功能性復合抗菌羊毛絮片及其制備方法與流程

本發(fā)明屬于紡織
技術領域：
，具體的說，本發(fā)明涉及一種功能性復合抗菌羊毛絮片及其制備方法。
背景技術：
：羊毛纖維在日常環(huán)境中因其具有較好的保溫功能，并能緩慢均勻的釋放負離子且具有較高的防霉能力，被廣泛制作成羊毛絮片作為保溫服飾的保溫內襯材料。其中，羊毛絮片是熱熔非織造布中一個常見的品種，非織造布是用有方向的或雜亂的纖維通過摩擦、抱合或粘合的方法或者通過這些方法的組合方式制成的片狀物、羊毛復合纖維網(wǎng)或絮片，又稱非織布、無紡布、不織布、無紡織布，其綜合了化纖、紡織、造紙、塑料和皮革五大材料之優(yōu)點。羊毛絮片具體制作流程為：混合羊毛纖維經(jīng)喂料斗均勻地喂給梳理機，由梳理機輸出的單層羊毛復合纖維網(wǎng)，經(jīng)撒粉裝置加入熱熔粉，然后由交叉鋪網(wǎng)裝置鋪置成較厚的羊毛復合纖維網(wǎng)，輸入烘箱經(jīng)熱風噴射加熱。熱風粘合采用單層或多層平網(wǎng)烘箱或圓網(wǎng)滾筒對羊毛復合纖維網(wǎng)進行加熱，在烘箱內羊毛復合纖維網(wǎng)有足夠的時間受熱熔融并產(chǎn)生粘合，加熱粘合的羊毛復合纖維網(wǎng)再經(jīng)壓輥加壓作用，制成結構穩(wěn)定、符合質量要求的羊毛絮片。此種非織造布技術具有生產(chǎn)工藝流程短、原料來源廣、成本低、產(chǎn)量高、產(chǎn)品多變、應用范圍廣等優(yōu)點，所以在國內外受到普遍重視，得到廣泛應用。而隨著世界人口的增加和生態(tài)環(huán)境的惡化，各種細菌、病毒傳播肆虐，變異性增強，嚴重危害人們健康。在日常生活中，如枕芯、被褥、棉絮、拖布的污染也相當嚴重，日常生活中通常通過增加清洗頻率和應用化學殺菌劑對上述物品進行殺菌消毒，雖然在一定程度上解決了病菌的問題，但物品上常會殘留大量的化學藥劑，造成人體皮膚過敏和受損。技術實現(xiàn)要素：由鑒于此，本發(fā)明確有必要提供一種功能性復合抗菌羊毛絮片及其制備方法以解決上述問題。本發(fā)明所采用的技術方案是：一種功能性復合抗菌羊毛絮片，其特征在于，它主要包括以下物料：羊毛復合纖維網(wǎng)、熱熔粉和納米銀粒子，其中，所述熱熔粉的質量占所述羊毛復合纖維網(wǎng)總質量的9%～12%。基于上述，所述納米銀粒子是通過將所述羊毛復合纖維網(wǎng)浸漬在納米銀溶液中，經(jīng)干燥制得的?；谏鲜?，所述熱熔粉為聚乙烯、共聚酰胺、聚醚改性聚酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一種或幾種的組合，且所述熱熔粉的粒徑為10μm～100μm?；谏鲜?，所述羊毛復合纖維網(wǎng)包括羊毛纖維、中空纖維和遠紅外纖維，所述中空纖維的質量占所述羊毛復合纖維網(wǎng)總重的10%～12%，所述遠紅外纖維的質量占所述羊毛復合纖維網(wǎng)總重的10%～12%。基于上述，所述羊毛復合纖維網(wǎng)還包括竹炭纖維，所述竹炭纖維的質量占所述羊毛復合纖維網(wǎng)總重的10%～12%。本發(fā)明還一種功能性復合抗菌羊毛絮片的制備方法，具體制備步驟包括：（1）提供一種單層羊毛復合纖維網(wǎng)、一種熱熔粉和一種納米銀溶液，其中，所述單層羊毛復合纖維網(wǎng)是通過非織造布技術獲得的；（2）將所述單層羊毛復合纖維網(wǎng)浸漬在所述納米銀溶液中處理20min～40min得到含液率為70%～80%的浸漬單層羊毛復合纖維網(wǎng)；然后對其進行軋壓處理，得到含液率為8%～12%的軋壓單層羊毛復合纖維網(wǎng)；再在100℃～110℃溫度下對所述軋壓單層羊毛復合纖維網(wǎng)進行烘干處理，制得抗菌處理的單層羊毛復合纖維網(wǎng)；（3）將所述熱熔粉均勻拋灑在所述抗菌處理的單層羊毛復合纖維網(wǎng)上，疊加進行熱熔加固，從而制得所述功能性復合抗菌羊毛絮片?