CN115125725A - 一种纯棉未煮漂非织造布高耐久性抗菌整理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及非织造布整理加工技术领域，公开了一种纯棉未煮漂非织造布高耐久性抗菌整理方法。该方法包括以下步骤：(1)预处理：将纯棉未煮漂非织造布在含有乙醇、纳米二氧化钛和水的预处理分散液中进行超声，然后采用轧辊进行挤压，之后干燥至含湿率为10～20％；(2)将经过步骤(1)预处理后的纯棉未煮漂非织造布在液氨中浸渍处理后取出，悬挂放置，待液氨挥发完毕后，水洗、干燥。本发明提供的一种纯棉未煮漂非织造布高耐久性抗菌整理方法，能够显著提高纯棉未煮漂非织造布的耐久性抗菌整理效果。

Description

一种纯棉未煮漂非织造布高耐久性抗菌整理方法
技术领域
本发明涉及非织造布整理加工技术领域，具体涉及一种纯棉未煮漂非织造布高耐久性抗菌整理方法。
背景技术
纯棉非织造布通过开棉、松棉，利用尖端梳理机和铺网机及牵伸机将纯棉整理成网后，利用加压后形成的大密度众多的针状水柱，经过水刺机促成棉纤维缠结成布。比传统织造布省出了纺纱、织布环节，缩短了工时，大量节约了能耗、人工和设备，低碳环保，节能减排，降低成本30％左右，符合“低碳环保、节能减排、推广绿色消费模式的绿色发展”要求。
纯棉非织造布中棉纤维含量高，如果未煮漂的棉纤维，由于其中含有的蜡质等伴生杂质具有拒水性能，染化药剂难以渗透进入其内部进行整理加工。因此在对纯棉无织造布不进行煮漂进行抗菌整理要想使抗菌材料深入棉纤维内部，使其具备高耐久性抗菌效果则非常困难。因此现有技术中大多先对织物进行煮漂。
例如，中国专利CN110258100B公开了一种纯棉织物的先漂白后脱脂煮炼方法。该方法包括以下步骤：将纯棉织物进行打卷后，置于密闭容器内，并进行水洗；将茶皂素或改性茶皂素化料后高压吸入容器内，随物料进行搅动；将双氧水化料后高压吸入容器内进行搅动；容器内的溶液升温后，将片碱进行化料，高压吸入容器内进行搅动；进行程序升温，对物料进行循环水洗，直排；对容器内的物料加水后进行热洗，直排；采用一水柠檬酸对物料进行水洗，直排，即完成纯棉织物的先漂白后脱脂。该发明提供的方法，采用茶皂素或改性茶皂素作为漂炼添加试剂，配合特定的工艺顺序和工艺条件，不仅能够节约脱脂试剂，降低脱脂时间，得到的纯棉无纺布织物具有优良的抗菌性。
然而本发明发明人发现，通过预处理过程中乙醇+超声的双重作用，控制预处理后的预干燥程度以及在液氨中的综合作用，可以对纯棉非织造布不进行未煮漂，即可实现高耐久性的抗菌整理效果，而且该整理方法简单、易操作。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的未煮漂的棉纤维，染化药剂难以渗透进入其内部进行整理加工，抗菌材料无法深入棉纤维内部，抗菌性能以及抗菌性能耐久性不高的问题，提供一种纯棉未煮漂非织造布高耐久性抗菌整理方法，该方法能够显著提高纯棉未煮漂非织造布的耐久性抗菌整理效果。
为了实现上述目的，本发明提供了一种纯棉未煮漂非织造布高耐久性抗菌整理方法，该方法包括以下步骤：
(1)将纯棉未煮漂非织造布在含有乙醇、纳米二氧化钛和水的预处理分散液中进行超声，然后采用轧辊进行挤压，之后干燥至含湿率为10～20％；
(2)将经过步骤(1)预处理后的纯棉未煮漂非织造布在液氨中浸渍处理后取出，悬挂放置，待液氨挥发完毕后，水洗、干燥。
优选地，在步骤(1)所述预处理分散液中，所述乙醇和水的体积比为1:9～2:8。
优选地，在步骤(1)所述预处理分散液中，所述纳米二氧化钛的浓度为10～30g/L。
优选地，步骤(1)中纯棉未煮漂非织造布在所述预处理分散液中进行预处理的浴比为1:50～70。
优选地，在步骤(1)中，所述超声的温度为20～30℃。
优选地，在步骤(1)中，所述超声的时间5～10分钟。
优选地，在步骤(1)中，所述超声的超声波功率为200～300W。
优选地，步骤(1)中采用轧辊挤压使纯棉未煮漂非织造布的轧液率为70～80％。
优选地，步骤(2)所述浸渍处理时间为30～60s。
与现有技术相比，本发明具有以下优势：对于未煮漂的棉纤维，由于其中含有的蜡质等伴生杂质具有拒水性能，染化药剂难以渗透进入其内部进行整理加工，整理时需要先对其进行练漂加工；而采用本发明所述技术方案对未经煮漂加工的纯棉非织造布直接进行整理加工，依然实现了对纯棉未煮漂非织造布的高耐久性抗菌整理加工。具体体现为通过以下改进的综合作用获得高耐久性的抗菌整理效果：
