一种抗菌柳木编织品的加工工艺
阅读说明：本技术 一种抗菌柳木编织品的加工工艺 (Processing technology of antibacterial willow woven product ) 是由 李明 李东猛 于 2021-10-21 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种抗菌柳木编织品的加工工艺,属于编织品加工技术领域,包括以下步骤：第一步、制备剥皮柳条；第二步、制备预处理柳条；第三步、将预处理柳条进行编织,得到柳木编织品；第四步、用氨水调节苯丙乳液的pH至8,将柳木编织品置于苯丙乳液中浸润3-5min,取出后晾至表干,再干燥,得到一种抗菌柳木编织品；首先对柳条进行剥皮处理,利用冷热交替处理剥皮柳条,降低柳条内部分子运动的动能,减少热胀冷缩带来柳条不稳定问题,提高力学性能得到预处理柳条；利用苯丙乳液对编织品进行涂覆,赋予编织品优异的抗菌性能和耐老化性能。(The invention relates to a processing technology of an antibacterial willow woven product, belonging to the technical field of woven product processing, and comprising the following steps: firstly, preparing peeled wickers; step two, preparing pretreated wickers; thirdly, weaving the pretreated wicker to obtain a wicker woven product; fourthly, adjusting the pH value of the styrene-acrylic emulsion to 8 by using ammonia water, soaking the willow woven product in the styrene-acrylic emulsion for 3-5min, taking out the willow woven product, drying the willow woven product to be surface dry, and drying the willow woven product to obtain an antibacterial willow woven product; firstly, peeling the wicker, and peeling the wicker by utilizing cold-hot alternative treatment, so that the kinetic energy of the movement of molecules in the wicker is reduced, the problem of instability of the wicker caused by expansion with heat and contraction with cold is reduced, and the mechanical property is improved to obtain the pretreated wicker; the styrene-acrylic emulsion is used for coating the woven product, so that the woven product has excellent antibacterial performance and ageing resistance.)
技术领域
本发明属于编织品加工技术领域，具体地，涉及一种抗菌柳木编织品的加工工艺。
背景技术
