一种高防水抗菌透气睡袋及其制备方法与流程

1.本发明涉及防水睡袋技术领域，具体为一种高防水抗菌透气睡袋及其制备方法。


背景技术：

2.随着人们户外活动的增多，睡袋已成为户外宿营的必备装备，现有市面上的睡袋中一般会填充羽绒或者化纤棉，以实现睡袋的保温效果，而羽绒睡袋具有保暖性极高，弹性好，蓬松度高，而且具有质量轻.柔软的肤感，备受人们的喜爱。
3.但由于羽绒来源于鹅、鸭的羽毛，其主要组成成分是蛋白质，且羽绒表面附着有动物性脂肪，在羽绒睡袋长期使用过程中容易潮湿而滋生细菌，不仅会降低羽绒睡袋的质量，甚至危害人们的身体健康；同时，睡袋的防水、透气性能也是购买时考虑的因素之一。
4.基于该情况，我们公开了一种高防水抗菌透气睡袋及其制备方法，以解决该技术问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种高防水抗菌透气睡袋及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种高防水抗菌透气睡袋，所述睡袋包括羽绒填充物和芯套；所述羽绒填充物包括以下重量份的原料，抗菌羽绒75-90份、羊毛10-15份、腈纶纤维4-6份。
7.进一步的，所述抗菌羽绒是由羽绒原料经脱脂液、抗菌液处理后得到。
8.进一步的，所述抗菌液主要由三聚磷酸钠、n，n-亚甲基双丙烯酰胺、全氟辛酸银、n-甲基-1，3-丙二胺、三乙胺经反应制得。
9.进一步的，所述脱脂液主要由生物复合酶、对氨基苯磺酸钠、椰油酰胺丙基甜菜碱组成。
10.进一步的，所述生物复合酶为脂肪酶、中性蛋白酶、亚硫酸氢钠的混合物；所述脂肪酶、中性蛋白酶、亚硫酸氢钠的重量比为8：1：0.5。
11.进一步的，所述羽绒原料为鹅绒、鸭绒或两者的混合物；较为优选的，羽绒原料为鹅绒。
12.进一步的，所述芯套包括竹炭纤维面料、聚四氟乙烯膜，所述竹炭纤维面料、聚四氟乙烯膜之间通过热熔胶复合。
13.进一步的，一种高防水抗菌透气睡袋的制备方法，包括以下步骤；
14.步骤1.羽绒预处理：
15.步骤2.抗菌处理，制得抗菌羽绒：
16.步骤3.制备羽绒填充物；
17.步骤4.制备睡袋。
18.进一步的，一种高防水抗菌透气睡袋的制备方法，包括以下步骤：
19.步骤1.将羽绒原料依次经杀菌-去梗-去灰沙-精分-脱水-脱脂-烘干处理后，备用；
20.步骤2.s21:制备抗菌液；
21.a.以n，n-亚甲基双丙烯酰胺和n-甲基-1，3-丙二胺为单体，二乙醇胺作为封端剂，聚合反应制得聚酰胺基胺；
22.b.将制得的聚酰胺基胺配制成水溶液、全氟辛酸银混合，加入三乙胺，反应得到氟化聚酰胺基胺/纳米银复合物；
23.c.将氟化聚酰胺基胺/纳米银复合物分散于去离子水中，加入三聚磷酸钠调节ph，得到抗菌处理液；
24.s22:向抗菌处理液中加入步骤1处理得到的脱脂羽绒，抗菌处理，烘干得到抗菌羽绒；
25.步骤3.将腈纶纤维和羊毛浸渍于硬脂酸三乙醇胺酯季铵盐水溶液中，浴比10-15：1，温度为50-55℃下，浸渍10-12h，过滤，真空干燥，加入步骤2制得的抗菌羽绒，混合均匀，制得羽绒填充物；腈纶纤维是长度为10-15mm的短纤。
26.步骤4.取竹炭纤维面料和聚四氟乙烯膜，热熔胶复合，制备防水面料，以聚四氟乙烯膜为外侧，缝制芯套，将步骤3制得的羽绒填充物填充于芯套内，缝补制得睡袋。
27.进一步的，所述步骤2包括以下步骤：
28.s21:制备抗菌液；
