CN116575185B - 一种含艾草改性纤维的床垫材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及功能性无纺布领域，具体公开了一种含艾草改性纤维的床垫材料及其制备方法，一种含艾草改性纤维的床垫材料包括以下重量份的原料：涤纶短纤维42‑58份；低熔点纤维30‑40份；艾草改性纤维12‑18份；所述艾草改性纤维包括多孔纤维和艾草改性剂，所述多孔纤维与艾草改性剂的重量比为10：（2‑8）。其制备方法包括以下步骤：S1、涤纶短纤维、低熔点纤维和艾草改性纤维经开松、混合、梳理、交叉铺网形成纤维网；S2、纤维网牵伸和热轧形成床垫材料。本申请具有提高床垫的抑菌性的效果。
Description
技术领域
本申请涉及功能性无纺布的领域，尤其是涉及一种含艾草改性纤维的床垫材料及其制备方法。
背景技术
床垫，是一种介于人体和床之间的物品，满足了消费者健康和舒适睡眠的要求。目前常用的床垫有弹簧床垫、棕榈床垫、乳胶床垫、水床垫等，在这些床垫中，弹簧床垫占较大的比重。
相关技术中，床垫与人体接触的表面采用涤纶面料，涤纶面料易干、易清洁、回弹性好、透气性好，广泛应用于弹簧床垫中。但涤纶面料抑螨性和抑菌性差，人体汗液、皮屑等与床垫接触后，床垫表面易滋生细菌，影响人体健康。
发明内容
为了提高床垫的抑菌性，本申请提供一种含艾草改性纤维的床垫材料及其制备方法。
第一方面，本申请提供的一种含艾草改性纤维的床垫材料采用如下的技术方案：
一种含艾草改性纤维的床垫材料包括以下重量份的原料：涤纶短纤维42-58份；低熔点纤维30-40份；艾草改性纤维12-18份；所述艾草改性纤维包括多孔纤维和艾草改性剂，所述多孔纤维与艾草改性剂的重量比为10：（2-8）。
通过采用上述技术方案，艾草改性剂负载在多孔纤维内，床垫材料加工过程中，艾草改性剂不易与多孔纤维分离，从而提高了床垫材料中艾草成分的含量；当人体中的汗液、皮屑等与床垫接触时，艾草改性纤维中的艾草成分抑制菌类和螨虫在床垫上滋生繁衍，提高了床垫的抑菌性。
可选的，所述艾草改性剂包括艾草提取物和负载巢，所述负载巢与艾草提取物的重量比为（3-5）：3。
通过采用上述技术方案，相较于艾草提取物浸泡多孔纤维，负载巢负载艾草提取物，并将艾草提取物沾附在多孔纤维上，增强了对艾草提取物的保护，床垫材料制备、使用和清洗过程中，艾草提取物不易被蹭掉，提高了床垫材料对艾草提取物的负载量，从而提高了床垫材料的抑菌性。
可选的，所述艾草提取物的制备包括以下步骤：干艾草切碎，与蒸馏水混合均匀，90-98℃水浴加热，搅拌100-120min，过滤，将过滤液4800r/min-5200r/min离心10-15min，得到艾草提取物。
通过采用上述技术方案，艾草中的艾草黄酮挥发油等抑菌成分被煮出，且因是水浴加热，减小了对抑菌成分的破坏，得到的艾草提取物抑菌效果提高。
可选的，所述负载巢为多孔石墨烯。
通过采用上述技术方案，多孔石墨烯与艾草提取物配合使用，多孔石墨烯的片层结构，对一部分的细菌细胞进行物理触杀，且多孔石墨烯片层插入细菌中后，负载在多孔石墨烯上的艾草提取物与细菌内磷脂等成分接触，提高了艾草提取物的抑菌杀菌效率；多孔石墨烯提高了比表面积，从而提高了对艾草提取物的负载量。
可选的，所述艾草改性剂的制备包括以下步骤：多孔石墨烯放入乙醇中，超声波分散10-20min后加入艾草提取物，加热至30-40℃搅拌均匀，升温回流搅拌3-5h，冷却至室温，静置0.5-1h，过滤收集固体；乙醇淋洗，烘干、研磨得到艾草改性剂。
