一种提高白鸭绒蓬松度的加工工艺的制作方法

1.本发明涉及羽绒加工技术领域，具体涉及一种提高白鸭绒蓬松度的加工工艺。

背景技术：

2.羽绒是一种保暖性极佳的天然材料，与之相比而言，棉花、蚕丝、化纤等纤维都是线性的，长期使用会出现板结，从而影响保暖性能和舒适感；而羽绒是“羽”和“绒”的混合物，绒朵是立体球状，不会有板结的问题。但羽绒直接来源鹅鸭身上，是一种动物性蛋白纤维，并伴有动物性脂肪，因此携带大量的污渍和多种致病微生物，若不能处理干净，则会危及人们的健康。
3.现有的抗菌羽绒的生产工序一般包括以下步骤：预分-除灰-精分-初洗-洗涤-脱水-烘干-冷却-包装工序；传统的对羽绒进行脱脂抗菌的工序中通过采用三氯异氰尿酸等药剂，在烘干过程中对羽绒进行处理；这种方法虽然能有效除菌，但极强的氧化性会使羽绒的蓬松性能减弱。因此，研究一种反应条件温和、操作方便且高效的提高羽绒蓬松度的加工工艺是非常有必要的。

技术实现要素：

4.针对现有技术中的不足之处，本发明以壳聚糖为基础原料，经过系列改性，应用于羽绒的处理过程中，能有效提高羽绒的抗菌性和蓬松度。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种提高白鸭绒蓬松度的加工工艺，包括如下步骤：
7.s1、白鸭绒前处理：预分-除灰-精分-初洗；
8.s2、精洗：将前处理后的白鸭绒脱水浸渍于整理液中，浸轧处理后，清水漂洗；
9.s3：将精洗后的白鸭绒脱水后加入清水中，将预先分散在水中的蓬松助剂加入其中，清洗30min，脱水；
10.s4：在1～1.5
‰
的次亚磷酸钠水溶液中浸泡30min，脱水；
11.s5：用清水漂洗，脱水烘干，即得；
12.其中，所述整理液是5g/l的p(am-co-als)接枝壳聚糖的水溶液，结构式如下：m、n分别独立地为10～20和5～10的整数；
13.所述蓬松助剂包括有机硅季铵盐和壳聚糖/聚氨酯-金属复合物，所述壳聚糖/聚氨酯-金属复合物的制备过程如下：
14.1)制备聚氨酯预聚体：以异佛尔酮异氰酸酯、3-二甲胺基-1，2-丙二醇、聚氧化丙烯二醇和异丙醇为原料制得；
15.2)改性壳聚糖：利用漆酶催化对羟基苯丙酸与壳聚糖接枝共聚，制得改性壳聚糖；
16.3)制备壳聚糖/聚氨酯-金属复合物：将改性壳聚糖溶于二甲亚砜中，后加入到聚氨酯预聚体体系中，40℃下保温反应1h，降至室温，加水快速搅拌乳化，将硝酸镍和硝酸铁溶解后缓慢注射到壳聚糖-聚氨酯中，不断搅拌，静置过夜，加入氢氧化钠溶液，过滤，沉淀物烘干后研碎即得。
17.进一步地，所述p(am-co-als)接枝壳聚糖的制备过程如下：
18.1)以丙烯酰胺和烯丙基磺酸钠为单体，在4-氰基-4(硫代苯甲酰)戊酸作链转移剂和偶氮二异作引发剂条件下聚合，得到p(am-co-als)；
19.2)壳聚糖通过苯甲醛与氨基的缩合反应保护氨基，之后与p(am-co-als)进行酯化反应，反应完成后脱除苯甲醛得到p(am-co-als)接枝壳聚糖。
20.进一步地，所述步骤s1中丙烯酰胺、烯丙基磺酸钠、4-氰基-4(硫代苯甲酰)戊酸和偶氮二异的摩尔比为10～30:5～15:1:0.02。