29.a.以n，n-亚甲基双丙烯酰胺和n-甲基-1，3-丙二胺为单体混合，摩尔比为2∶1投料，溶解于甲醇水溶液中，氮气保护，温度为55-60℃，反应20-24h，自然冷却，加入封端剂二乙醇胺，温度为40-45℃，反应16-18h，将产物旋蒸浓缩，加入乙醚形成沉淀，真空干燥，聚酰胺基胺；
30.b.取浓度8wt.％的聚酰胺基胺水溶液与全氟辛酸银混合，溶解于无水乙醇中，加入三乙胺，搅拌均匀，温度为35-40℃，反应8-10h，温度为80-90℃，旋蒸去除无水乙醇，加入丙酮形成沉淀，真空干燥，得到氟化聚酰胺基胺/纳米银复合物；
31.c.将氟化聚酰胺基胺/纳米银复合物分散于去离子水中，加入三聚磷酸钠调节ph至7.0-7.3，得到抗菌处理液；
32.s22:向抗菌处理液中加入步骤1处理得到的脱脂羽绒，保持浴比5：1，温度为40-45℃，浸泡30-40min，过滤，重复上述抗菌液浸泡操作一次，过滤，温度为110-115℃条件下烘干，得到抗菌羽绒。
33.进一步的，所述步骤1中脱脂的操作步骤如下：
34.s11.脱水处理后的羽绒原料中加入水中，浴比为20：1，加入生物复合酶，温度为25-30℃下，脱脂处理1-2h，过滤，备用；
35.s12.将过滤后的羽绒原料，加入到去离子水中，加入对氨基苯磺酸钠、椰油酰胺丙基甜菜碱；浸泡45-60min，水温为40-50℃，过滤，温度为70-80℃条件下烘干，得到脱脂羽绒。
36.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
37.本发明以取竹炭纤维面料和聚四氟乙烯膜，热熔胶复合，制备防水面料，由于聚四氟乙烯膜的存在，该面料的防水透气性能较为优异，且竹炭纤维面料的抗菌性能较好，因此
以防水面料为原料，将聚四氟乙烯膜设置于外侧，缝制芯套，再将羽绒填充物填充至芯套中，制备得到的睡袋的保温性较好，且防水抗菌透气性能优异。
38.在羽绒填充物制备时，本发明将羽绒原料经过基本的杀菌除杂后，首先利用生物复合酶对羽绒进行酶解脱脂处理，去除羽绒表面致密的醇与酯的混合物层，再使用对氨基苯磺酸钠、椰油酰胺丙基甜菜碱继续处理羽绒表面残留的醇与酯等混合物；对氨基苯磺酸钠分子表面的氨基与羽绒表面羟基产生氢键作用，氢键作用将对氨基苯磺酸钠粘附于羽绒表面，分子中暴露出磺酸根。
39.本发明在制备抗菌液时，考虑到纳米银粒子容易产生团聚，在羽绒中分散不均匀，本发明以n，n-亚甲基双丙烯酰胺和n-甲基-1，3-丙二胺为单体，二乙醇胺作为封端剂，经聚合反应，制得树枝状结构的聚酰胺基胺，具有树枝状结构的聚酰胺基胺可作为纳米银粒子的稳定剂，有效改善纳米银粒子发生团聚的现象。但由于聚酰胺基胺表面含有大量的氨基和少量的羟基，导致其亲水性强，长期使用后易吸潮，降低睡眠舒适感，潮湿环境容易滋生细菌。本发明中为了解决这一问题，选择将聚酰胺基胺与全氟辛酸银混合，在乙二胺的催化作用下，生成氟化聚酰胺基胺/纳米银复合物，一方面起到优异的疏水作用，另一方面作为纳米银的稳定剂，使纳米银持续发挥高效抗菌的作用。
40.本发明在制备抗菌液时，利用三聚磷酸钠，提前将对氟化聚酰胺基胺/纳米银复合物水溶液的ph调节至中性，因为中性条件下氟化聚酰胺基胺带正电荷，而脱脂处理后的羽绒表面均匀分布有带负电荷的磺酸基基团和甜菜碱基团，由于正负电荷的吸引作用，氟化聚酰胺基胺/纳米银复合物也将均匀分布在羽绒表面，形成均匀致密的抗菌层防水层。
41.本发明还添加了羊毛、少量的腈纶纤维，增加蓬松感、柔软舒适感、改善防潮性，羊毛与腈纶表面经硬脂酸三乙醇胺酯季铵盐溶液处理，由于电荷吸引作用和分子间氢键作用，赋予羊毛和腈纶纤维较强的抗菌性；最终制备得到的睡袋具有优异的抗菌性能和良好的防水防潮性，亲肤舒适。