通过采用上述技术方案，多孔石墨烯在乙醇和超声波作用下溶胀，此时加入艾草提取物，提高了多孔石墨烯对艾草提取物的负载量；加热至30-40℃搅拌均匀，提高了艾草提取物中抑菌成分的活泼性，便于抑菌成分向多孔石墨烯内移动，并吸附在多孔石墨烯上。
可选的，所述多孔纤维选自改性大麻纤维，所述改性大麻纤维的制备包括以下步骤：纤维素酶制备酶液；将大麻纤维浸于酶液中50-70min，搅拌酶液；取出浸泡后的大麻纤维，于沸水中煮8-15min，水洗、烘干后得到改性大麻纤维。
通过采用上述技术方案，大麻纤维中部均含有空腔，便于负载艾草改性剂；对大麻纤维进行改性，提供了大麻纤维的孔隙率，便于艾草改性剂附着，提高了床垫材料对艾草改性剂的负载量，进而提高了床垫材料的抑菌性。纤维素酶侵蚀大麻纤维的表面，使大麻纤维外表面产生很多裂缝和孔洞，从而形成多孔的改性大麻纤维，便于艾草改性剂附着，提高了床垫材料对艾草改性剂的负载量，进而提高了床垫材料的抑菌性。
可选的，所述多孔纤维选自改性大麻纤维，所述改性大麻纤维的制备包括以下步骤：纤维素酶制备酶液；将大麻纤维浸于酶液中50-70min，搅拌酶液；取出浸泡后的大麻纤维，于沸水中煮8-15min，水洗、烘干后得到酶蚀大麻纤维；酶蚀大麻纤维经碱处理和阳离子处理，得到改性大麻纤维。
通过采用上述技术方案，艾草改性剂的多孔石墨烯表面带负电性，酶蚀大麻纤维经阳离子处理后表面为正电荷，两者配合，提高了多孔纤维对艾草改性剂的负载稳定性和负载量；多孔石墨烯和酶蚀大麻纤维由氢键作用结合，提高了酶蚀大麻纤维的力学性能和表面粗糙度，减小了床垫材料中艾草改性纤维断裂或滑脱的概率。
第二方面，本申请提供的一种含艾草改性纤维的床垫材料的制备方法采用如下的技术方案：
一种含艾草改性纤维的床垫材料的制备方法包括以下步骤：
S1、涤纶短纤维、低熔点纤维和艾草改性纤维经开松、混合、梳理、交叉铺网形成纤维网；
S2、纤维网牵伸和热轧形成床垫材料。
通过采用上述技术方案，通过纤维混合，提高了床垫材料中涤纶短纤维、低容点纤维和艾草改性纤维分布的均匀性，在热轧过程中，低熔点改性纤维熔融并粘合涤纶短纤维和艾草改性纤维，提高了床垫材料的粘结牢度，提高了床垫材料的双向牢度，床垫材料不易分层；通过热轧成型，提高了床垫材料的透气性和稳定性。
可选的，S2中牵伸倍数为1.25-1.5倍；热轧温度为90-150℃。
通过采用上述技术方案，交叉铺网过程中，纤维网易出现褶皱，适当牵伸将褶皱拉平，提高了纤维网的均匀性，此外采用90-150℃进行热轧，艾草改性纤维不易被破坏而失去抑菌作用，同时低熔点纤维能将床垫材料粘接牢固，床垫材料稳定性提高。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.多孔石墨烯负载艾草提取物，多孔石墨烯通过氢键作用吸附在改性大麻纤维表面或空腔中形成艾草改性纤维，艾草改性纤维与涤纶短纤维以及低容点纤维通过纤混、梳理、成网、热轧工序形成床垫材料，艾草提取物被多孔石墨烯保护，不易与改性大麻纤维分离，提高了床垫材料的艾草负载量，从而提高了床垫材料的抑菌性；
2.大麻纤维经纤维素酶的酶蚀和阳离子处理后，与多孔石墨烯配合，提高了多孔石墨烯对改性大麻纤维的负载量，从而提高了艾草提取物对大麻纤维的负载量，从而提高了床垫材料的抑菌性；
3.多孔石墨烯与艾草提取物配合使用，多孔石墨烯的片层结构，对一部分的细菌细胞进行物理触杀，且多孔石墨烯片层插入细菌中后，负载在多孔石墨烯上的艾草提取物与细菌内磷脂等成分接触，提高了艾草提取物的抑菌杀菌效率；
4.艾草改性剂与改性大麻纤维配合使用，两者杀菌原理不同，覆盖菌种范围宽，相互协同，抑菌效率高，对螨虫抑制作用提高。
具体实施方式
