[发明专利]一种羊毛纤维的快速抗菌处理方法

权利要求书

1.一种羊毛纤维的快速抗菌处理方法，其特征在于：使用的化学物质材料为：羊毛纤维、载银单壁碳纳米管、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、丙酮、去离子水，其组合用量如下：以克、毫升为计量单位

抗菌处理方法如下：

(1)精选化学物质材料

对抗菌处理使用的化学物质材料要进行精选，并进行质量纯度、规格控制：

(2)配制抗菌功能母液

①称取载银单壁碳纳米管5g±0.01g、量取去离子水500ml±1ml，置于烧杯中，搅拌5min，成：抗菌母液；

②将盛有抗菌母液的烧杯置于超声波分散器的水槽内，并固定；

在超声波水槽内加入去离子水1500ml，去离子水要淹没烧杯体积的9/10；

开启超声波分散器的电加热器，使去离子水温度逐渐升至70℃±2℃；

开启超声波分散器，超声波电压220V、功率70Hz，并恒定，对抗菌母液进行超声分散，时间20min±2min；

③在超声分散过程中，向烧杯中滴加γ-氨丙基三乙氧基硅烷10ml±0.01ml，滴加速度1ml/min，时间为10min±1min，成：抗菌功能母液，抗菌功能母液pH＝10，呈碱性；

抗菌功能母液在制备过程中，将发生化学反应，反应式如下：

γ-氨丙基三乙氧基硅烷的水解反应：

式中：

γ-氨丙基三乙氧基硅烷的水解产物硅醇

C₂H₅OH：γ-氨丙基三乙氧基硅烷的水解产物乙醇

载银单壁碳纳米管与γ-氨丙基三乙氧基硅烷的水解产物硅醇的反应：

式中：

抗菌功能母液

(3)洗涤羊毛纤维

将羊毛纤维置于清洗容器中，加入丙酮600ml，用搅拌器搅拌20min，洗涤后晾干；

(4)真空干燥羊毛纤维

将洗涤晾干后的羊毛纤维置于石英容器内，然后置于真空干燥箱中进行干燥，干燥温度45℃±2℃，真空度20Pa，干燥时间360min±5min；

(5)羊毛纤维的微波辐射预处理

①将羊毛纤维置于烧杯中，加入去离子水200ml，淹没羊毛纤维；

②将盛有羊毛纤维的烧杯置于微波反应釜内；

开启电源，微波电压220V、功率750W，在微波作用下，烧杯内的羊毛纤维被刻蚀，时间15s，在刻蚀过程中温度由25℃升至40℃±2℃；

③微波加热辐射后，关闭电源，使烧杯内的去离子水及羊毛纤维随微波反应釜自然冷却至25℃±2℃；

冷却后取出羊毛纤维，并晾干；

④在微波加热辐射、刻蚀过程中，将发生化学反应，化学反应式如下：

羊毛纤维中肽键的断裂：

式中：

羊毛纤维中的肽链

肽键断裂后的产物I

肽键断裂后的产物II

⑥真空干燥

将微波预处理后的羊毛纤维置于石英容器内，然后置于真空干燥箱中进行干燥，干燥温度45℃±2℃，真空度20Pa，干燥时间360min±5min；

(6)羊毛纤维抗菌处理

羊毛纤维的抗菌处理是在密闭避光状态下完成的；

①将干燥后的羊毛纤维置于烧杯中，然后加入抗菌功能母液500ml，并淹没羊毛纤维，然后放入密闭避光箱内；

②关闭密闭避光箱，抽取箱内空气，使箱内压强为20Pa，使羊毛纤维抗菌消毒在洁净密闭避光状态下进行；

③开启密闭避光箱的加热电源，使温度逐渐升至65℃±2℃，羊毛纤维浸渍、抗菌消毒时间为30min±2min，在抗菌处理过程中，将发生化学物理反应，反应式如下：

式中：

抗菌羊毛纤维

③反应后，使抗菌处理后的羊毛纤维在密闭避光箱内自然冷却至25℃±2℃；

④打开密闭避光箱，取出烧杯，用镊子取出抗菌处理后的羊毛纤维，置于石英容器中；

(7)去离子水洗涤20次

①将抗菌处理后的羊毛纤维置于洗涤容器内，加入去离子水500ml，用搅拌器搅拌洗涤5min；

②洗涤后将去离子水倒掉，进行下一次洗涤；搅拌洗涤重复进行20次，然后晾干；

(8)真空干燥

将洗涤晾干后的羊毛纤维置于石英容器中，然后置于真空干燥箱中进行干燥，干燥温度45℃±2℃，真空度20Pa，干燥时间540min±5min；

(9)检测、化验、分析、表征

对制备的抗菌羊毛纤维的形貌、化学物理性能、抗菌性能进行检测、化验、分析、表征；

①用JSM-6700F型扫描电镜对抗菌羊毛纤维进行形貌检测；

②用YG001A型电子单纤强力仪对抗菌羊毛纤维进行强度检测；

③用ESCLAB MKII型X射线光电子能谱仪分析抗菌羊毛纤维表面抗菌剂中银的价态；

④用振荡烧瓶法，在温度25℃、相对湿度60％状态下，检测抗菌羊毛纤维对大肠杆菌、金色葡萄球菌的抗菌性能；

结论：抗菌羊毛纤维与原羊毛纤维相比单纤强力提高14.8％，断裂强度提高11.7％，抗菌率为99％；

(10)储存

对抗菌处理后的羊毛纤维用软质材料包装，储存于干燥、洁净环境，要防水、防潮、防火、防晒、防酸碱盐侵蚀，储存温度20℃±2℃，相对湿度≤10％。