近年来，柳编工艺品越来越受广大消费者的欢迎，广泛应用于家具、生活、装饰，现有常见的柳编原料为杨柳、藤条、竹片、木材等，这些原料均是天然的木质纤维原料，由此类原料编织成的柳编工艺品的耐腐、耐候性不强，在日常的使用、保存中易出现腐烂、开裂其至断裂的现象，从而影响了使用的品质和寿命。为了改善此问题，人们在柳编工艺品表面上涂覆一层漆料来增强保护效果，改变其性能短板，起到了不错的作用。但随着人们对于产品要求的不断提升，现有多数漆料的使用品质已达不到人们的满意，需要不断的改进。此外，现有对柳编工艺品处理的方法较为简单，无法充分发挥漆料的使用品质，需要不断的优化改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗菌柳木编织品的加工工艺，以解决上述背景技术中所提出的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种抗菌柳木编织品的加工工艺，包括以下步骤：
第一步、将柳条去皮，在55℃烘箱中干燥2h，干燥后用240目的木工砂纸进行打磨处理，增加柳条表面粗糙度，得到剥皮柳条；
第二步、将剥皮柳条置于70-75℃烘箱中加热30min后，置于0-5℃环境下放置30min，反复3-5次，浸水5-10min，然后置于55-60℃烘箱中干燥2-4h，得到预处理柳条；
利用冷热交替处理剥皮柳条，降低柳条内部分子运动的动能，减少热胀冷缩带来柳条不稳定问题，提高力学性能；
第三步、将预处理柳条进行编织，得到柳木编织品；
第四步、用质量分数25％的氨水调节苯丙乳液的pH至8，然后将柳木编织品置于苯丙乳液中浸润3-5min，取出后，晾至表干，然后于60℃烘箱中干燥2-4h，得到一种抗菌柳木编织品。
进一步地，苯丙乳液由以下步骤制成：
步骤1、准备以下重量份原料：丙烯酸1份、丙烯酸丁酯20-30份、苯乙烯20份、功能单体5-7份、填充颗粒1份、十二烷基磺酸钠1份、过硫酸钾0.5份、去离子水230-280份、碳酸氢钠1-2份；
步骤2、将质量1/2的十二烷基磺酸钠加入质量1/2去离子水中，混合均匀后加入丙烯酸、丙烯酸丁酯、苯乙烯、功能单体，转速100-200r/min条件下混合1-2h，得到预乳化液；
步骤3、将剩余的十二烷基磺酸钠、剩余的去离子水和碳酸氢钠加入反应釜中，升温至80℃，加入质量1/10的预乳化液和过硫酸钾，搅拌20min后升温至85℃，加入剩余的预乳化液和填充颗粒，滴加结束后，保温反应2-3h，降温至40℃，得到苯丙乳液。
进一步地，功能单体由以下步骤制成：
步骤S1、向三口烧瓶中加入紫外线吸收剂UV-1300、N，N-二甲基乙醇胺、正辛烷，搅拌均匀后，升温至90-95℃，向其中加入四异丙基钛酸酯，反应3-4h，降温至60℃，加入去离子水，反应20-30min，过滤，滤液经减压浓缩，得到中间体1；
其中紫外线吸收剂UV-1300、N，N-二甲基乙醇胺、正辛烷和四异丙基钛酸酯的用量比为0.04mol：0.05mol：50mL：0.3-0.45g；在催化剂的作用下，使紫外线吸收剂UV-1300、N，N-二甲基乙醇胺发生酯交换反应得到中间体1；
步骤S2、向三口烧瓶中依次加入中间体1、对氨基溴苄和异丙醇，搅拌升温至回流反应4-6h，反应结束后，减压蒸馏去除异丙醇，然后在异丙醇和乙酸乙酯体积比1：1的混合溶剂中重结晶3次，得到中间体2；
其中中间体1、对氨基溴苄和异丙醇的用量比为0.05mol：0.05-0.06mol：50-75mL，使中间体1和对氨基溴苄在异丙醇溶液中发生季铵化反应，得到含有端氨基的中间体2；
步骤S3、将异丙醇加入三口烧瓶中，加入KOH调节pH至8.0，然后加入中间体2和甲基丙烯酸缩水甘油酯，升温至80℃，磁力搅拌下，保温反应2-4h，反应结束后，加入去离子水洗涤，用乙酸乙酯萃取，减压蒸馏去除乙酸乙酯，得到功能单体；
其中异丙醇、中间体2和甲基丙烯酸缩水甘油酯的用量比为80-100mL：0.05mL：0.05-0.06mL，利用中间体2的氨基与甲基丙烯酸缩水甘油酯的环氧基发生开环反应，得到功能单体。
进一步地，填充颗粒由以下步骤制成：
步骤A1、将硅藻土置于马弗炉中在450℃下煅烧2h，将煅烧后的硅藻土置于质量分数37％的硫酸溶液中，超声处理30min，然后过滤，滤饼干燥后，得到酸化硅藻土；