以下结合实施例和对比例对本申请作进一步详细说明。
以下实施例中未注明具体条件者按照常规条件或制造商建议的条件进行，以下实施例中所用原料除特殊说明外均可来源于普通市售。
纤维素酶活力≥400μ/mg，淡黄色粉末，溶于水，pH4.0～5.5，最佳4.8，使用温度范围40～60℃，最佳50℃；聚乙烯亚胺pH8.0，高阳离子，透明液体；涤纶短纤维长度51mm，密度为1.333g/cm3，纤维强度3.86cN/dtex；低熔点纤维选自医用LMF4080低熔点纤维，熔点110℃，细度4D，长度51mm；四孔涤纶纤维，规格8.33D×51mm；七孔涤纶纤维，规格8.33D×51mm；大麻纤维主体长度20mm，细度20-25μm；苎麻纤维主体长度40mm，细度7.93-9.27dtex。
制备例1
步骤1、制备改性大麻纤维：
步骤11、按照浴比1:20，将10kg纤维素酶添加至温度为50℃的蒸馏水中，调节pH值至5，搅拌均匀的酶液；
步骤12、称取15kg大麻纤维，放置于酶液中浸泡60min，搅拌大麻纤维，搅拌速度为20r/min；
步骤13、取出浸泡后的大麻纤维，放入沸水中煮10min，之后用蒸馏水清洗3遍，烘干，得到外表面含多个凹坑的的改性大麻纤维；
步骤2、制备艾草改性剂：
步骤21、5kg干艾草切碎，与150L蒸馏水混合均匀，95℃水浴加热，搅拌110min，将料液过滤，过滤液5000r/min离心10min，得到艾草提取物；重复上述步骤，合并艾草提取物，直至艾草提取物的重量超过5kg；
步骤22、2.5kg多孔石墨烯放入80L乙醇中，超声波分散10-20min后加入2.5kg的S1制备的艾草提取物，加热至35℃搅拌均匀，升温回流搅拌4h，冷却至室温，静置1h，过滤收集固体，乙醇淋洗3次，烘干、研磨得到粒度为400目的艾草改性剂；
S3、取2kg的步骤2制备的艾草改性剂分散于30L蒸馏水中，放入10kg的步骤1制备的改性大麻纤维，浸泡20min，搅拌2min，以此重复3次，搅拌速度为40r/min，得到负载纤维；
步骤4、将负载纤维蒸馏水冲洗3遍，80℃热风烘干，得到艾草改性纤维。
制备例2
步骤1、制备改性大麻纤维：
步骤11、按照浴比1:20，将10kg纤维素酶添加至温度为50℃的蒸馏水中，调节pH值至5，搅拌均匀的酶液；
步骤12、称取15kg大麻纤维，放置于酶液中浸泡50min，搅拌大麻纤维，搅拌速度为20r/min；
步骤13、取出浸泡后的大麻纤维，放入沸水中煮10min，之后用蒸馏水清洗3遍，烘干，得到外表面含多个凹坑的的改性大麻纤维；
步骤2、制备艾草改性剂：
步骤21、5kg干艾草切碎，与150L蒸馏水混合均匀，95℃水浴加热，搅拌110min，将料液过滤，过滤液5000r/min离心10min，得到艾草提取物；重复上述步骤，合并艾草提取物，直至艾草提取物的重量超过5kg；
步骤22、3kg多孔石墨烯放入80L乙醇中，超声波分散10-20min后加入2kg的S1制备的艾草提取物，加热至35℃搅拌均匀，升温回流搅拌4h，冷却至室温，静置1h，过滤收集固体，乙醇淋洗3次，烘干、研磨得到粒度为400目的艾草改性剂；
步骤3、取5kg的步骤2制备的艾草改性剂分散于30L蒸馏水中，放入10kg的步骤1制备的改性大麻纤维，浸泡20min，搅拌2min，以此重复3次，搅拌速度为40r/min，得到负载纤维；
步骤4、将负载纤维蒸馏水冲洗3遍，80℃热风烘干，得到艾草改性纤维。
制备例3
步骤1、制备改性大麻纤维：
步骤11、按照浴比1:20，将10kg纤维素酶添加至温度为50℃的蒸馏水中，调节pH值至5，搅拌均匀的酶液；