具体实施方式
42.下面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。
43.实施例1
44.一种高防水抗菌透气睡袋的制备方法，包括以下步骤：
45.步骤1.s11.脱水处理后的羽绒原料中加入水中，浴比为20：1，加入生物复合酶，温度为25℃下，脱脂处理1h，过滤，备用；
46.s12.将过滤后的羽绒原料，加入到去离子水中，加入对氨基苯磺酸钠、椰油酰胺丙基甜菜碱；浸泡45min，水温为40℃，过滤，温度为70℃条件下烘干，得到脱脂羽绒。
47.步骤2.s21:制备抗菌液；
48.a.以n，n-亚甲基双丙烯酰胺和n-甲基-1，3-丙二胺为单体混合，摩尔比为2∶1投料，溶解于甲醇水溶液中，氮气保护，温度为55℃，反应20h，自然冷却，加入封端剂二乙醇胺，温度为40℃，反应16h，将产物旋蒸浓缩，加入乙醚形成沉淀，真空干燥，聚酰胺基胺；
49.b.取浓度8wt.％的聚酰胺基胺水溶液与全氟辛酸银混合，溶解于无水乙醇中，加入三乙胺，搅拌均匀，温度为35℃，反应8h，温度为80℃，旋蒸去除无水乙醇，加入丙酮形成沉淀，真空干燥，得到氟化聚酰胺基胺/纳米银复合物；
50.c.将氟化聚酰胺基胺/纳米银复合物分散于去离子水中，加入三聚磷酸钠调节ph至7.0-7.3，得到抗菌处理液；
51.s22:向抗菌处理液中加入步骤1处理得到的脱脂羽绒，保持浴比5：1，温度为40℃，浸泡30min，过滤，重复上述抗菌液浸泡操作一次，过滤，温度为110℃条件下烘干，得到抗菌羽绒。
52.步骤3.将腈纶纤维和羊毛浸渍于硬脂酸三乙醇胺酯季铵盐水溶液中，浴比10：1，温度为50℃下，浸渍10h，过滤，真空干燥，加入步骤2制得的抗菌羽绒，混合均匀，制得羽绒填充物；
53.步骤4.取竹炭纤维面料和聚四氟乙烯膜，热熔胶复合，制备防水面料，以聚四氟乙烯膜为外侧，缝制芯套，将步骤3制得的羽绒填充物填充于芯套内，缝补制得睡袋。
54.该实施例中，羽绒填充物包括以下重量份的原料，抗菌羽绒75份、羊毛10份、腈纶纤维4份。
55.生物复合酶为脂肪酶、中性蛋白酶、亚硫酸氢钠的混合物；其重量比为8：1：0.5；
56.羽绒原料为鹅绒。
57.实施例2
58.一种高防水抗菌透气睡袋的制备方法，包括以下步骤：
59.步骤1.s11.脱水处理后的羽绒原料中加入水中，浴比为20：1，加入生物复合酶，温度为27℃下，脱脂处理1.5h，过滤，备用；
60.s12.将过滤后的羽绒原料，加入到去离子水中，加入对氨基苯磺酸钠、椰油酰胺丙基甜菜碱；浸泡52min，水温为44℃，过滤，温度为75℃条件下烘干，得到脱脂羽绒。
61.步骤2.s21:制备抗菌液；
62.a.以n，n-亚甲基双丙烯酰胺和n-甲基-1，3-丙二胺为单体混合，摩尔比为2∶1投料，溶解于甲醇水溶液中，氮气保护，温度为57℃，反应22h，自然冷却，加入封端剂二乙醇胺，温度为42℃，反应17h，将产物旋蒸浓缩，加入乙醚形成沉淀，真空干燥，聚酰胺基胺；
63.b.取浓度8wt.％的聚酰胺基胺水溶液与全氟辛酸银混合，溶解于无水乙醇中，加入三乙胺，搅拌均匀，温度为37℃，反应9h，温度为84℃，旋蒸去除无水乙醇，加入丙酮形成沉淀，真空干燥，得到氟化聚酰胺基胺/纳米银复合物；
64.c.将氟化聚酰胺基胺/纳米银复合物分散于去离子水中，加入三聚磷酸钠调节ph至7.2，得到抗菌处理液；
65.s22:向抗菌处理液中加入步骤1处理得到的脱脂羽绒，保持浴比5：1，温度为43℃，浸泡35min，过滤，重复上述抗菌液浸泡操作一次，过滤，温度为112℃条件下烘干，得到抗菌羽绒。