步骤A2、将酸化硅藻土加入质量分数25％的硝酸锌溶液中，超声分散30min后，加入质量分数30％的碳酸钠溶液，转速100-200r/min条件下搅拌反应1-2h，反应结束后，抽滤，滤饼用去离子水洗涤3-5次，再于300℃下烧结1h，得到填充颗粒。
进一步地，步骤A1中硅藻土和硫酸溶液的用量比为0.2g：40-50mL。
进一步地，步骤A2中酸化硅藻土、硝酸锌溶液、碳酸钠溶液的用量比为0.3-0.6g：35-40mL：5.6-7.7mL。
本发明的有益效果：
本发明首先对柳条进行剥皮处理，利用冷热交替处理剥皮柳条，降低柳条内部分子运动的动能，减少热胀冷缩带来柳条不稳定问题，提高柳条的力学性能；然后将处理后的柳条进行编织得到编织品，将编织品置于苯丙乳液中浸润后，取出，干燥，得到一种抗菌柳木编织品，较为突出的是，本发明中通过紫外线吸收剂UV-1300、N，N-二甲基乙醇胺发生酯交换反应得到中间体1，进而使中间体1和对氨基溴苄在异丙醇溶液中发生季铵化反应，得到含有端氨基的中间体2，然后使中间体2的氨基与甲基丙烯酸缩水甘油酯的环氧基发生开环反应，得到功能单体，由于紫外线吸收剂UV-1300是一种羟基苯基苯并三氮唑类紫外光吸收剂，能有效地保护涂层光泽，避免龟裂和发生斑点，但是其在涂料中容易迁移，因此本发明以其为底物，通过一系列化学反应对其进行改性处理，得到功能单体，功能单体含有季铵盐结构和不饱和双键，不仅具有抗菌性能，还能够参与聚合反应，在涂层中稳定存在，持久发挥紫外线吸收、抗菌性能，并且苯丙乳液中添加了填充颗粒，填充颗粒为酸化硅藻土负载纳米氧化锌的粒子，氧化锌属于N型半导体，价带上的电子可以接受紫外线中的能量发生跃迁，能够吸收紫外线，并且还具有抗菌作用，因此，本发明制备的苯丙乳液不仅能够保护柳木编织品不受细菌的侵蚀，而且还提高其耐老化性能，延长其使用寿命。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例制备一种苯丙乳液，步骤如下：
步骤1、准备以下重量份原料：丙烯酸1份、丙烯酸丁酯20份、苯乙烯20份、功能单体5份、填充颗粒1份、十二烷基磺酸钠1份、过硫酸钾0.5份、去离子水230份、碳酸氢钠1份；
步骤2、将质量1/2的十二烷基磺酸钠加入质量1/2去离子水中，混合均匀后加入丙烯酸、丙烯酸丁酯、苯乙烯、功能单体，转速100r/min条件下混合1h，得到预乳化液；
步骤3、将剩余的十二烷基磺酸钠、剩余的去离子水和碳酸氢钠加入反应釜中，升温至80℃，加入质量1/10的预乳化液和过硫酸钾，搅拌20min后升温至85℃，加入剩余的预乳化液和填充颗粒，滴加结束后，保温反应2h，降温至40℃，得到苯丙乳液。
填充颗粒由以下步骤制成：
步骤A1、将0.2g硅藻土置于马弗炉中在450℃下煅烧2h，将煅烧后的硅藻土置于40mL质量分数37％的硫酸溶液中，超声处理30min，然后过滤，滤饼干燥后，得到酸化硅藻土；
步骤A2、将0.3g酸化硅藻土加入35mL质量分数25％的硝酸锌溶液中，超声分散30min后，加入5.6mL质量分数30％的碳酸钠溶液，转速100r/min条件下搅拌反应1h，反应结束后，抽滤，滤饼用去离子水洗涤3次，再于300℃下烧结1h，得到填充颗粒。
功能单体由以下步骤制成：
步骤S1、向三口烧瓶中加入0.04mol紫外线吸收剂UV-1300、0.05molN，N-二甲基乙醇胺、50mL正辛烷，搅拌均匀后，升温至90℃，向其中加入0.3g四异丙基钛酸酯，反应3h，降温至60℃，加入去离子水，反应20min，过滤，滤液经减压浓缩，得到中间体1；
步骤S2、向三口烧瓶中依次加入0.05mol中间体1、0.05mol对氨基溴苄和50mL异丙醇，搅拌升温至回流反应4h，反应结束后，减压蒸馏去除异丙醇，然后在异丙醇和乙酸乙酯体积比1：1的混合溶剂中重结晶3次，得到中间体2；
步骤S3、将80mL异丙醇加入三口烧瓶中，加入KOH调节pH至8.0，然后加入0.05mL中间体2和0.05mL甲基丙烯酸缩水甘油酯，升温至80℃，磁力搅拌下，保温反应2h，反应结束后，加入去离子水洗涤，用乙酸乙酯萃取，减压蒸馏去除乙酸乙酯，得到功能单体。
实施例2
本实施例制备一种苯丙乳液，步骤如下：
