本發(fā)明涉及一種抗菌無膠棉的制備方法，屬于無膠棉制備技術領域。
背景技術：
無膠棉又稱噴漿絮棉，是非織造布的一種，無膠棉結構形成的原理就是將粘合劑噴灑在蓬松的纖維層的兩面，由于在噴淋時有一定的壓力，以及下部真空吸液時的吸力，所以在纖維層的內部也能滲入粘合劑，噴灑粘合劑后的纖維層再經過烘燥、固化，使纖維間的交接點被粘接，而未被彼此粘接的纖維，仍有相當大的自由度。同時，在三維網(wǎng)狀結構中，仍保留有許多容有空氣的空隙。因此，纖維層具有多孔性、高蓬松性的保暖作用。
然而現(xiàn)有的多數(shù)無膠棉作為冬裝填充物，經過長時間的使用，由于人體潮氣沒有及時排出致使棉體容易滋生細菌，尤其對一些抵抗能力弱的嬰幼兒或孕婦使用時，容易引起皮膚過敏現(xiàn)象。然而現(xiàn)有技術中的噴膠棉或無膠棉生產工藝中沒有添加抗菌劑，所以現(xiàn)有技術中的噴膠棉或無膠棉不具備抗菌、防螨等功能，然而再添加抗菌劑后，降低了其蓬松度、回復率、壓縮率等性能。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術問題：針對現(xiàn)有的無膠棉不具備抑菌的性能，而添加了抗菌劑后，影響了其蓬松度和回復率等性能的問題，本發(fā)明首先將青竹粉進行蒸汽爆破處理后，分別用去離子水、過氧化氫溶液和氫氧化鈉溶液進行浸泡和水浴加熱，干燥制得青竹纖維，再以八甲基環(huán)四硅氧烷、六甲基二硅氧烷為原料，與硅烷偶聯(lián)劑進行混合，并加入氫氧化鉀溶液，制得到氨基硅油，接著利用乳化劑進行乳化，得到氨基硅油乳液作為蓬松劑，最后將青竹纖維和短纖進行配料、開松和鋪網(wǎng)后，將氨基硅油乳液噴涂于其表面，即可得到抗菌無膠棉。本發(fā)明制備的抗菌無膠棉抑菌率高，且不會影響影響無膠棉的蓬松度、回復率、壓縮率等性能。
為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是：
（1）稱取3～5kg青竹，將其切片后加入粉碎機中粉碎，過200目篩，將過篩后的青竹粉裝入蒸汽爆破罐中，加熱至100～110℃，向蒸汽爆破罐中通入水蒸氣至罐內壓力為1.7～2.0MPa，保持壓力3～5min后，打開蒸汽爆破罐閥門泄壓，減壓至常壓后取出青竹粉，得蒸汽爆破處理青竹粉；
（2）稱取300～500g上述蒸汽爆破處理青竹粉，將其浸泡在500～800mL溫度為80～90℃去離子水中40～50min，過濾，將濾渣轉入300～500mL質量分數(shù)為10%過氧化氫溶液中，在70～75℃恒溫水浴下，反應1～2h，真空抽濾，將濾餅浸泡在100～200mL質量分數(shù)為2%氫氧化鈉溶液中，在80～85℃恒溫水浴下，浸提3～4h，經離心機離心分離，收集沉淀物，并用質量分數(shù)為50%乙醇溶液洗滌沉淀物至洗滌液呈中性，轉入105～110℃干燥箱中干燥至恒重，得青竹纖維，備用；
（3）稱量100～120mL八甲基環(huán)四硅氧烷，0.10～0.12mL六甲基二硅氧烷，1～3g硅烷偶聯(lián)劑KH-602，0.5～0.8g硅烷偶聯(lián)劑GP-108，1～2g硅烷偶聯(lián)劑GP-103，加入反應釜中，以300～500r/min攪拌混合均勻，加入10～20mL質量分數(shù)為50%氫氧化鉀溶液，加熱至110～120℃，反應2～3h，冷卻至室溫，得氨基硅油；
（4）量取90～100mL上述氨基硅油，加入高剪切乳化機中，添加1～3g乳化劑OP-10，以6000～8000r/min攪拌5～8min后，加入3～4L去離子水，繼續(xù)攪拌10～20min，并用冰醋酸調節(jié)pH為5.0～5.5，得氨基硅油乳液；
（5）稱取60～65g滌綸短纖，20～25gES短纖，10～20g步驟（2）制備的青竹纖維，通過多層平鋪混合進行配料，將混合后的配料送入開松機中開松，通過梳棉機梳理后鋪網(wǎng)，并用800～1000mL上述氨基硅油乳液以5～10mL/min均勻噴涂，轉入烘箱中，在160～180℃下烘烤20～40s，出料后經輥壓成卷并包裝，得抗菌無膠棉。
本發(fā)明制備的抗菌無膠棉壓縮率≥72％，回復率≥85％，保溫率≥78％，蓬松度比容>8cm3/g，其抑菌率≥39％。