1)将纯棉未煮漂非织造布在含有乙醇和纳米二氧化钛的预处理分散液中处理，通过乙醇+超声的双重作用，促进纳米二氧化钛向棉纤维的微隙区域渗透，提高可及度。
2)将纯棉未煮漂非织造布预干燥至含湿率10～20％，此时纤维有一定的湿度，其中的孔道仍然处于连通的状态，有助于后面液氨的渗透推进。
3)液氨的分子结构小、极性大、渗透性能极强，可以推动纳米粒子进入到更深层次的区域，使纳米尺度的二氧化钛深入到纤维的缝隙、凹坑、裂痕，以及粗糙的表面，纤维之间，纱线间隙等层次，提高了纳米二氧化钛与纤维材料的结合牢度，从而获得高耐久性的抗菌整理效果。
附图说明
图1是经过本发明实施例2整理后的纯棉未煮漂非织造布在水洗前的纤维表面的电镜照片。
图2是经过本发明实施例2整理后的纯棉未煮漂非织造布在水洗20次后的纤维表面的电镜照片。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供了一种纯棉未煮漂非织造布高耐久性抗菌整理方法，该方法包括以下步骤：
(1)将纯棉未煮漂非织造布在含有乙醇、纳米二氧化钛和水的预处理分散液中进行超声，然后采用轧辊进行挤压，之后干燥至含湿率为10～20％；
(2)将经过步骤(1)预处理后的纯棉未煮漂非织造布在液氨中浸渍处理后取出，悬挂放置，待液氨挥发完毕后，水洗、干燥。
本发明所述方法通过将纯棉未煮漂非织造布在含有乙醇、纳米二氧化钛的预处理分散液中进行超声，促进纳米二氧化钛向棉纤维的微隙区域渗透，提高可及度，采用轧辊进行挤压后将纯棉未煮漂非织造布干燥至含湿率为10～20％，此时纤维有一定的湿度，其中的孔道仍然处于连通的状态，然后在液氨中浸渍处理有助于后面液氨的渗透推进，使纳米尺度的二氧化钛深入到纤维的缝隙、凹坑、裂痕，以及粗糙的表面，纤维之间，纱线间隙等层次，提高纳米二氧化钛与纤维材料的结合牢度，从而获得高耐久性的抗菌整理效果。在具体实施方式中，在步骤(1)中，轧辊进行挤压后可以将纯棉未煮漂非织造布干燥至含湿率为10％、15％或20％。
在本发明所述方法中，为了进一步提高纳米二氧化钛向棉纤维的微隙区域渗透，提高可及度，进一步提高耐久性的抗菌整理效果，需要合理控制乙醇和纳米二氧化钛的用量。在优选实施方式中，在步骤(1)所述预处理分散液中，所述乙醇和水的体积比可以为1:9～2:8，例如1:9或2:8。在优选实施方式中，在步骤(1)所述预处理分散液中，所述纳米二氧化钛的浓度可以为10～30g/L，例如10g/L、15g/L、20g/L、25g/L、或30g/L。
为了促进预处理分散液中的纳米二氧化钛向棉纤维的微隙区域渗透，在优选实施方式中，步骤(1)中纯棉未煮漂非织造布在所述预处理分散液中进行预处理的浴比为1:50～70，例如1:50、1:60或1:70。
在本发明所述方法中，为了提高二氧化钛的在预处理液中的分散效果，同时促进纳米二氧化钛向棉纤维的微隙区域渗透，进一步提高耐久性的抗菌整理效果，需要合理控制超声条件。在优选实施方式中，在步骤(1)中，所述超声的温度20～30℃，例如20℃、25℃或30℃。在优选实施方式中，在步骤(1)中，所述超声的时间5～10分钟，例如5分钟、8分钟或10分钟。在优选实施方式中，在步骤(1)中，所述超声的超声波功率为200～300W，例如200W、250W或300W。
在本发明所述方法中，步骤(1)中采用轧辊挤压使纯棉未煮漂非织造布的轧液率可以为70～80％，例如70％、75％或80％。
在本发明所述方法中，为了提高浸渍效果，促进液氨对纳米二氧化钛粒子的推动作用，使纳米粒子进入到更深层次的区域，使纳米尺度的二氧化钛深入到纤维的缝隙、凹坑、裂痕，以及粗糙的表面，纤维之间，纱线间隙等层次，提高了纳米二氧化钛与纤维材料的结合牢度，在优选实施方式中，步骤(2)所述浸渍处理时间为30～60s，例如30s、40s、50s或60s。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。
以下实施例和对比例用于说明纯棉未煮漂非织造布整理方法。以下实施例和对比例中，液氨的纯度为99％。
实施例1
(1)预处理：将纯棉未煮漂非织造布在含有乙醇、纳米二氧化钛和水的预处理分散液中25℃下超声5分钟(超声波的功率为240W)，然后采用轧辊进行挤压使纯棉未煮漂非织造布的轧液率为70％，之后干燥至含湿率为10％，其中，所述预处理分散液中乙醇和水的体积比为1:9，纳米二氧化钛的用量为10g/L，预处理浴比为1:50；
(2)将经过步骤(1)预处理后的纯棉未煮漂非织造布在液氨中浸渍处理30s后取出，悬挂放置，待液氨挥发完毕后，水洗、干燥。