步骤1、准备以下重量份原料：丙烯酸1份、丙烯酸丁酯25份、苯乙烯20份、功能单体6份、填充颗粒1份、十二烷基磺酸钠1份、过硫酸钾0.5份、去离子水250份、碳酸氢钠1.5份；
步骤2、将质量1/2的十二烷基磺酸钠加入质量1/2去离子水中，混合均匀后加入丙烯酸、丙烯酸丁酯、苯乙烯、功能单体，转速150r/min条件下混合1.5h，得到预乳化液；
步骤3、将剩余的十二烷基磺酸钠、剩余的去离子水和碳酸氢钠加入反应釜中，升温至80℃，加入质量1/10的预乳化液和过硫酸钾，搅拌20min后升温至85℃，加入剩余的预乳化液和填充颗粒，滴加结束后，保温反应2.5h，降温至40℃，得到苯丙乳液。
填充颗粒由以下步骤制成：
步骤A1、将0.2g硅藻土置于马弗炉中在450℃下煅烧2h，将煅烧后的硅藻土置于45mL质量分数37％的硫酸溶液中，超声处理30min，然后过滤，滤饼干燥后，得到酸化硅藻土；
步骤A2、将0.4g酸化硅藻土加入38mL质量分数25％的硝酸锌溶液中，超声分散30min后，加入5.8mL质量分数30％的碳酸钠溶液，转速150r/min条件下搅拌反应1.5h，反应结束后，抽滤，滤饼用去离子水洗涤4次，再于300℃下烧结1h，得到填充颗粒。
功能单体由以下步骤制成：
步骤S1、向三口烧瓶中加入0.04mol紫外线吸收剂UV-1300、0.05molN，N-二甲基乙醇胺、50mL正辛烷，搅拌均匀后，升温至92℃，向其中加入0.35g四异丙基钛酸酯，反应3.5h，降温至60℃，加入去离子水，反应25min，过滤，滤液经减压浓缩，得到中间体1；
步骤S2、向三口烧瓶中依次加入0.05mol中间体1、0.055mol对氨基溴苄和58mL异丙醇，搅拌升温至回流反应5h，反应结束后，减压蒸馏去除异丙醇，然后在异丙醇和乙酸乙酯体积比1：1的混合溶剂中重结晶3次，得到中间体2；
步骤S3、将90mL异丙醇加入三口烧瓶中，加入KOH调节pH至8.0，然后加入0.05mL中间体2和0.055mL甲基丙烯酸缩水甘油酯，升温至80℃，磁力搅拌下，保温反应3h，反应结束后，加入去离子水洗涤，用乙酸乙酯萃取，减压蒸馏去除乙酸乙酯，得到功能单体。
实施例3
本实施例制备一种苯丙乳液，步骤如下：
步骤1、准备以下重量份原料：丙烯酸1份、丙烯酸丁酯30份、苯乙烯20份、功能单体7份、填充颗粒1份、十二烷基磺酸钠1份、过硫酸钾0.5份、去离子水280份、碳酸氢钠1-2份；
步骤2、将质量1/2的十二烷基磺酸钠加入质量1/2去离子水中，混合均匀后加入丙烯酸、丙烯酸丁酯、苯乙烯、功能单体，转速200r/min条件下混合2h，得到预乳化液；
步骤3、将剩余的十二烷基磺酸钠、剩余的去离子水和碳酸氢钠加入反应釜中，升温至80℃，加入质量1/10的预乳化液和过硫酸钾，搅拌20min后升温至85℃，加入剩余的预乳化液和填充颗粒，滴加结束后，保温反应3h，降温至40℃，得到苯丙乳液。
填充颗粒由以下步骤制成：
步骤A1、将0.2g硅藻土置于马弗炉中在450℃下煅烧2h，将煅烧后的硅藻土置于50mL质量分数37％的硫酸溶液中，超声处理30min，然后过滤，滤饼干燥后，得到酸化硅藻土；
步骤A2、将0.6g酸化硅藻土加入40mL质量分数25％的硝酸锌溶液中，超声分散30min后，加入7.7mL质量分数30％的碳酸钠溶液，转速200r/min条件下搅拌反应2h，反应结束后，抽滤，滤饼用去离子水洗涤5次，再于300℃下烧结1h，得到填充颗粒。
功能单体由以下步骤制成：
步骤S1、向三口烧瓶中加入0.04mol紫外线吸收剂UV-1300、0.05molN，N-二甲基乙醇胺、50mL正辛烷，搅拌均匀后，升温至90-95℃，向其中加入0.45g四异丙基钛酸酯，反应4h，降温至60℃，加入去离子水，反应30min，过滤，滤液经减压浓缩，得到中间体1；
步骤S2、向三口烧瓶中依次加入0.05mol中间体1、0.06mol对氨基溴苄和75mL异丙醇，搅拌升温至回流反应6h，反应结束后，减压蒸馏去除异丙醇，然后在异丙醇和乙酸乙酯体积比1：1的混合溶剂中重结晶3次，得到中间体2；