步骤12、称取15kg大麻纤维，放置于酶液中浸泡70min，搅拌大麻纤维，搅拌速度为20r/min；
步骤13、取出浸泡后的大麻纤维，放入沸水中煮10min，之后用蒸馏水清洗3遍，烘干，得到外表面含多个凹坑的的改性大麻纤维；
步骤2、制备艾草改性剂：
步骤21、5kg干艾草切碎，与150L蒸馏水混合均匀，95℃水浴加热，搅拌110min，将料液过滤，过滤液5000r/min离心10min，得到艾草提取物；重复上述步骤，合并艾草提取物，直至艾草提取物的重量超过5kg；
步骤22、5kg多孔石墨烯放入80L乙醇中，超声波分散10-20min后加入3kg的S1制备的艾草提取物，加热至35℃搅拌均匀，升温回流搅拌4h，冷却至室温，静置1h，过滤收集固体，乙醇淋洗3次，烘干、研磨得到粒度为400目的艾草改性剂；
步骤3、取8kg的步骤2制备的艾草改性剂分散于30L蒸馏水中，放入10kg的步骤1制备的改性大麻纤维，浸泡20min，搅拌2min，以此重复3次，搅拌速度为40r/min，得到负载纤维；
步骤4、将负载纤维蒸馏水冲洗3遍，80℃热风烘干，得到艾草改性纤维。
制备例4
与制备例2的区别在于：步骤12中大麻纤维放置于酶液中浸泡60min。
制备例5
与制备例2的区别在于：步骤12中大麻纤维放置于酶液中浸泡70min。
制备例6
与制备例2的区别在于：
步骤1、制备改性大麻纤维：
步骤11、按照浴比1:20，将10kg纤维素酶添加至温度为50℃的蒸馏水中，调节pH值至5，搅拌均匀的酶液；
步骤12、称取15kg大麻纤维，放置于酶液中浸泡60min，搅拌大麻纤维，搅拌速度为20r/min；
步骤13、取出浸泡后的大麻纤维，放入沸水中煮10min，之后用蒸馏水清洗3遍，烘干，得到外表面含多个凹坑的的酶蚀大麻纤维；
步骤14、酶蚀大麻纤维放入浓度为2wt%氢氧化钠溶液中浸泡2h，要求氢氧化钠溶液完全浸没酶蚀大麻纤维；取出后用蒸馏水清洗3遍，热风干燥20min，热风温度为80℃，得到碱处理纤维；
步骤15、取阳离子聚电解质聚乙烯亚胺和蒸馏水配置3wt%的聚乙烯亚胺溶液，碱处理纤维放入聚乙烯亚胺溶液中，要求聚乙烯亚胺溶液完全浸没处理纤维，浸泡1h，取出纤维，用蒸馏水冲洗3遍，得到改性大麻纤维。
制备例7
与制备例6的区别在于：聚乙烯亚胺溶液浓度为5wt%。
制备例8
与制备例6的区别在于：聚乙烯亚胺溶液浓度为8wt%。
制备例9
与制备例2的区别在于：步骤3中艾草改性剂添加量为3kg。
制备例10
与制备例2的区别在于：步骤3中艾草改性剂添加量为8kg。
制备例11
与制备例2的区别在于：步骤22中，添加的多孔石墨烯重量为2.5kg；添加的艾草提取物重量为2.5kg。
制备例12
与制备例2的区别在于：步骤22中，添加的多孔石墨烯重量为5kg；添加的艾草提取物重量为3kg。
制备例13
步骤1、制备改性大麻纤维：
步骤11、按照浴比1:20，将10kg纤维素酶添加至温度为50℃的蒸馏水中，调节pH值至5，搅拌均匀的酶液；
步骤12、称取15kg大麻纤维，放置于酶液中浸泡50min，搅拌大麻纤维，搅拌速度为20r/min；
步骤13、取出浸泡后的大麻纤维，放入沸水中煮10min，之后用蒸馏水清洗3遍，烘干，得到外表面含多个凹坑的的改性大麻纤维；
步骤2、5kg干艾草切碎，与150L蒸馏水混合均匀，95℃水浴加热，搅拌110min，将料液过滤，过滤液5000r/min离心10min，得到艾草提取物；重复上述步骤，合并艾草提取物，直至艾草提取物的重量超过5kg备用；