21.进一步地，所述步骤s3中，机硅季铵盐和壳聚糖/聚氨酯-金属复合物的质量比为1:1～10；白鸭绒与清水的质量比为1:10～20，蓬松助剂与清水的质量比为1～2g:1l。
22.进一步地，所述有机硅季铵盐的制备过程如下：
23.1)在无水乙醇中分散纳米氧化锌，超声分散1h，后向其中加入γ-氯丙基三乙氧基硅烷，升温至40～50℃，回流搅拌2h，抽滤，无水乙醇洗涤，烘干得zno/kh230；
24.2)在反应瓶中加入六亚甲基四胺，加入吡啶使其完全溶解；将zno/kh230超声分散在甲苯溶液中，之后加到反应瓶中，设置温度110℃，微波加热回流5～10h，反应结束后降温静置，丙酮重结晶，即得有机硅季铵盐。
25.进一步地，所述纳米氧化锌与γ-氯丙基三乙氧基硅烷的质量比为2:1；六亚甲基四胺与zno/kh230的质量比为1:2。
26.进一步地，所述精洗过程中温度设置为70～80℃，保温30～100min。
27.本案中对壳聚糖进行改性，首先制备了n-双胍壳聚糖，相较于壳聚糖具备更高的抗菌性，使之能在较大的ph值范围内保持正电性，提高分子的稳定性；此外，以烯丙基磺酸钠和丙烯酰胺的聚合物接枝改性壳聚糖，同样可以提高抗菌性，并且磺酸基的负电性与n-双胍壳聚糖通过静电吸附，结合度高，提高耐久性。引入有磺酸基的壳聚糖在一定程度上具有表面活性功能，在精洗过程中进一步起到去除羽绒中油脂含量的作用，降低羽绒中的残脂率。
28.精洗后的羽绒蓬松度有所下降，以有机硅季铵盐和壳聚糖/聚氨酯-金属复合物作为蓬松助剂对羽绒进一步处理。
29.有机硅季铵盐类抗菌剂属于非溶出型抗菌剂，耐久性好，一方面能有效弥补壳聚糖耐久性差的问题，进而避免抗菌失效的问题；另一方面，有机硅结构能有效提升羽绒的柔软性，本案中以六亚甲基四胺和硅烷偶联剂合成一种多头有机硅季铵盐，抑菌效果好，且反应过程中γ-氯丙基三乙氧基硅烷偶联剂起到架桥作用将纳米氧化锌颗粒包裹在有机硅当中，无机和有机的复配，更进一步提高了抗菌性，使羽绒有更加持久的抗菌效果。复配的抗菌剂形成的整理液对羽绒的除菌效果好，使用量少，更加经济高效。
30.壳聚糖/聚氨酯-金属复合物通过制备得到的水性聚氨酯以及接枝有苯丙酸的壳聚糖复配镍、铁金属离子，金属引入到羽绒纤维上产生静电效应，能提高羽绒的蓬松度；通
过与壳聚糖/聚氨酯复配后，与羽绒纤维之间的结合更加牢固；壳聚糖在羽绒处理过程中发挥着抑菌的重要作用，苯丙酸结构提供一定的刚度和羧基，起到提升羽绒蓬松度的作用；聚氨酯结构也赋予羽绒更加柔软的手感。
31.本发明的有益效果是：本发明提供的对白鸭绒的加工工艺步骤简单，操作方便；首先通过常规的预分-除灰-精分-初洗等工作去除羽绒表面杂质，之后利用本案自制的基于改性壳聚糖的整理液对羽绒进行精洗，由于改性壳聚糖中引入了烯丙基磺酸钠和丙烯酰胺的聚合物链，能有效除菌，同时起到去除羽绒中油脂含量的作用，降低羽绒中的残脂率的效果；通过在蓬松助剂的进一步深度处理下，可有效提升羽绒的蓬松度。
具体实施方式
32.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
34.实施例
35.一种提高白鸭绒蓬松度的加工工艺，包括如下步骤：
36.s1、白鸭绒前处理：预分-除灰-精分-初洗；