；谏鲜觯黾{米銀溶液的制備方法包括：首先將濃度為1.0g/L～1.5g/L的AgNO3溶液溶解于濃度0.5g/L～1.0g/L的PVA溶液中形成AgNO3分散溶液，然后向所述AgNO3分散溶液中加入濃度1.0g/L～1.5g/L的雙氧水溶液，并在溫度為65℃～70℃條件下攪拌反應50min～60min從而制得所述納米銀溶液。具體地，本發(fā)明提供的功能性復合抗菌羊毛絮片的原料各成分的作用和功效如下：羊毛復合纖維網(wǎng)：所述羊毛復合纖維網(wǎng)原料中的羊毛纖維，在日常環(huán)境中能緩慢均勻的釋放負離子，具有除塵和凈化空氣的作用。羊毛是具有防霉作用的天然纖維，其含有一種叫做“親水側邊氨基酸”的物質，能迅速吸收羊毛織物內的濕氣并排除，排濕能力為棉纖維的1～2倍，從而防止了潮濕環(huán)境下有害細菌和病毒的滋生和傳播，使得所述羊毛復合纖維網(wǎng)具有較好的抗菌防潮功能。進一步的，所述羊毛復合纖維網(wǎng)原料中還包括竹炭纖維，所述竹炭纖維具有柔滑細軟，韌性耐磨，高回彈性、懸垂性，吸濕透氣，抑菌抗菌，綠色環(huán)保，抗紫外線等特點，其中一些特點使它具有超強的吸附能力，對甲醛、苯、甲苯、氨等有害物質和粉塵能發(fā)揮吸收、分解異味和消臭作用。竹炭纖維不僅能發(fā)射遠紅外線，具有蓄熱保暖的作用，而且竹炭導電性、炭化度高，電阻值小，具有一定的抗靜電性。熱熔粉：熱熔粘合劑是指膠粘劑在受熱熔融狀態(tài)下進行粘合的一種膠粘劑，將其制成粒徑一般在1μm～300μm的稱為熱熔粉。這類膠粘劑不含溶劑，在室溫下呈固態(tài)，加熱到其熔點左右則呈液態(tài)，具有流動性，并顯出優(yōu)越的粘接性能，能很快地與其他物體粘接在一起，冷卻后即形成高強度的粘接，因此這種熱熔粉在使用過程中無需揮發(fā)溶劑，不會給環(huán)境帶來污染，利于資源再生和環(huán)境保護。所述熱熔粉的粘合過程大致要經(jīng)過以下四個階段：熱熔粉受熱熔融為粘流體；液態(tài)熱熔粉通過潤濕作用使界面分子彼此接觸，通過分子運動達到吸附平衡；分子通過跨越界面的擴散形成擴散界面區(qū)；液態(tài)熱熔粉冷卻、固化并與纖維形成粘合鍵。優(yōu)選地，所述熱熔粉為聚醚改性聚酯。聚醚改性聚酯熱熔粉是由中等分子量的聚醚將對（間）苯二甲酸乙二醇酯或丁二醇酯進行改性，經(jīng)高溫縮合而成的無規(guī)共聚高分子材料，由于聚醚鏈段具有很好的柔性，將其作為共聚單元無規(guī)地嵌接在聚酯大分子鏈上，一方面使共聚大分子鏈變得柔軟；另一方面打亂了聚酯大分子原有的有序排列，降低了聚酯大分子鏈間的相互作用力或結晶程度。其結果是顯著地降低了聚酯樹脂的熔點和熔融粘度，使其符合服裝襯布的要求。本發(fā)明的納米銀溶液的納米級的銀離子具有很強的抗菌活性，一般認為其主要來源于金屬離子的溶出和光催化性。當微量的銀離子與細菌等微生物接觸時，銀離子穿透細胞壁進入細胞內，破壞合成酶的活性、電子傳輸系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)和物質傳輸系統(tǒng)，菌體很快失去活性而消亡，無耐藥性，當菌體死亡后，銀離子又會從菌體中游離出來，重復進行殺菌作用。