步骤3、取5kg的步骤2制备的艾草提取物分散于30L蒸馏水中，放入10kg的步骤1制备的改性大麻纤维，浸泡20min，搅拌2min，以此重复3次，搅拌速度为40r/min，得到负载纤维；
步骤4、将负载纤维蒸馏水冲洗3遍，80℃热风烘干，得到艾草改性纤维。
制备例14
与制备例2的区别在于：将改性大麻纤维更换为四孔涤纶纤维。
制备例15
与制备例2的区别在于：将改性大麻纤维更换为七孔涤纶纤维。
制备例16
与制备例2的区别在于：将改性大麻纤维更换为苎麻纤维。
表1制备例的工艺表
实施例1
S1、取58kg涤纶短纤维、30kg低熔点纤维和12kg制备例1制备的艾草改性纤维分别经开松机开松，之后经全自动抓棉机混合，混合后抽吸至梳理机梳理，梳理后的纤维交叉铺网形成克重为200g/m2的纤维网；
S2、纤维网经1.25倍牵伸，110℃热轧形成床垫材料。
实施例2
S1、取50kg涤纶短纤维、35kg低熔点纤维和15kg制备例2制备的艾草改性纤维分别经开松机开松，之后经全自动抓棉机混合，混合后抽吸至梳理机梳理，梳理后的纤维交叉铺网形成克重为200g/m2的纤维网；
S2、纤维网经1.25倍牵伸，110℃热轧形成床垫材料。
实施例3
S1、取42kg涤纶短纤维、40kg低熔点纤维和18kg制备例3制备的艾草改性纤维分别经开松机开松，之后经全自动抓棉机混合，混合后抽吸至梳理机梳理，梳理后的纤维交叉铺网形成克重为200g/m2的纤维网；
S2、纤维网经1.25倍牵伸，110℃热轧形成床垫材料。
实施例4
与实施例2的区别在于：添加12kg制备例2制备的艾草改性纤维。
实施例5
与实施例2的区别在于：添加18kg制备例2制备的艾草改性纤维。
实施例6-实施例14
与实施例2的区别在于：依次添加15kg制备例4-制备例12制备的艾草改性纤维。
对比例1
与实施例2的区别在于：将艾草改性纤维更换为大麻纤维。
对比例2-对比例5
与实施例2的区别在于：添加15kg制备例13-制备例16制备的艾草改性纤维。
表2实施例与对比例的原料表
性能检测试验
试验方法
1.采用《GB/T20944.3-2008纺织品抗菌性能的评价第3部分：振荡法》中的方法对床垫材料的抑菌率（%）进行测定，试验设置如下：
同一块床垫材料中裁成两份，一份按照“10.2试样”的方法制样，直接进行原样抑菌试验；另一份按照“10.1.2家用双桶洗衣机洗涤方法”的工艺进行洗涤20次后，再按照“10.2试样”的方法制样，随后进行洗涤样抑菌试验。每个实施例和对比例制备的床垫材料均测试三组，若三组差值＞5%，重做试验，最终结果为三组平均值，试验结果详见表3。
2.采用《FZ/T62012-2009防螨床上用品》中的方法对床垫材料的驱螨率（%）进行测定，试验设置如下：
同一块床垫材料中裁成两份，一份按照“附录B防螨床上用品防螨性能试验方法”的方法制样，直接进行原样驱螨试验；另一份按照“附录A防螨床上用品试样洗涤试验方法”的工艺进行洗涤20次后，再按照“附录B防螨床上用品防螨性能试验方法”的方法制样，然后进行洗涤样驱螨试验。每个实施例和对比例制备的床垫材料均测试三组，若三组差值＞5%，重做试验，最终结果为三组平均值，试验结果详见表3。
3.采用《GB/T3923.1-1997织物断裂强力和断裂伸长率的测定》中的方法对床垫材料进行拉伸断裂强度（MPa）测定，试验结果详见表3。
表3各实施例与对比例的试验结果数据表
结合实施例1、实施例2和实施例3并结合表3，调整涤纶短纤维、低熔点纤维和艾草改性纤维的添加量及艾草改性纤维的类型，制备具有抑菌驱螨性能的床垫材料。