步骤S3、将100mL异丙醇加入三口烧瓶中，加入KOH调节pH至8.0，然后加入0.05mL中间体2和0.06mL甲基丙烯酸缩水甘油酯，升温至80℃，磁力搅拌下，保温反应4h，反应结束后，加入去离子水洗涤，用乙酸乙酯萃取，减压蒸馏去除乙酸乙酯，得到功能单体。
对比例1
将实施例1中的填充颗粒去除，其余原料及制备过程不变。
对比例2
将实施例2中的功能单体去除，其余原料及制备过程不变。
实施例4
一种抗菌柳木编织品的加工工艺，包括以下步骤：
第一步、将柳条去皮，在55℃烘箱中干燥2h，干燥后用240目的木工砂纸进行打磨处理，增加柳条表面粗糙度，得到剥皮柳条；
第二步、将剥皮柳条置于70℃烘箱中加热30min后，置于0℃环境下放置30min，反复3次，浸水5min，置于55℃烘箱中干燥2-4h，得到预处理柳条；
第三步、将预处理柳条进行编织成篮，得到柳木编织品；
第四步、用质量分数25％的氨水调节实施例1苯丙乳液的pH至8，然后将柳木编织品置于苯丙乳液中浸润3min，取出后，晾至表干，然后于60℃烘箱中干燥2h，得到一种抗菌柳木编织品。
实施例5
一种抗菌柳木编织品的加工工艺，包括以下步骤：
第一步、将柳条去皮，在55℃烘箱中干燥2h，干燥后用240目的木工砂纸进行打磨处理，增加柳条表面粗糙度，得到剥皮柳条；
第二步、将剥皮柳条置于72℃烘箱中加热30min后，置于3℃环境下放置30min，反复4次，浸水8min，置于58℃烘箱中干燥3h，得到预处理柳条；
第三步、将预处理柳条进行编织成篮，得到柳木编织品；
第四步、用质量分数25％的氨水调节实施例2苯丙乳液的pH至8，然后将柳木编织品置于苯丙乳液中浸润4min，取出后，晾至表干，然后于60℃烘箱中干燥3h，得到一种抗菌柳木编织品。
实施例6
一种抗菌柳木编织品的加工工艺，包括以下步骤：
第一步、将柳条去皮，在55℃烘箱中干燥2h，干燥后用240目的木工砂纸进行打磨处理，增加柳条表面粗糙度，得到剥皮柳条；
第二步、将剥皮柳条置于75℃烘箱中加热30min后，置于5℃环境下放置30min，反复5次，浸水10min，置于60℃烘箱中干燥4h，得到预处理柳条；
第三步、将预处理柳条进行编织成篮，得到柳木编织品；
第四步、用质量分数25％的氨水调节实施例3苯丙乳液的pH至8，然后将柳木编织品置于苯丙乳液中浸润4min，取出后，晾至表干，然后于60℃烘箱中干燥3h，得到一种抗菌柳木编织品。
对比例3
将实施例4中的苯丙乳液替换成对比例1中的苯丙乳液，其余加工步骤不变。
对比例4
将实施例5中的苯丙乳液替换成对比例2中的苯丙乳液，其余加工步骤不变。
对比例5
将实施例6中的苯丙乳液替换成广州市敬益新材料有限公司出售的苯丙乳液。
对比例6
本对比例为济宁北坡老榆木家具有限公司出售的柳编提篮。
将实施例4-6和对比例3-6的柳编篮进行性能测试，测试
耐水性：参照标准GB/T1733-1993测试，将各组试材置于水中浸泡，观察10d后有无起泡、脱落现象；
附着力：参照标准GB/T9286-1998测试；
抗菌性：参照标准HG/T3950-2007《抗菌涂料》测试，测试菌种为大肠杆菌；
耐老化性能：将各组试材自然老化半年，然后测试其脆性大小，选同一试验员对各组试材进行挤压，观察是否有脆裂、破碎现象出现；
抗菌持久性：将各组试材自然老化3个月，测试其抑菌率大小；
测试结果如表1所示：
表1
项目
耐水性
附着力
抑菌率(％)
耐老化性能
3月后抑菌率(％)
实施例4
无变化
0
99.9
无变化
92.3
实施例5
无变化
0
99.9
无变化
92.1
实施例6
无变化
0
99.9
无变化
91.8
对比例3
无变化
0
91.9
脆裂
84.5
对比例4
无变化
0
93.9
脆裂
89.6
对比例5
起泡
1
57.6
破碎
35.2
对比例6
起泡
1
51.2
破碎
31.9
由表1可以看出，相比与对比例3-6，实施例4-6的加工工艺所得的柳木编织品具有较好的耐水性、抑菌性和耐老化性能。
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
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