其中，反應中分散劑可控制反應的過程，降低銀粒子的表面活性，從而控制生成的銀微粒在納米數(shù)量級。還原劑控制晶粒大小與穩(wěn)定的原理還原劑與銀離子配合使用，能促使銀顆粒成核，從而可以防止晶粒長大作用和降低粒子團聚的作用。在實驗體系中，當使用粒子型表面活性劑作分散劑，由于吸附了高分子電解質的納米顆粒表面帶有相同電荷，使得相同顆粒間形成雙電子層而產(chǎn)生了靜電斥力作用，因而可阻納米粒子間的相互團聚。在使用了非離子表面活性劑的情況下，由于被吸附的高分子物質在顆粒表面形成了精密保護層，其高分子有機長鏈的空間位阻作用又使本來相互結合的納米銀顆粒表面隔開，阻止了納米粒子相互間的團聚。因此，本發(fā)明提供的功能性復合抗菌羊毛絮片不僅具有透氣、排濕性強、能促進睡眠、增加活力、促進細胞新陳代謝、延緩老化的功效，而且還具備抑制大腸桿菌、霉菌、金黃色葡萄球菌等微生物的特性，能防止許多皮膚病變和搔癢癥，能應用到床上用品、保暖服裝、野外服裝、野外作業(yè)的御寒服裝等方面，且所述制備方法簡單易行、適合大規(guī)模自動化生產(chǎn)。進一步的，所述功能性復合抗菌羊毛絮片經(jīng)過多次洗滌，抗菌效果衰減趨勢不明顯，前6次洗滌幾乎不衰減，在經(jīng)12次洗滌后抑菌率依然大于70%，具有持久的抗菌性能。附圖說明圖1、洗滌次數(shù)對實施例1的功能性復合抗菌羊毛絮片的大腸桿菌抑制率的影響。圖2、洗滌次數(shù)對實施例1的功能性復合抗菌羊毛絮片的金黃色葡萄球菌抑制率的影響。圖3、熱熔粉的添加量對復合型抗菌羊毛絮片保溫性能中CLO值的影響。圖4、熱熔粉的添加量對復合型抗菌羊毛絮片保溫性能中U值的影響。圖5、中空纖維的添加量對功能性復合抗菌羊毛絮片保溫性能的影響。圖6、遠紅外纖維的添加量對功能性復合抗菌羊毛絮片保溫性能的影響。具體實施方式下面通過具體實施方式，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。實施例1本實施例提供一種功能性復合抗菌羊毛絮片，它主要包括以下物料：由質量比為8：1：1的羊毛纖維、中空纖維和遠紅外纖維通過非織造布技術獲得的單層羊毛復合纖維網(wǎng)、熱熔粉和納米銀粒子。其中，所述熱熔粉為粒徑為100微米的聚醚改性聚酯，且所述聚醚改性聚酯的質量占所述羊毛復合纖維網(wǎng)總質量的10%。所述納米銀離子是通過將所述單層羊毛復合纖維網(wǎng)浸漬在納米銀溶液中經(jīng)干燥制得的。優(yōu)選地，所述納米銀溶液的制備方法包括：首先將濃度為1.5g/L的AgNO3溶液加入濃度為1.0g/L的PVA溶液中形成AgNO3分散溶液，然后向所述AgNO3分散溶液中加入濃度為1.5g/L的雙氧水溶液，并在溫度為65℃條件下攪拌反應60min從而制得所述納米銀溶液。本發(fā)明還提供一種功能性復合抗菌羊毛絮片的制備方法，具體制備步驟包括：（1）按照上述質量比分別稱取各原料，然后將所述羊毛纖維、所述中空纖維和所述遠紅外纖維通過非織造布技術制成單層羊毛復合纖維網(wǎng)。（2）將所述單層羊毛復合纖維網(wǎng)浸漬在所述納米銀溶液中處理30min，然后對其進行軋壓、烘干處理，制得抗菌處理的單層羊毛復合纖維網(wǎng)；其中，控制浸漬后的所述羊毛復合纖維網(wǎng)的含液率為80%，軋壓后所述羊毛復合纖維網(wǎng)的含液率為10%，烘干溫度為100℃。（3）將所述熱熔粉均勻拋灑在所述抗菌處理的單層羊毛復合纖維網(wǎng)上，疊加進行熱熔加固，從而制得所述功能性復合抗菌羊毛絮片。