37.s2、精洗：将前处理后的白鸭绒脱水浸渍于整理液中，浸轧处理后，清水漂洗；
38.s3：将精洗后的白鸭绒脱水后加入清水中，将预先分散在水中的蓬松助剂加入其中，清洗30min，脱水；
39.s4：在1～1.5
‰
的次亚磷酸钠水溶液中浸泡30min，脱水；
40.s5：用清水漂洗，脱水烘干，即得。
41.其中，所述整理液是5g/l的p(am-co-als)接枝壳聚糖的水溶液。
42.所述蓬松助剂包括有机硅季铵盐和壳聚糖/聚氨酯-金属复合物，质量比为1:1～10；白鸭绒与清水的质量比为1:10～20，蓬松助剂与清水的质量比为1～2g:1l。
43.本案中所用原材料如无特殊说明，均可从市场直接购得。
44.4-氰基-4(硫代苯甲酰)戊酸作链转移剂为常用raft试剂，可参考macromolecules,2001,34:2248-2256合成或直接市场购得。
45.p(am-co-als)接枝壳聚糖的制备过程如下：
46.1)在反应瓶中加入20mmol丙烯酰胺、10mmol烯丙基磺酸钠、1mmol4-氰基-4(硫代
苯甲酰)戊酸和0.2mmol偶氮二异，冷冻-抽气-充氮重复三次，60℃下反应2h；得到p(am-co-als)1，mn＝3100g/mol，m＝17，n＝6；
47.2)壳聚糖(脱乙酰度91.5％，平均分子量3000)通过苯甲醛与氨基的缩合反应保护氨基，将4g壳聚糖分散于甲醇水溶液中，滴加含15ml的苯甲醛甲醇溶液，升温至50℃，回流反应4h，乙醇索提得到氨基保护壳聚糖；取2g分散于dmf中，加入dcc，氮气保护，加入等质量的p(am-co-als)，低速搅拌，滴加溶解有dmap的dmf溶液，常温搅拌48h进行酯化反应，反应完成后脱除苯甲醛得到p(am-co-als)/cs。
48.有机硅季铵盐的制备过程如下：
49.1)在50ml无水乙醇中分散2g纳米氧化锌，超声分散1h，后向其中加入1gγ-氯丙基三乙氧基硅烷，升温至40～50℃，回流搅拌2h，抽滤，无水乙醇洗涤，烘干得zno/kh230；
50.2)在反应瓶中加入1.5g六亚甲基四胺，加入30ml吡啶使其完全溶解；将3g zno/kh230超声分散在甲苯溶液中，之后加到反应瓶中，设置温度110℃，微波加热回流5～10h，反应结束后降温静置，丙酮重结晶，即得有机硅季铵盐。
51.蓬松助剂包括有机硅季铵盐和壳聚糖/聚氨酯-金属复合物，所述壳聚糖/聚氨酯-金属复合物的制备过程如下：
52.1)制备聚氨酯预聚体：在反应瓶中加入真空脱水后的聚氧化丙烯二醇(ppg-1000，5mmol)、异佛尔酮异氰酸酯(ipdi，0.035mol)和3-二甲胺基-1，2-丙二醇(dap，0.01mol)，通入氮气保护，升温至90℃反应3h，冷却，加入异丙醇(0.01mol)反应1h，即得；
53.2)改性壳聚糖：利用漆酶催化对羟基苯丙酸与壳聚糖接枝共聚，制得改性壳聚糖，参照文献“对羟基苯甲酸-壳寡糖改性水性聚氨酯”制备；
54.3)制备壳聚糖/聚氨酯-金属复合物：取0.3g改性壳聚糖溶于二甲亚砜中，后加入到步骤1)的聚氨酯预聚体体系中，40℃下保温反应1h，降至室温，加水快速搅拌乳化，将6g硝酸镍和4g硝酸铁溶解后缓慢注射到壳聚糖-聚氨酯中，不断搅拌，静置过夜，加入氢氧化钠溶液，过滤，沉淀物烘干后研碎即得。
