CN112726204A - 一种长效抗菌毛巾及其制备方法 - Google Patents

一种长效抗菌毛巾及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及纺织技术领域,具体公开了一种长效抗菌毛巾及其制备方法。一种长效抗菌毛巾,包括基布层和抗菌包覆层,所述抗菌包覆层由包括下列重量份的物质组成:20‑30份抗菌持久液、6‑8份聚乙二醇、60‑80份N‑甲基吡咯烷酮、1‑2份硝酸银和15‑20份聚丙烯酸丁酯乳;所述抗菌持久液包括按质量比1:2‑3混合的丝素蛋白液和大豆球蛋白液,所述抗菌持久液固含量为25‑30%;其制备方法为:S1、制备整理液;S2、二浸二轧处理后烘干,得长效抗菌毛巾。本申请的长效抗菌毛巾可有效增加毛巾的持久抗菌性能;另外,申请的制备方法具有简单易操作,应用范围广泛的优点。

Description

一种长效抗菌毛巾及其制备方法
技术领域
本申请涉及针织技术领域,更具体地说,它涉及一种长效抗菌毛巾及其制备方法。
背景技术
毛巾是一种清洁用品,特征为方形纯棉纺织品,质地松软。使用方法为打湿后拧干擦拭皮肤,以达到去除污渍、清洁凉爽的效果。
毛巾是人们日常生活中使用最频繁的用品之一,由于毛巾会直接接触人体的皮肤,而人们使用后的毛巾常处于潮湿的状态下,容易繁殖大量的细菌,从而引起人们皮肤病的产生。相关技术中,通常在毛巾中添加银离子,以抑制细菌。
针对上述相关技术,发明人认为毛巾在长时间使用后,在光和热的作用下,银离子与毛巾的结合的稳定性降低,易从毛巾上脱离,从而降低了毛巾的持久抗菌性。
发明内容
为了提高毛巾的持久抗菌性,本申请提供一种长效抗菌毛巾及其制备方法。
第一方面,本申请提供一种长效抗菌毛巾,采用如下的技术方案:
一种长效抗菌毛巾,所述长效抗菌毛巾包括基布层和抗菌包覆层,所述抗菌包覆层由包括下列重量份的物质组成:20-30份抗菌持久液、6-8份聚乙二醇、60-80份N-甲基吡咯烷酮、1-2份硝酸银和15-20份聚丙烯酸丁酯乳;所述抗菌持久液包括按质量比1:2-3混合的丝素蛋白液和大豆球蛋白液,所述抗菌持久液固含量为25-30%。
通过采用上述技术方案,选用了丝素蛋白液和大豆球蛋白液混合作为抗菌持久液,由于丝素蛋白液和大豆球蛋白液混合后的抗菌持久液能够包覆在阴离子上,有效对银离子进行保护,使阴离子不易脱落,从而与基布层形成良好的结合,从而有效提高了银离子包覆于基布层上的稳定性,从而有效提高了银离子抗菌的持久性。
优选的,所述抗菌持久液还包括与大豆球蛋白液等质量的大豆球蛋白碱性多肽。
通过采用上述技术方案,选用了大豆球蛋白碱性多肽添加至抗菌持久液中,由于大豆球蛋白碱性多肽具有天然抗菌肽所具有的抗菌性,因此有效提高了抗菌毛巾的抗菌性。其次,由于皮肤呈弱酸性,毛巾在长期使用后,银离子在酸性条件下易发生还原反应,从而导致毛巾的抗菌性能降低。而大豆球蛋白碱性多肽呈碱性,能够与皮肤上的弱酸物质中和,从而有效保护银离子不易被还原,从而有效提高了抗菌毛巾的持久抗菌性;且为天然物质,不易对皮肤造成伤害。
优选的,所述大豆球蛋白碱性多肽采用下列方法制成:
(1)将β-疏基乙醇和Tris-HCl缓冲液按质量比1:10-20混合后,得提取混合液;
(2)将提取混合液和大豆球蛋白按质量比1:10-30混合后,在50-90℃下恒温水浴处理45-75min,冷却后用2mol/L的氢氧化钠溶液调节pH至8.0-9.0,得调节液;
(3)将调节液离心处理30-50min,过滤取滤饼烘干,得大豆球蛋白碱性多肽。
通过采用上述技术方案,β-疏基乙醇能够将大豆球蛋白中的酸性亚基和碱性亚基的二硫键断裂,然后再利用两种亚基等电点的差异,用等电点法提取到大豆球蛋白碱性多肽。该大豆球蛋白碱性多肽提取方法操作简单,且能够得到提取率较高,得到的大豆球蛋白碱性多肽的结构稳定,便于提取大豆球蛋白碱性多肽。
优选的,步骤(3)中所述离心处理的速率为7500-8500r/min。