實施例2本實施例提供一種功能性復合抗菌羊毛絮片，它主要包括以下物料：由質量比為7：1：1：1的羊毛纖維、中空纖維、遠紅外纖維和竹炭纖維通過非織造布技術獲得的單層羊毛復合纖維網(wǎng)、熱熔粉和納米銀粒子。其中，所述熱熔粉為粒徑為20微米的聚醚改性聚酯，且所述聚醚改性聚酯的質量占所述羊毛復合纖維網(wǎng)總質量的10%，所述納米銀離子是通過將所述單層羊毛復合纖維網(wǎng)浸漬在納米銀溶液中經(jīng)干燥制得的，所述納米銀溶液的制備步驟與實施例1中的相同。本實施例還提供一種所述功能性復合抗菌羊毛絮片的制備方法，具備制備步驟與實施例1中的步驟相同。實施例3本實施例提供一種功能性復合抗菌羊毛絮片，它主要包括以下物料：由質量比為6.8：1.2：1：1的羊毛纖維、中空纖維、遠紅外纖維和竹炭纖維通過非織造布技術獲得的的單層羊毛復合纖維網(wǎng)、熱熔粉和納米銀粒子。其中，所述熱熔粉由粒徑分別為20微米、質量比為1：1的共聚酰胺、聚醚改性聚酯組成，且所述熱熔粉的質量占所述羊毛復合纖維網(wǎng)總質量的11%。所述納米銀離子是通過將所述單層羊毛復合纖維網(wǎng)浸漬在納米銀溶液中經(jīng)干燥制得的，所述納米銀溶液的制備步驟與實施例1中的相同。本實施例還提供一種所述功能性復合抗菌羊毛絮片的制備方法，具備制備步驟與實施例1中的步驟相同。由此可見，本發(fā)明中影響所述功能性復合抗菌羊毛絮片的性能因素比較多，比如，所述熱熔粉的最佳施加比例、所述中空纖維與所述遠紅外纖維的配比關系等。下面就這些影響因素對本發(fā)明提供的功能性復合抗菌羊毛絮片的性能的影響因素做詳細的闡述。（1）振蕩法檢測試樣抗菌性能及物理性能對實施例1制得的功能性復合抗菌羊毛絮片進行抗菌性能測試，具體測試步驟如下：將待檢樣品經(jīng)高壓滅菌后，分四組置于三角燒瓶內，并依次分別向三角燒瓶中加入70mL的PBS緩沖液和5mL的接種菌液，置于恒溫振蕩器上以250r/min～300r/min的旋轉速度振蕩1min后接觸取樣，觀察并記錄此時的活菌數(shù)，然后在24℃下以旋轉速度為150r/min持續(xù)振蕩18h后進行活菌計數(shù)，其結果如表1所示。表1、功能性復合抗菌羊毛絮片抗菌性能及物理性能測試編號白度透氣性大腸桿菌抑制率%金黃色葡萄球菌抑制率%179較好91.588.0278較好92.089.7379較好91.388.7478較好91.688.5從表1中可以看出，四組試樣不僅均具有較高的抗菌效果，而且在試樣外觀白度和透氣性方面均表現(xiàn)出良好的測試效果，分析原因可知PVA聚乙烯醇在較高溫度下溶解后可形成無色透明的溶液，具有穩(wěn)定的分散性能，而雙氧水在配成一定濃度是不僅具有良好的殺菌效果，還可用來漂白一些織物，綜合以上原因可確定由該方法處理后的羊毛絮片不會對織物性能產(chǎn)生影響，且會使其具有良好的抗菌效果。同時，為了檢測該方法所得產(chǎn)品的抗菌性能的持久性，對試樣進行多次洗滌，然后利用上述抗菌性能測試步驟進行測試，檢測結果如圖1和圖2所示。從圖1和圖2中可清晰看出，該試樣經(jīng)過多次洗滌，抗菌效果衰減趨勢不明顯，前6次洗滌幾乎不衰減，在經(jīng)12次洗滌后抑菌率依然大于70%，抗菌效果依然符合標準，因此所述功能性復合抗菌羊毛絮片具有持久的抗菌性能。（2）熱熔粉最佳施加比例的確定熱熔粉起著重要的媒介作用，一方面，其用量影響絮片的強度進一步影響非織造布的抗菌性能；另一方面，它還會影響絮片的保暖性、透氣性以及舒適度。