊功能棉织物。
实施例3
一种具有驱蚊功能棉织物的制备方法，包括如下步骤：
1、将1g棉织物放入50mL 60g/L比活力为150U/g的果胶酶溶液，在60℃下处理30min后，用等离子处理，条件为：气体采用氮气，处理功率为250W，压强为60Pa，处理时间为30min。
2、将3g葡萄糖、5g豆饼粉和1.2g碳酸钙加入1000mL水中，灭菌后接入链霉菌，在30℃下150r/min搅拌1vvm通气发酵6d，发酵液过滤后取滤饼即为链霉菌发酵提取物。
3、将步骤1处理的棉织物浸渍在60mL含有180g/L邻苯二甲酸酐、100g/L二乙胺和200g/L链霉菌发酵提取物的1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐液体中，在37℃下浸泡24h。
4、将步骤3处理后的棉织物水洗，在120℃烘干制得具有驱蚊功能棉织物。
对比例1(离子液体中无邻苯二甲酸酐)
一种棉织物的处理方法，包括如下步骤：
1、将1g棉织物放入45mL 40g/L比活力为100U/g的果胶酶溶液，在50℃下处理25min后，用等离子处理，条件为：气体采用氮气，处理功率为200W，压强为55Pa，处理时间为25min。
2、将2g葡萄糖、4g豆饼粉和1g碳酸钙加入1000mL水中，灭菌后接入链霉菌，在28℃下120r/min搅拌0.9vvm通气发酵5d，发酵液过滤后取滤饼即为链霉菌发酵提取物。
3、将步骤1处理的棉织物浸渍在50mL含有80g/L二乙胺和100g/L链霉菌发酵提取物的1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐液体中，在30℃下浸泡18h。
4、将步骤3处理后的棉织物水洗，在110℃烘干，获得处理后的棉织物。
对比例2(离子液体中无二乙胺)
一种棉织物的处理方法，包括如下步骤：
1、将1g棉织物放入45mL 40g/L比活力为100U/g的果胶酶溶液，在50℃下处理25min后，用等离子处理，条件为：气体采用氮气，处理功率为200W，压强为55Pa，处理时间为25min。
2、将2g葡萄糖、4g豆饼粉和1g碳酸钙加入1000mL水中，灭菌后接入链霉菌，在28℃下120r/min搅拌0.9vvm通气发酵5d，发酵液过滤后取滤饼即为链霉菌发酵提取物。
3、将步骤1处理的棉织物浸渍在50mL含有100g/L邻苯二甲酸酐和100g/L链霉菌发酵提取物的1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐液体中，在30℃下浸泡18h。
4、将步骤3处理后的棉织物水洗，在110℃烘干，获得处理后的棉织物。
对比例3(离子液体中无链霉菌发酵提取物)
一种棉织物的处理方法，包括如下步骤：
1、将1g棉织物放入45mL 40g/L比活力为100U/g的果胶酶溶液，在50℃下处理25min后，用等离子处理，条件为：气体采用氮气，处理功率为200W，压强为55Pa，处理时间为25min。
2、将步骤1处理的棉织物浸渍在50mL含有100g/L邻苯二甲酸酐和80g/L二乙胺的1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐液体中，在30℃下浸泡18h。
3、将步骤2处理后的棉织物水洗，在110℃烘干，获得处理后的棉织物。
驱蚊实验
以蚊子为受试虫，测定蚊子的趋避性。实验所用的玻璃箱(70cm×70cm×70cm)，中间用纸板隔成A、B两室。取本发明实施例1-3以及对比例1-3制得的棉织物，分别套于盛有温糖水的烧杯上，放在A室，将未处理棉织物也套于盛有温糖水的烧杯上放在B室。将蚊子通过纱盖的放虫通道随机放入玻璃方箱中，封住放虫口。观察蚊子着落趋向，随后将中间纸板旋转90°，观察蚊子的趋向性，10min后等蚊子基本着落，将纸板恢复原样，等蚊子再次基本着落，记录A、B两室的蚊子数，计算驱蚊率，计算公式为：驱蚊率＝(B室蚊子数-A室蚊子数)/B室蚊子数×100％。实验结果见表1。
表1棉织物的驱蚊效果
Figure BDA0002394746650000031
由表1可知，本发明实施例制备的具有驱蚊功能棉织物对蚊子有很好的趋避效果，放置1年后，对蚊子仍有很好的趋避效果。而对比例制备的棉织物未表现出明显的对蚊子的趋避效果。
本发明提供了一种具有驱蚊功能棉织物的制备方法的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (10)

1.一种具有驱蚊功能棉织物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.对棉织物进行预处理，所述预处理为：将棉织物放入果胶酶溶液中处理后，再进行等离子处理；
S2.将葡萄糖、豆饼粉和碳酸钙加入水中，灭菌后接入链霉菌发酵，发酵液过滤后取滤饼，将所述滤饼、邻苯二甲酸酐和二乙胺加入离子液体中，分散均匀，得织物整理液；
S3.将步骤S1预处理得到的棉织物25～37℃在所述织物整理液中浸渍12～24h，取出后水洗烘干，得驱蚊功能棉织物。
2.根据权利要求1所述的一种具有驱蚊功能棉织物的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述果胶酶溶液的浓度为20～60g/L，果胶酶溶液中果胶酶比活力为50～150U/g；果胶酶溶液用量为每克棉织物40～50mL。
3.根据权利要求1所述的一种具有驱蚊功能棉织物的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述放入果胶酶溶液中处理的温度为30～60℃，时间为20～30min。
4.根据权利要求1所述的一种具有驱蚊功能棉织物的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述等离子处理的条件为：气体采用氮气，处理功率为100～250W，压强为50～60Pa，处理时间为20～30min。
5.根据权利要求1所述的一种具有驱蚊功能棉织物的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述葡萄糖、豆饼粉、碳酸钙和水的比例为(1.5～3)g:(3～5)g:(0.6～1.2)g:1000mL。
6.根据权利要求1所述的一种具有驱蚊功能棉织物的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述发酵的条件为：温度25～30℃，搅拌转速100～150r/min，通气量为0.8～1vvm，发酵时间为4～6d。
7.根据权利要求1所述的一种具有驱蚊功能棉织物的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐和1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种具有驱蚊功能棉织物的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述邻苯二甲酸酐、二乙胺、滤饼的用量为每升离子液体分别加入80～180g邻苯二甲酸酐、50～100g二乙胺、60～200g滤饼。
9.根据权利要求1所述的一种具有驱蚊功能棉织物的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述织物整理液的用量为每克棉织物使用40～60mL织物整理液。
10.根据权利要求1所述的一种具有驱蚊功能棉织物的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述烘干温度为100～120℃。
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