通过采用上述技术方案,在该离心速率下产生的离心力极大,能够有效分离大分子量的大豆球蛋白碱性多肽和小分子量的物质,使大豆球蛋白碱性多肽有效富集,从而有效提高提取效率,节约成本。同时,该离心速率可以分离比重差较小的固液混合物,使最终得到的大豆球蛋白碱性多肽结构稳定均一,从而提高了抗菌持久液的抗菌持久性能。
优选的,所述大豆球蛋白碱性多肽的分子量为15-25kDa。
通过采用上述技术方案,该分子量区间内的大豆球蛋白碱性多肽性质稳定,具有优良的功能特性,并且具有更稳定的天然抗菌肽所具有的抗菌性;且该分子量区间内的大豆球蛋白碱性多肽结构相似且均一稳定,能有效包覆在基布层的表面,形成稳定均匀的负载,从而使银离子有效填充负载在基布层表面,改善了基布层的抗菌持久性能。
优选的,所述基布层采用以下方法制成:
(1)将0.3-0.8g/L表面活性剂和1-3g/L的生物酶按质量比1:3-10混合后,得第一浸泡液;取纯棉毛巾放入浸泡液中,在40-60℃下浸泡30-50min后洗水,得第一毛巾体;
(2)将1-3mol/L的双氧水和0.5-2.0mol/L的稳定剂按质量比6:1-2混合后,得第二浸泡液,调节第二浸泡液的pH为10-11,保持第二浸泡液的温度为90-98℃,将第一毛巾体放入第二浸泡液中浸泡20-40min后水洗,得第二毛巾体;
(3)将第二毛巾体脱水、烘干,得基布层。
通过采用上述技术方案,本申请先通过表面活性剂,有效改善了基布层的柔软程度,将基布层表面的纤维分离,使后续添加的生物酶易作用到每根纤维的表面。通过生物酶对纤维表面进行酶解处理,在纤维表面形成凹凸不平的纤维结构。通过后续双氧水的氧化处理,有效扩大纤维表面的粗糙度,再经稳定剂稳定处理,改善凹凸不平的纤维的机械强度。使处理后的基布层既具有良好的粗糙度,又具有优异的力学性能,使银离子能有效嵌合在纤维表面的凹凸结构内,形成良好的结合,从而有效提高了基布层的持久抗菌性。
第二方面,本申请提供一种长效抗菌毛巾的制备方法的制备方法,包括如下步骤:
S1、按重量份计,取20-30份抗菌持久液、6-8份聚乙二醇、60-80份N-甲基吡咯烷酮、1-2份硝酸银和15-20份聚丙烯酸丁酯乳液混合后,得整理液;
S2、在室温下将基布层浸入整理液中,二浸二轧处理,在80-90℃下预烘4-8min后,在150-190℃下烘焙1-3min,然后在50-70℃下水洗10-20min,最后在80-85℃下烘干,得长效抗菌毛巾。
通过采用上述技术方案,将抗菌持久液和硝酸银混合,能够使硝酸银与抗菌持久液形成良好的结合。二浸二轧处理能够使整理液浸入到基布层的纤维中,与基布层的纤维形成良好的而结合,从而有效提高了基布层的持久抗菌性。水洗能够洗去基布层上多余的未与基布层结合的整理液,从而使基布层的结构均一稳定,便于人们的使用。
可选的,所述二浸二轧处理的轧余率均为90-100%。
通过采用上述技术方案,该范围内的轧余率能够使整理液有效浸入基布层的纤维中,与基布层的限位形成良好的结合,从而有效提高了基布层的稳定均一性,从而有效提高了基布层的持久抗菌性能。
综上所述,本申请具有以下有益效果:
1、由于本申请采用丝素蛋白液和大豆球蛋白液混合作为抗菌持久液,丝素蛋白液和大豆球蛋白液混合后的抗菌持久液能够包覆在阴离子上,有效对银离子进行保护,使阴离子不易脱落,从而与基布层形成良好的结合,从而有效提高了银离子包覆于基布层上的稳定性,从而有效提高了银离子抗菌的持久性。
2、本申请中优选采用大豆球蛋白碱性多肽添加至抗菌持久液中,由于皮肤呈弱酸性,毛巾在长期使用后,银离子在酸性条件下易发生还原反应,从而导致毛巾的抗菌性能降低。而大豆球蛋白碱性多肽呈碱性,能够与皮肤上的弱酸物质中和,从而有效保护银离子不易被还原,从而有效提高了抗菌毛巾的持久抗菌性。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例中,所用的仪器设备和原料辅料如下所示,但不以此为限:
机器:温州际高检测仪器有限公司的YG026P/PC型电子织物强力机、瑞士梅特勒托利多仪器有限公司的AL204电子天平和背景经历离心机有限公司的LG 10-2.4A型高速离心机;
药品:上海海域化工有限公司的4000-6000聚乙二醇和广州昊鸿化工科技有限公司的872-50-4N-甲基吡咯烷酮。
实施例
实施例1
称取10gβ-疏基乙醇和100gTris-HCl缓冲液混合后,得提取混合液。称取100g大豆球蛋白加入到10g提取混合液中,在50℃下恒温水浴处理45min,冷却后用2mol/L的氢氧化钠溶液调节pH至8.0,得调节液。将调节液在7500r/min的速率下离心处理30min,过滤取滤饼烘干,得分子量为15kDa左右的大豆球蛋白碱性多肽。
称取10g丝素蛋白液、20g大豆球蛋白液与20g大豆球蛋白碱性多肽混合后,得抗菌持久液。称取20g抗菌持久液、6g聚乙二醇、60gN-甲基吡咯烷酮、1g硝酸银和15g聚丙烯酸丁酯乳液混合后,得整理液。
在室温下将基布层浸入整理液中,二浸二轧处理,轧余率为90%,在80℃下预烘4min后,在150℃下烘焙1min,然后在50℃下水洗10min,最后在80℃下烘干,得长效抗菌毛巾。
实施例2
称取15gβ-疏基乙醇和125gTris-HCl缓冲液混合后,得提取混合液。称取150g大豆球蛋白加入到20g提取混合液中,在70℃下恒温水浴处理60min,冷却后用2mol/L的氢氧化钠溶液调节pH至8.5,得调节液。将调节液在8000r/min的速率下离心处理40min,过滤取滤饼烘干,得分子量为20kDa左右的大豆球蛋白碱性多肽。
称取15g丝素蛋白液、30g大豆球蛋白液与30g大豆球蛋白碱性多肽混合后,得抗菌持久液。称取25g抗菌持久液、7g聚乙二醇、70gN-甲基吡咯烷酮、1.5g硝酸银和17.5g聚丙烯酸丁酯乳液混合后,得整理液。
在室温下将基布层浸入整理液中,二浸二轧处理,轧余率为95%,在85℃下预烘6min后,在170℃下烘焙2min,然后在60℃下水洗15min,最后在82.5℃下烘干,得长效抗菌毛巾。
实施例3
称取20gβ-疏基乙醇和150gTris-HCl缓冲液混合后,得提取混合液。称取200g大豆球蛋白加入到30g提取混合液中,在90℃下恒温水浴处理75min,冷却后用2mol/L的氢氧化钠溶液调节pH至9.0,得调节液。将调节液在8500r/min的速率下离心处理50min,过滤取滤饼烘干,得分子量为25kDa左右的大豆球蛋白碱性多肽。
称取20g丝素蛋白液、40g大豆球蛋白液与40g大豆球蛋白碱性多肽混合后,得抗菌持久液。称取30g抗菌持久液、8g聚乙二醇、80gN-甲基吡咯烷酮、2g硝酸银和20g聚丙烯酸丁酯乳液混合后,得整理液。
在室温下将基布层浸入整理液中,二浸二轧处理,轧余率为100%,在90℃下预烘8min后,在190℃下烘焙3min,然后在70℃下水洗20min,最后在85℃下烘干,得长效抗菌毛巾。
对比例
对比例1-3
对比例1-3中采用未添加大豆球蛋白碱性多肽的抗菌持久液依次一一代替实施例1-3中的抗菌持久液,其余条件和组分比例依次与实施例1-3中相同。
对比例4-6
对比例4-6中采用酶法提取的大豆球蛋白碱性多肽依次一一代替实施例1-3中的大豆球蛋白碱性多肽,其余条件和组分比例依次与实施例1-3中相同。
对比例7-9
对比例7-9中采用2000r/min的离心处理速率依次一一代替实施例1-3中的离心处理速率,其余条件和组分比例依次与实施例1-3中相同。
对比例10-12
对比例10-12中采用市售的分子量为50kDa的大豆球蛋白碱性多肽依次一一代替实施例1-3中的大豆球蛋白碱性多肽,其余条件和组分比例依次与实施例1-3中相同。
对比例13-15
对比例13-15中采用60%的轧余率依次一一代替实施例1-3中的轧余率,其余条件和组分比例依次与实施例1-3中相同。
对比例16-18
对比例16-18中采用由抗菌持久液和硝酸银混合制成的整理液依次一一代替实施例1-3中的整理液,其余条件和组分比例依次与实施例1-3中相同。