為此，試驗中選取熱熔粉占所述羊毛復合纖維網(wǎng)總質量的2%～25%來研究所述熱熔粉含量對最終產(chǎn)品的粘結性和透氣性的影響規(guī)律，其結果如表2和表3所示。表2不同比例的熱熔粉對試樣粘合效果的測試羊毛復合纖維網(wǎng)/g熱熔粉占羊毛復合纖維網(wǎng)質量百分數(shù)/%烘燥時間/秒效果1.0782260部分粘合1.1684254粘合不勻1.1746265一般1.1577259強度合格1.1279250強力好1.05610261強力好1.18712257稍有落粉1.19015262稍有落粉1.05020261不合格1.10125255落不合格表3不同比例的熱熔粉的試樣透氣性能測試結果羊毛復合纖維網(wǎng)/g熱熔粉占羊毛復合纖維網(wǎng)的百分數(shù)/%透氣量mm/s1.092022101.092222001.100421801.123621601.157720781.127919871.1301018451.0891117801.1251217701.0961516791.1202015641.115251203由表2和表3可以看出，當所述熱熔粉的含量在7%～15%時，既符合強力要求，又能滿足透氣要求；而當所述熱熔粉占羊毛復合纖維網(wǎng)總質量的7%～12%時，透氣性能在1770mm/s～2078mm/s，當超過這一范圍后，其透氣性能下降較大。因此，確定所述熱熔粉量為羊毛復合纖維網(wǎng)質量9%～11%之間時產(chǎn)品的強力、蓬松度、透氣性均在較好的范圍內。（3）熱熔粉的添加量對所述功能性復合抗菌羊毛絮片保溫性能的影響為了驗證熱熔粉量對保暖性的影響規(guī)律，特選定在熱熔粉占羊毛復合纖維網(wǎng)含量在7%～15%時，測試所述熱熔粉含量對所述功能性復合抗菌羊毛絮片保溫性能的影響規(guī)律，具體結果如圖3和圖4所示。從圖3和圖4中可以看出：當熱熔粉含量的在9%～11%，羊毛復合纖維網(wǎng)的CLO值處于較高區(qū)間，當熱熔粉含量大于11%時，羊毛復合纖維網(wǎng)的CLO值下降，這可能是熱熔粉含量較多，在羊毛復合纖維網(wǎng)中形成了板結。而熱熔粉的含量占羊毛復合纖維網(wǎng)質量10%左右時，羊毛復合纖維網(wǎng)的CLO值處于曲線的最高點，而其傳熱系數(shù)曲線處則在最低點，兩處都充分證明絮片在熱熔粉含量為10%時，保暖性最佳。（4）中空纖維與遠紅外纖維最佳施加比例的確定中空纖維與遠紅外纖維一方面構成所述纖維網(wǎng)的主要纖維原料，另一方面所述中空纖維和所述遠紅外纖維的用量直接影響絮片的保溫效果及制造成本。為了既能充分發(fā)揮各抗菌原料之間的協(xié)同作用，又能降低最終產(chǎn)品的制造成本，現(xiàn)通過研究不同添加量的所述中空纖維和所述遠紅外纖維保溫率進行研究，其結果如圖5和圖6所示。由圖5和圖6可以看出，中空纖維與遠紅外纖維的最佳比例均在10%～12%。因此，按一定比例將羊毛纖維、中空纖維與遠紅外纖維混配后梳理成網(wǎng)，再經(jīng)納米銀溶液浸漬和撒粉處理向其中加入一定比例的熱熔粉，經(jīng)熱風加固后制得復合型抗菌羊毛絮片，這種方法得到的復合型抗菌羊毛絮片的抗菌、保溫效果持久。最后應當說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解：依然可以對本發(fā)明的具體實施方式進行修改或者對部分技術特征進行等同替換；而不脫離本發(fā)明技術方案的精神，其均應涵蓋在本發(fā)明請求保護的技術方案范圍當中。當前第1頁1 2 3