实施例2
(1)预处理：将纯棉未煮漂非织造布在含有乙醇、纳米二氧化钛和水的预处理分散液中25℃下超声7.5分钟(超声波的功率为240W)，然后采用轧辊进行挤压使纯棉未煮漂非织造布的轧液率为75％，之后干燥至含湿率为15％，其中，所述预处理分散液中乙醇和水的体积比为1.5:8.5，纳米二氧化钛的用量为20g/L，预处理浴比为1:60；
(2)将经过步骤(1)预处理后的纯棉未煮漂非织造布在液氨中浸渍处理45s后取出，悬挂放置，待液氨挥发完毕后，水洗、干燥。
实施例3
(1)预处理：将纯棉未煮漂非织造布在含有乙醇、纳米二氧化钛和水的预处理分散液中25℃下超声10分钟(超声波的功率为240W)，然后采用轧辊进行挤压使纯棉未煮漂非织造布的轧液率为80％，之后干燥至含湿率为20％，其中，所述预处理分散液中乙醇和水的体积比为1:4，纳米二氧化钛的用量为30g/L，预处理浴比为1:70；
(2)将经过步骤(1)预处理后的纯棉未煮漂非织造布在液氨中浸渍处理60s后取出，悬挂放置，待液氨挥发完毕后，水洗、干燥。
对比例1
按照实施例2的方法实施，不同的是，所述预处理分散液中不加乙醇。
对比例2
按照实施例2的方法实施，不同的是，在步骤(1)中，将纯棉未煮漂非织造布在含有乙醇、纳米二氧化钛和水的预处理分散液中浸渍10分钟后采用轧辊进行挤压，不进行超声。
对比例3
按照实施例2的方法实施，不同的是，不进行步骤(2)，即不将预处理后的纯棉未煮漂非织造布在液氨中浸渍。
测试例
测试按照实施例1-3和对比例1-3所述方法整理后的纯棉未煮漂非织造布的抗菌性能(金黄色葡萄球菌和大肠杆菌)。测试过程按照标准《GB/T23763-2009光催化抗菌材料及制品抗菌性能的评价》进行。测试结果如表1所示。
表1
Figure BDA0003752951680000071
Figure BDA0003752951680000081
通过表1的结果可以看出，实施例1-3经20次水洗后，抑菌率仍可达99％以上，不加乙醇及不进行超声抑菌率下降，而不在液氨中浸渍处理，则水洗耐久性显著降低，表明本发明所述方法是一种对纯棉未煮漂非织造布的高牢度耐久性的抗菌整理方法。
从图1-2可以看出，按照本发明所述方法整理后的纯棉未煮漂非织造布在水洗前后纤维表面抗菌的有效成分二氧化钛的分布及状态没有发生明显变化。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种纯棉未煮漂非织造布高耐久性抗菌整理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)预处理：将纯棉未煮漂非织造布在含有乙醇、纳米二氧化钛和水的预处理分散液中进行超声，然后采用轧辊进行挤压，之后干燥至含湿率为10～20％；
(2)将经过步骤(1)预处理后的纯棉未煮漂非织造布在液氨中浸渍处理后取出，悬挂放置，待液氨挥发完毕后，水洗、干燥。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)所述预处理分散液中，所述乙醇和水的体积比为1:9～2:8。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤(1)所述预处理分散液中，所述纳米二氧化钛的浓度为10～30g/L。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中纯棉未煮漂非织造布在所述预处理分散液中进行预处理的浴比为1:50～70。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述超声的温度为20～30℃。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述超声的时间为5～10分钟。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述超声的超声波功率为200～300W。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中采用轧辊挤压使纯棉未煮漂非织造布的轧液率为70～80％。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述浸渍处理时间为30～60s。
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