55.实施例1：
56.s1、白鸭绒前处理：预分-除灰-精分-初洗；
57.s2、精洗：将前处理后的白鸭绒脱水浸渍于整理液中，设置温度为70～80℃，保温30～100min，浸轧处理后，清水漂洗；
58.s3：将精洗后的1kg白鸭绒脱水后加入15l清水中，将预先分散在水中的15g蓬松助剂(2g有机硅季铵盐、13g壳聚糖/聚氨酯-金属复合物)加入其中，清洗30min，脱水；
59.s4：在1～1.5
‰
的次亚磷酸钠水溶液中浸泡30min，脱水；
60.s5：用清水漂洗，脱水烘干，即得。
61.实施例2：
62.s1、白鸭绒前处理：预分-除灰-精分-初洗；
63.s2、精洗：将前处理后的白鸭绒脱水浸渍于整理液中，设置温度为70～80℃，保温30～100min，浸轧处理后，清水漂洗；
64.s3：将精洗后的1kg白鸭绒脱水后加入20l清水中，将预先分散在水中的30g蓬松助剂(5g有机硅季铵盐、25g壳聚糖/聚氨酯-金属复合物)加入其中，清洗30min，脱水；
65.s4：在1～1.5
‰
的次亚磷酸钠水溶液中浸泡30min，脱水；
66.s5：用清水漂洗，脱水烘干，即得。
67.实施例3：
68.s1、白鸭绒前处理：预分-除灰-精分-初洗；
69.s2、精洗：将前处理后的白鸭绒脱水浸渍于整理液中，设置温度为70～80℃，保温30～100min，浸轧处理后，清水漂洗；
70.s3：将精洗后的1kg白鸭绒脱水后加入10l清水中，将预先分散在水中的15g蓬松助剂(4g有机硅季铵盐、11g壳聚糖/聚氨酯-金属复合物)加入其中，清洗30min，脱水；
71.s4：在1～1.5
‰
的次亚磷酸钠水溶液中浸泡30min，脱水；
72.s5：用清水漂洗，脱水烘干，即得。
73.对比例1：
74.s1、白鸭绒前处理：预分-除灰-精分-初洗；
75.s2、精洗：将前处理后的白鸭绒脱水浸渍于整理液中，设置温度为70～80℃，保温30～100min，浸轧处理后，清水漂洗；
76.s3：在1～1.5
‰
的次亚磷酸钠水溶液中浸泡30min，脱水、漂洗、烘干。
77.对比例2：
78.s1、白鸭绒前处理：预分-除灰-精分-初洗；
79.s2、精洗：将前处理后的白鸭绒脱水浸渍于整理液中，设置温度为70～80℃，保温30～100min，浸轧处理后，清水漂洗；
80.s3：将精洗后的1kg白鸭绒脱水后加入清水中，加入铁离子和镍离子溶液，清洗30min，脱水；
81.s4：在1～1.5
‰
的次亚磷酸钠水溶液中浸泡30min，脱水；
82.s5：用清水漂洗，脱水烘干，即得。
83.蓬松度测试方法：按照fz/t 80001-2002《水洗羽毛羽绒试验方法》进行测定。
84.抗菌率测试方法：参照gb/t 20944.2-2007第二部分吸收法，测试羽绒对霉菌的抗菌率，结果记录在表1中。
85.表1
[0086] 实施例1实施例2实施例3对比例1对比例2蓬松度/cm21.222.622.114.218.7抗菌率/％94.595.494.178.579.4
[0087]
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