性能检测试验
分别对实施例1-3和对比例1-18进行性能检测,检测试样为长效抗菌毛巾,具体为测试长效抗菌毛巾的抗菌性、抗菌持久性和断裂强力保留率。
检测方法/试验方法
(1)抗菌性:根据JIS L1902—2008中的吸收法配制大肠杆菌(ATCC11229)和金黄色葡萄球菌(ATTC6538)的实验菌液。菌液中加入0.05%吐温80来增加菌液在试样上的浸透,得菌种。用T1表示测试样接种并培养 18 h 后测得的大肠杆菌细菌数,用T2表示测试样接种并培养 18 h 后测得的金黄色葡萄球菌的细菌数;用C1表示测试样接种并培养 28天后测得的大肠杆菌细菌数,用C2表示测试样接种并培养28天后测得的金黄色葡萄球菌的细菌数。
结合测试标准GB/T 20944.2—2007,将试样放入平底小瓶,在高压消毒锅内(121℃,103kPa)对试样进行15min消毒,冷却后,用移液管准确移取0.2mL菌种接到各试样上,并盖紧瓶盖。在37℃下第一次培养处理,第一次培养处理的处理时间为18h,然后加入20mL的生理盐水进行洗脱。对洗脱后的液体进行10倍系列的梯度稀释。采用涂抹平板计数法进行计数。每个稀释梯度的液体都涂2个重复平皿,将涂好的培养皿在37℃下进行第二次培养处理,第二次培养处理的时间为20h,选择菌落数为30~300cfu的平板进行计数。根据式(1)计算细菌数:
M=Z×R×20 (1)
式中:M—每个试样的细菌数;
Z—同一个稀释液体所涂的2个重复平板菌落数的平均值;
R—稀释倍数;
20—洗脱液的用量。
(2)抗菌持久性:采用10天的第一次培养处理时间以代替抗菌性检测中的第一次培养处理时间,其余条件均与抗菌性检测相同。
(3)断裂强力保留率:《按GB/T 3923.1—1997 纺织品织物拉伸性能第一部分:断裂强力和断裂伸长率的测定条样法》,在YG026P/PC型电子织物强力机上测试。
具体检测结果如下表表1显示:
表1 性能检测表
Figure DEST_PATH_IMAGE002
参考表1的性能检测对比可以发现:
将实施例1-3进行性能对比,实施例2的大肠杆菌T1、C1和金黄色葡萄球菌T2、C2的数量均最少,这说明实施例2中添加的物料的比例较佳,且本申请技术方案是可实施的。
将对比例1-3和实施例1-3依次一一进行对比,由于对比例1-3中采用未添加大豆球蛋白碱性多肽的抗菌持久液,其大肠杆菌T1、C1和金黄色葡萄球菌T2、C2的数量有所增加。这说明大豆球蛋白碱性多肽具有天然抗菌肽所具有的抗菌性,其次,由于皮肤呈弱酸性,毛巾在长期使用后,银离子在酸性条件下易发生还原反应,从而导致毛巾的抗菌性能降低。而大豆球蛋白碱性多肽呈碱性,能够与皮肤上的弱酸物质中和。这说明本申请采用添加了大豆球蛋白碱性多肽的抗菌持久液,有效提高了抗菌毛巾的抗菌性和持久抗菌性。
将对比例4-6和实施例1-3依次一一进行对比,由于对比例4-6中采用的大豆球蛋白碱性多肽为酶法提取的大豆球蛋白碱性,其大肠杆菌T1、C1和金黄色葡萄球菌T2、C2的数量有所增加,断裂强力保留率降低。这说明本申请采用的大豆球蛋白碱性多肽的提取方法的提取率高,且提取得到的大豆球蛋白碱性多肽结构稳定,本申请采用的大豆球蛋白碱性多肽的制备方法有效提高了抗菌毛巾的抗菌持久性能。
将对比例7-9和实施例1-3依次一一进行对比,由于对比例7-9中采用2000r/min的离心处理速率,其大肠杆菌T1、C1和金黄色葡萄球菌T2、C2的数量有所增加,断裂强力保留率降低。这说明低离心速率不易分离比重差较小的固液混合物,使最终得到的大豆球蛋白碱性多肽结构分散不均一,本申请采用7500-8500r/min离心速率有效提高了抗菌毛巾的抗菌持久性能。
将对比例10-12和实施例1-3依次一一进行对比,由于对比例10-12中采用分子量为50kDa的大豆球蛋白碱性多肽,其大肠杆菌T1、C1和金黄色葡萄球菌T2、C2的数量有所增加。这说明分子量的大豆球蛋白碱性多肽性质较不稳定,不易有效包覆在基布层的表面,难以形成稳定均匀的负载,从而不能使银离子有效填充负载在基布层表面,本申请采用分子量为15-25kDa的大豆球蛋白碱性多肽有效提高了抗菌毛巾的抗菌持久性能。