结合实施例2和对比例1，对比例1采用的大麻纤维、涤纶短纤维和低熔点纤维共混制备床垫材料，实施例2采用的艾草改性纤维、涤纶短纤维和低熔点纤维共混制备床垫材料，结合表3可以看出，艾草改性纤维的添加，提高了床垫材料的抑菌率和驱螨率。
结合实施例2、实施例4和实施例5并结合表3可以看出，随着艾草改性纤维添加量的增加，床垫材料的抑菌率和驱螨率提高，但拉伸断裂强度降低。艾草改性纤维由改性大麻纤维负载艾草改性剂制备而来，其中改性大麻纤维是指将大麻纤维浸泡于纤维素酶液中，纤维素酶液侵蚀大麻纤维的外表面，形成外表面布满孔洞的改性大麻纤维。
结合实施例2、实施例6和实施例7，三个实施例采用的艾草改性纤维中，大麻纤维在纤维素酶中浸泡时间，实施例6浸泡50min，实施例2浸泡60min，实施例7浸泡70min，结合表3可以看出，大麻纤维浸泡时间的增加，床垫材料的抑菌率和驱螨率提高，床垫材料的拉伸断裂强度降低。随着大麻纤维浸泡时间的增加，纤维素酶对大麻纤维表面的侵蚀增加，大麻纤维表面的孔洞增加，便于负载艾草改性剂，抑菌抑螨效果增强，但纤维强度降低。随着浸泡时间的持续增加，大麻纤维表面孔洞的孔径增加，负载在孔洞内壁上是艾草改性剂易被摩擦碰掉，床垫材料抑菌抑螨性降低。
在纤维素酶液处理后，设置实施例8-实施例10，对酶蚀之后的大麻纤维做阳离子改进，将酶蚀大麻纤维碱处理后，浸泡与聚乙烯亚胺溶液中，酶蚀大麻纤维表面布满正电荷，便于吸附艾草改性剂。
结和实施例2和实施例8，两个实施例中，实施例2采用的艾草改性纤维制备时，酶蚀大麻纤维未浸泡聚乙烯亚胺溶液，实施例8采用的艾草改性纤维制备时，酶蚀大麻纤维碱处理后浸泡3wt%聚乙烯亚胺溶液，结合表3可以看出，实施例8制备的床垫材料的抑菌率和驱螨率提高，床垫材料的拉伸断裂强度提高。聚乙烯亚胺提高了酶蚀大麻纤维对艾草改性剂的负载量，床垫材料的抑菌抑螨性能提高，同时碱处理去除了酶蚀大麻纤维表面的木质素、半纤维素和果胶等，酶蚀大麻纤维中的纤维素微纤维在氢键作用下相互靠近并吸附多孔石墨烯，艾草改性大麻纤维表面氢键密度增加，形成增强层，艾草改性大麻纤维强度增强，床垫材料的拉伸断裂强度提高。
结合实施例8、实施例9和实施例10，三个实施例采用的艾草改性纤维中，酶蚀大麻纤维浸泡的聚乙烯亚胺溶液的浓度不同，实施例8浸泡3wt%聚乙烯亚胺溶液，实施例9浸泡5wt%聚乙烯亚胺溶液，实施例10浸泡8wt%聚乙烯亚胺溶液，结合表3可以看出，随着聚乙烯胺溶液浓度的提高，床垫材料的抑菌率和驱螨率先提高后降低，床垫材料的拉伸断裂强度先提高后降低。
结合实施例2、实施例11和实施例12，三个实施例采用的艾草改性纤维中，艾草改性剂的添加量不同，实施例11添加3kg，实施例2添加5kg，实施例12添加8kg，结合表3可以看出，随着艾草改性剂添加量的增加，床垫材料的抑菌率和驱螨率先提高后降低。艾草改性剂包括艾草提取物和负载于艾草提取物的多孔石墨烯。
结合实施例2和对比例2可以看出，对比例2采用的艾草改性剂中，未添加多孔石墨烯，结合表3艾草改性纤维中，多孔石墨烯的添加，提高了床垫材料的抑菌率、驱螨率和拉伸断裂强度。
结合实施例2、实施例13和实施例14，三个实施例采用的艾草改性纤维中，艾草改性剂中多孔石墨烯与艾草提取物的比例不同，实施例13多孔石墨烯与艾草提取物的重量比为1:1，实施例2多孔石墨烯与艾草提取物的重量比为3:2，实施例14多孔石墨烯与艾草提取物的重量比为5:3，结合表3可以看出，随着多孔石墨烯与艾草提取物的重量比的增加，床垫材料的抑菌率和驱螨率先提高后降低，床垫材料的拉伸断裂强度提高。
结合实施例2、对比例1和对比例3，三个实施例的区别在于，实施例2采用的艾草改性纤维，对比例1采用的大麻纤维，对比例3采用的四孔涤纶纤维，结合表3可以看出，相较于大麻纤维，四孔涤纶纤维的使用，提高了床垫材料的拉伸断裂强度，但相较于采用艾草改性纤维，床垫材料的抑菌率和驱螨率降低。