技术特征：

1.一种提高白鸭绒蓬松度的加工工艺，其特征在于，包括如下步骤：s1、白鸭绒前处理：预分-除灰-精分-初洗；s2、精洗：将前处理后的白鸭绒脱水浸渍于整理液中，浸轧处理后，清水漂洗；s3：将精洗后的白鸭绒脱水后加入清水中，将预先分散在水中的蓬松助剂加入其中，清洗30min，脱水；s4：在1～1.5
‰
的次亚磷酸钠水溶液中浸泡30min，脱水；s5：用清水漂洗，脱水烘干，即得；其中，所述整理液是5g/l的p(am-co-als)接枝壳聚糖的水溶液，结构式如下：m、n分别独立地为10～20和5～10的整数；所述蓬松助剂包括有机硅季铵盐和壳聚糖/聚氨酯-金属复合物，所述壳聚糖/聚氨酯-金属复合物的制备过程如下：1)制备聚氨酯预聚体：以异佛尔酮异氰酸酯、3-二甲胺基-1，2-丙二醇、聚氧化丙烯二醇和异丙醇为原料制得；2)改性壳聚糖：利用漆酶催化对羟基苯丙酸与壳聚糖接枝共聚，制得改性壳聚糖；3)制备壳聚糖/聚氨酯-金属复合物：将改性壳聚糖溶于二甲亚砜中，后加入到聚氨酯预聚体体系中，40℃下保温反应1h，降至室温，加水快速搅拌乳化，将硝酸镍和硝酸铁溶解后缓慢注射到壳聚糖-聚氨酯中，不断搅拌，静置过夜，加入氢氧化钠溶液，过滤，沉淀物烘干后研碎即得。2.如权利要求1所述的提高白鸭绒蓬松度的加工工艺，其特征在于，所述p(am-co-als)接枝壳聚糖的制备过程如下：1)以丙烯酰胺和烯丙基磺酸钠为单体，在4-氰基-4(硫代苯甲酰)戊酸作链转移剂和偶氮二异作引发剂条件下聚合，得到p(am-co-als)；2)壳聚糖通过苯甲醛与氨基的缩合反应保护氨基，之后与p(am-co-als)进行酯化反应，反应完成后脱除苯甲醛得到p(am-co-als)接枝壳聚糖。3.如权利要求2所述的提高白鸭绒蓬松度的加工工艺，其特征在于，所述步骤s1中丙烯酰胺、烯丙基磺酸钠、4-氰基-4(硫代苯甲酰)戊酸和偶氮二异的摩尔比为10～30:5～15:1:0.02。4.如权利要求1所述的提高白鸭绒蓬松度的加工工艺，其特征在于，所述步骤s3中，机硅季铵盐和壳聚糖/聚氨酯-金属复合物的质量比为1:1～10；白鸭绒与清水的质量比为1:10～20，蓬松助剂与清水的质量比为1～2g:1l。5.如权利要求1所述的提高白鸭绒蓬松度的加工工艺，其特征在于，所述有机硅季铵盐的制备过程如下：1)在无水乙醇中分散纳米氧化锌，超声分散1h，后向其中加入γ-氯丙基三乙氧基硅烷，升温至40～50℃，回流搅拌2h，抽滤，无水乙醇洗涤，烘干得zno/kh230；2)在反应瓶中加入六亚甲基四胺，加入吡啶使其完全溶解；将zno/kh230超声分散在甲
苯溶液中，之后加到反应瓶中，设置温度110℃，微波加热回流5～10h，反应结束后降温静置，丙酮重结晶，即得有机硅季铵盐。6.如权利要求5所述的提高白鸭绒蓬松度的加工工艺，其特征在于，所述纳米氧化锌与γ-氯丙基三乙氧基硅烷的质量比为2:1；六亚甲基四胺与zno/kh230的质量比为1:2。7.如权利要求1所述的提高白鸭绒蓬松度的加工工艺，其特征在于，所述精洗过程中温度设置为70～80℃，保温30～100min。

技术总结

本案涉及一种提高白鸭绒蓬松度的加工工艺，包括如下步骤：白鸭绒前处理：预分-除灰-精分-初洗；将前处理后的白鸭绒脱水浸渍于整理液中，浸轧处理后，清水漂洗；将精洗后的白鸭绒脱水后加入清水中，将预先分散在水中的蓬松助剂加入其中，清洗30min，脱水；在1～1.5

技术研发人员：

徐宇豪 马飞 孙玉江

受保护的技术使用者：

扬州骏翔羽绒制品有限公司

技术研发日：

2022.08.24

技术公布日：

2022/10/25