将对比例13-15和实施例1-3依次一一进行对比,由于对比例13-15中采用60%的轧余率,其大肠杆菌T1、C1和金黄色葡萄球菌T2、C2的数量有所增加,断裂强力保留率降低。这说明该轧余率不易使整理液有效浸入基布层的纤维中,难以与基布层的限位形成良好的结合,本申请采用轧余率均为90-100%有效提高了基布层的稳定均一性,从而有效提高了抗菌毛巾的抗菌持久性能。
最后,将对比例16-18和实施例1-3依次一一进行对比,由于对比例16-18中采用抗菌持久液和硝酸银混合制成的整理液,其大肠杆菌T1、C1和金黄色葡萄球菌T2、C2的数量有所增加,断裂强力保留率降低。这说明该整理液不易与基布层的纤维形成良好的而结合,难以使基布层的结构均一稳定,本申请采用的整理液有效提高了基布层的稳定均一性,从而有效提高了抗菌毛巾的抗菌持久性能。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种长效抗菌毛巾,其特征在于,所述长效抗菌毛巾包括基布层和抗菌包覆层,所述抗菌包覆层由包括下列重量份的物质组成:
抗菌持久液20-30份;
聚乙二醇6-8份;
N-甲基吡咯烷酮60-80份;
硝酸银1-2份;
聚丙烯酸丁酯乳15-20份;所述抗菌持久液包括按质量比1:2-3混合的丝素蛋白液和大豆球蛋白液,所述抗菌持久液固含量为25-30%。
2.根据权利要求1所述的一种长效抗菌毛巾,其特征在于:所述抗菌持久液还包括与大豆球蛋白液等质量的大豆球蛋白碱性多肽。
3.根据权利要求2所述的一种长效抗菌毛巾,其特征在于:所述大豆球蛋白碱性多肽采用下列方法制成:
(1)将β-疏基乙醇和Tris-HCl缓冲液按质量比1:10-20混合后,得提取混合液;
(2)将提取混合液和大豆球蛋白按质量比1:10-30混合后,在50-90℃下恒温水浴处理45-75min,冷却后用2mol/L的氢氧化钠溶液调节pH至8.0-9.0,得调节液;
(3)将调节液离心处理30-50min,过滤取滤饼烘干,得大豆球蛋白碱性多肽。
4.根据权利要求3所述的一种长效抗菌毛巾,其特征在于:步骤(3)中所述离心处理的速率为7500-8500r/min。
5.根据权利要求2所述的一种长效抗菌毛巾,其特征在于:所述大豆球蛋白碱性多肽的分子量为15-25kDa。
6.根据权利要求1所述的一种长效抗菌毛巾,其特征在于:所述基布层采用以下方法制成:
(1)将0.3-0.8g/L表面活性剂和1-3g/L的生物酶按质量比1:3-10混合后,得第一浸泡液;取纯棉毛巾放入浸泡液中,在40-60℃下浸泡30-50min后洗水,得第一毛巾体;
(2)将1-3mol/L的双氧水和0.5-2.0mol/L的稳定剂按质量比6:1-2混合后,得第二浸泡液,调节第二浸泡液的pH为10-11,保持第二浸泡液的温度为90-98℃,将第一毛巾体放入第二浸泡液中浸泡20-40min后水洗,得第二毛巾体;
(3)将第二毛巾体脱水、烘干,得基布层。
7.根据权利要求6所述的一种长效抗菌毛巾的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、按重量份计,取20-30份抗菌持久液、6-8份聚乙二醇、60-80份N-甲基吡咯烷酮、1-2份硝酸银和15-20份聚丙烯酸丁酯乳液混合后,得整理液;
S2、在室温下将基布层浸入整理液中,二浸二轧处理,在80-90℃下预烘4-8min后,在150-190℃下烘焙1-3min,然后在50-70℃下水洗10-20min,最后在80-85℃下烘干,得长效抗菌毛巾。
8.根据权利要求7所述的一种长效抗菌毛巾的制备方法,其特征在于:所述二浸二轧处理的轧余率均为90-100%。
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