本發(fā)明與其他方法相比，有益技術效果是：
（1）本發(fā)明制備的抗菌無膠棉抗菌效果好，抑菌率≥39％，可廣泛適于抵抗能力弱的嬰幼兒或孕婦使用；
（2）本發(fā)明制備的抗菌無膠棉其蓬松度、回復率、壓縮率等性能優(yōu)越，可進行產業(yè)化生產；
（3）本發(fā)明制備步驟簡單，所需成本低。
具體實施方式
首先稱取3～5kg青竹，將其切片后加入粉碎機中粉碎，過200目篩，將過篩后的青竹粉裝入蒸汽爆破罐中，加熱至100～110℃，向蒸汽爆破罐中通入水蒸氣至罐內壓力為1.7～2.0MPa，保持壓力3～5min后，打開蒸汽爆破罐閥門泄壓，減壓至常壓后取出青竹粉，得蒸汽爆破處理青竹粉；再稱取300～500g上述蒸汽爆破處理青竹粉，將其浸泡在500～800mL溫度為80～90℃去離子水中40～50min，過濾，將濾渣轉入300～500mL質量分數(shù)為10%過氧化氫溶液中，在70～75℃恒溫水浴下，反應1～2h，真空抽濾，將濾餅浸泡在100～200mL質量分數(shù)為2%氫氧化鈉溶液中，在80～85℃恒溫水浴下，浸提3～4h，經離心機離心分離，收集沉淀物，并用質量分數(shù)為50%乙醇溶液洗滌沉淀物至洗滌液呈中性，轉入105～110℃干燥箱中干燥至恒重，得青竹纖維，備用；接著稱量100～120mL八甲基環(huán)四硅氧烷，0.10～0.12mL六甲基二硅氧烷，1～3g硅烷偶聯(lián)劑KH-602，0.5～0.8g硅烷偶聯(lián)劑GP-108，1～2g硅烷偶聯(lián)劑GP-103，加入反應釜中，以300～500r/min攪拌混合均勻，加入10～20mL質量分數(shù)為50%氫氧化鉀溶液，加熱至110～120℃，反應2～3h，冷卻至室溫，得氨基硅油；再量取90～100mL上述氨基硅油，加入高剪切乳化機中，添加1～3g乳化劑OP-10，以6000～8000r/min攪拌5～8min后，加入3～4L去離子水，繼續(xù)攪拌10～20min，并用冰醋酸調節(jié)pH為5.0～5.5，得氨基硅油乳液；最后稱取60～65g滌綸短纖，20～25gES短纖，10～20g制備的青竹纖維，通過多層平鋪混合進行配料，將混合后的配料送入開松機中開松，通過梳棉機梳理后鋪網(wǎng)，并用800～1000mL上述氨基硅油乳液以5～10mL/min均勻噴涂，轉入烘箱中，在160～180℃下烘烤20～40s，出料后經輥壓成卷并包裝，得抗菌無膠棉。
實例1
首先稱取5kg青竹，將其切片后加入粉碎機中粉碎，過200目篩，將過篩后的青竹粉裝入蒸汽爆破罐中，加熱至110℃，向蒸汽爆破罐中通入水蒸氣至罐內壓力為12.0MPa，保持壓力5min后，打開蒸汽爆破罐閥門泄壓，減壓至常壓后取出青竹粉，得蒸汽爆破處理青竹粉；再稱取500g上述蒸汽爆破處理青竹粉，將其浸泡在800mL溫度為90℃去離子水中50min，過濾，將濾渣轉入500mL質量分數(shù)為10%過氧化氫溶液中，在75℃恒溫水浴下，反應2h，真空抽濾，將濾餅浸泡在200mL質量分數(shù)為2%氫氧化鈉溶液中，在85℃恒溫水浴下，浸提4h，經離心機離心分離，收集沉淀物，并用質量分數(shù)為50%乙醇溶液洗滌沉淀物至洗滌液呈中性，轉入110℃干燥箱中干燥至恒重，得青竹纖維，備用；接著稱量120mL八甲基環(huán)四硅氧烷，0.12mL六甲基二硅氧烷，3g硅烷偶聯(lián)劑KH-602，0.8g硅烷偶聯(lián)劑GP-108，2g硅烷偶聯(lián)劑GP-103，加入反應釜中，以500r/min攪拌混合均勻，加入20mL質量分數(shù)為50%氫氧化鉀溶液，加熱至120℃，反應3h，冷卻至室溫，得氨基硅油；再量取100mL上述氨基硅油，加入高剪切乳化機中，添加3g乳化劑OP-10，以8000r/min攪拌8min后，加入4L去離子水，繼續(xù)攪拌20min，并用冰醋酸調節(jié)pH為5.5，得氨基硅油乳液；最后稱取65g滌綸短纖，25gES短纖，20g制備的青竹纖維，通過多層平鋪混合進行配料，將混合后的配料送入開松機中開松，通過梳棉機梳理后鋪網(wǎng)，并用1000mL上述氨基硅油乳液以10mL/min均勻噴涂，轉入烘箱中，在180℃下烘烤40s，出料后經輥壓成卷并包裝，得抗菌無膠棉。經檢測，本發(fā)明制備的抗菌無膠棉壓縮率為72％，回復率為85％，保溫率為78％，蓬松度比容為8.2cm3/g，其抑菌率為39％。