结合实施例2、对比例1和对比例4，三个实施例的区别在于，实施例2采用的艾草改性纤维，对比例1采用的大麻纤维，对比例4采用的七孔涤纶纤维，结合表3可以看出，相较于大麻纤维，七孔涤纶纤维的使用，提高了床垫材料的拉伸断裂强度，但相较于采用艾草改性纤维，床垫材料的抑菌率和驱螨率降低。
结合实施例2、对比例1和对比例5，三个实施例的区别在于，实施例2采用的艾草改性纤维，对比例1采用的大麻纤维，对比例5采用的苎麻纤维，结合表3可以看出，相较于大麻纤维，苎麻纤维的使用，对床垫材料的拉伸断裂强度、抑菌率和驱螨率影响不大，但相较于艾草改性纤维，床垫材料的抑菌率和驱螨率降低。
四孔涤纶和七孔涤纶与涤纶短纤维配合，提高了床垫的力学性能，床垫材料不易损害，且四孔涤纶与七孔涤纶中的孔洞负载艾草改性剂，增加了艾草改性剂的着位点，同时，床垫材料加工过程中，涤纶短纤维、低熔点纤维与艾草改性纤维碰触，艾草改性剂被四孔涤纶或七孔涤纶包裹，减小了艾草改性剂从床垫材料上脱离的概率，从而提高了床垫材料对艾草改性剂的负载量，进而提高了床垫材料的抑菌性。相较于四孔涤纶纤维、七孔涤纶纤维和大麻纤维，艾草改性纤维的使用提高了床垫材料在抑菌抑螨和拉伸断裂强度方向的综合性能。
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 (3)
1.一种含艾草改性纤维的床垫材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：涤纶短纤维42-58份；低熔点纤维30-40份；艾草改性纤维12-18份；
所述艾草改性纤维包括改性大麻纤维和艾草改性剂，所述改性大麻纤维与艾草改性剂的重量比为10：（2-8）；
所述艾草改性剂包括艾草提取物和多孔石墨烯，所述多孔石墨烯与艾草提取物的重量比为（3-5）：3；
所述艾草提取物的制备包括以下步骤：干艾草切碎，与蒸馏水混合均匀，90-98℃水浴加热，搅拌100-120min，过滤，将过滤液4800r/min-5200r/min离心10-15min，得到艾草提取物；
所述艾草改性剂的制备包括以下步骤：多孔石墨烯放入乙醇中，超声波分散10-20min后加入艾草提取物，加热至30-40℃搅拌均匀，升温回流搅拌3-5h，冷却至室温，静置0.5-1h，过滤收集固体；乙醇淋洗，烘干、研磨得到艾草改性剂；
所述改性大麻纤维的制备包括以下步骤：纤维素酶制备酶液；将大麻纤维浸于酶液中50-70min，搅拌酶液；取出浸泡后的大麻纤维，于沸水中煮8-15min，水洗、烘干后得到改性大麻纤维；
或者，所述改性大麻纤维的制备包括以下步骤：纤维素酶制备酶液；将大麻纤维浸于酶液中50-70min，搅拌酶液；取出浸泡后的大麻纤维，于沸水中煮8-15min，水洗、烘干后得到酶蚀大麻纤维；酶蚀大麻纤维经碱处理和阳离子处理，得到改性大麻纤维。
2.根据权利要求1所述的一种含艾草改性纤维的床垫材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、涤纶短纤维、低熔点纤维和艾草改性纤维经开松、混合、梳理、交叉铺网形成纤维网；
S2、纤维网牵伸和热轧形成床垫材料。
3.根据权利要求2所述的一种含艾草改性纤维的床垫材料的制备方法，其特征在于，S2中牵伸倍数为1.25-1.5倍；热轧温度为90-150℃。
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