實例2
首先稱取3kg青竹，將其切片后加入粉碎機中粉碎，過200目篩，將過篩后的青竹粉裝入蒸汽爆破罐中，加熱至100℃，向蒸汽爆破罐中通入水蒸氣至罐內壓力為1.7MPa，保持壓力3min后，打開蒸汽爆破罐閥門泄壓，減壓至常壓后取出青竹粉，得蒸汽爆破處理青竹粉；再稱取300g上述蒸汽爆破處理青竹粉，將其浸泡在500mL溫度為80℃去離子水中40min，過濾，將濾渣轉入300mL質量分數(shù)為10%過氧化氫溶液中，在70℃恒溫水浴下，反應1h，真空抽濾，將濾餅浸泡在100mL質量分數(shù)為2%氫氧化鈉溶液中，在80℃恒溫水浴下，浸提3h，經離心機離心分離，收集沉淀物，并用質量分數(shù)為50%乙醇溶液洗滌沉淀物至洗滌液呈中性，轉入105℃干燥箱中干燥至恒重，得青竹纖維，備用；接著稱量100mL八甲基環(huán)四硅氧烷，0.10mL六甲基二硅氧烷，1g硅烷偶聯(lián)劑KH-602，0.5g硅烷偶聯(lián)劑GP-108，1g硅烷偶聯(lián)劑GP-103，加入反應釜中，以300r/min攪拌混合均勻，加入10mL質量分數(shù)為50%氫氧化鉀溶液，加熱至110℃，反應2h，冷卻至室溫，得氨基硅油；再量取90mL上述氨基硅油，加入高剪切乳化機中，添加1g乳化劑OP-10，以6000r/min攪拌5min后，加入3L去離子水，繼續(xù)攪拌10min，并用冰醋酸調節(jié)pH為5.0，得氨基硅油乳液；最后稱取60g滌綸短纖，20gES短纖，10g制備的青竹纖維，通過多層平鋪混合進行配料，將混合后的配料送入開松機中開松，通過梳棉機梳理后鋪網(wǎng)，并用800mL上述氨基硅油乳液以5mL/min均勻噴涂，轉入烘箱中，在160℃下烘烤20s，出料后經輥壓成卷并包裝，得抗菌無膠棉。經檢測，本發(fā)明制備的抗菌無膠棉壓縮率為73％，回復率為86％，保溫率為79％，蓬松度比容為9cm3/g，其抑菌率為40％。
實例3
首先稱取4kg青竹，將其切片后加入粉碎機中粉碎，過200目篩，將過篩后的青竹粉裝入蒸汽爆破罐中，加熱至105℃，向蒸汽爆破罐中通入水蒸氣至罐內壓力為1.8MPa，保持壓力4min后，打開蒸汽爆破罐閥門泄壓，減壓至常壓后取出青竹粉，得蒸汽爆破處理青竹粉；再稱取400g上述蒸汽爆破處理青竹粉，將其浸泡在600mL溫度為85℃去離子水中45min，過濾，將濾渣轉入400mL質量分數(shù)為10%過氧化氫溶液中，在72℃恒溫水浴下，反應1h，真空抽濾，將濾餅浸泡在150mL質量分數(shù)為2%氫氧化鈉溶液中，在82℃恒溫水浴下，浸提4h，經離心機離心分離，收集沉淀物，并用質量分數(shù)為50%乙醇溶液洗滌沉淀物至洗滌液呈中性，轉入107℃干燥箱中干燥至恒重，得青竹纖維，備用；接著稱量115mL八甲基環(huán)四硅氧烷，0.11mL六甲基二硅氧烷，2g硅烷偶聯(lián)劑KH-602，0.7g硅烷偶聯(lián)劑GP-108，1g硅烷偶聯(lián)劑GP-103，加入反應釜中，以400r/min攪拌混合均勻，加入15mL質量分數(shù)為50%氫氧化鉀溶液，加熱至115℃，反應2h，冷卻至室溫，得氨基硅油；再量取95mL上述氨基硅油，加入高剪切乳化機中，添加2g乳化劑OP-10，以7000r/min攪拌7min后，加入3L去離子水，繼續(xù)攪拌15min，并用冰醋酸調節(jié)pH為5.2，得氨基硅油乳液；最后稱取62g滌綸短纖，22gES短纖，15g制備的青竹纖維，通過多層平鋪混合進行配料，將混合后的配料送入開松機中開松，通過梳棉機梳理后鋪網(wǎng)，并用900mL上述氨基硅油乳液以7mL/min均勻噴涂，轉入烘箱中，在170℃下烘烤30s，出料后經輥壓成卷并包裝，得抗菌無膠棉。經檢測，本發(fā)明制備的抗菌無膠棉壓縮率為74％，回復率為87％，保溫率為80％，蓬松度比容為8.5cm3/g，其抑菌率為41％。