66.步骤3.将腈纶纤维和羊毛浸渍于硬脂酸三乙醇胺酯季铵盐水溶液中，浴比13：1，温度为53℃下，浸渍11h，过滤，真空干燥，加入步骤2制得的抗菌羽绒，混合均匀，制得羽绒填充物；
67.步骤4.取竹炭纤维面料和聚四氟乙烯膜，热熔胶复合，制备防水面料，以聚四氟乙
烯膜为外侧，缝制芯套，将步骤3制得的羽绒填充物填充于芯套内，缝补制得睡袋。
68.该实施例中，羽绒填充物包括以下重量份的原料，抗菌羽绒85份、羊毛12份、腈纶纤维5份。
69.生物复合酶为脂肪酶、中性蛋白酶、亚硫酸氢钠的混合物；其重量比为8：1：0.5；
70.羽绒原料为鹅绒。
71.实施例3
72.一种高防水抗菌透气睡袋的制备方法，包括以下步骤：
73.步骤1.s11.脱水处理后的羽绒原料中加入水中，浴比为20：1，加入生物复合酶，温度为30℃下，脱脂处理2h，过滤，备用；
74.s12.将过滤后的羽绒原料，加入到去离子水中，加入对氨基苯磺酸钠、椰油酰胺丙基甜菜碱；浸泡60min，水温为50℃，过滤，温度为80℃条件下烘干，得到脱脂羽绒。
75.步骤2.s21:制备抗菌液；
76.a.以n，n-亚甲基双丙烯酰胺和n-甲基-1，3-丙二胺为单体混合，摩尔比为2∶1投料，溶解于甲醇水溶液中，氮气保护，温度为60℃，反应24h，自然冷却，加入封端剂二乙醇胺，温度为45℃，反应18h，将产物旋蒸浓缩，加入乙醚形成沉淀，真空干燥，聚酰胺基胺；
77.b.取浓度8wt.％的聚酰胺基胺水溶液与全氟辛酸银混合，溶解于无水乙醇中，加入三乙胺，搅拌均匀，温度为40℃，反应10h，温度为90℃，旋蒸去除无水乙醇，加入丙酮形成沉淀，真空干燥，得到氟化聚酰胺基胺/纳米银复合物；
78.c.将氟化聚酰胺基胺/纳米银复合物分散于去离子水中，加入三聚磷酸钠调节ph至7.3，得到抗菌处理液；
79.s22:向抗菌处理液中加入步骤1处理得到的脱脂羽绒，保持浴比5：1，温度为45℃，浸泡40min，过滤，重复上述抗菌液浸泡操作一次，过滤，温度为115℃条件下烘干，得到抗菌羽绒。
80.步骤3.将腈纶纤维和羊毛浸渍于硬脂酸三乙醇胺酯季铵盐水溶液中，浴比15：1，温度为55℃下，浸渍12h，过滤，真空干燥，加入步骤2制得的抗菌羽绒，混合均匀，制得羽绒填充物；
81.步骤4.取竹炭纤维面料和聚四氟乙烯膜，热熔胶复合，制备防水面料，以聚四氟乙烯膜为外侧，缝制芯套，将步骤3制得的羽绒填充物填充于芯套内，缝补制得睡袋。
82.该实施例中，羽绒填充物包括以下重量份的原料，抗菌羽绒90份、羊毛15份、腈纶纤维6份。
83.生物复合酶为脂肪酶、中性蛋白酶、亚硫酸氢钠的混合物；其重量比为8：1：0.5；
84.羽绒原料为鹅绒。
85.实施例4
86.一种高防水抗菌透气睡袋的制备方法，包括以下步骤：
87.步骤1.s11.脱水处理后的羽绒原料中加入水中，浴比为20：1，加入生物复合酶，温度为30℃下，脱脂处理2h，过滤，备用；
88.s12.将过滤后的羽绒原料，加入到去离子水中，加入对氨基苯磺酸钠、椰油酰胺丙基甜菜碱；浸泡60min，水温为50℃，过滤，温度为80℃条件下烘干，得到脱脂羽绒。
89.步骤2.s21:制备抗菌液；
90.a.以n，n-亚甲基双丙烯酰胺和n-甲基-1，3-丙二胺为单体混合，摩尔比为2∶1投料，溶解于甲醇水溶液中，氮气保护，温度为60℃，反应24h，自然冷却，加入封端剂二乙醇胺，温度为45℃，反应18h，将产物旋蒸浓缩，加入乙醚形成沉淀，真空干燥，聚酰胺基胺；
91.b.取浓度8wt.％的聚酰胺基胺水溶液与全氟辛酸银混合，溶解于无水乙醇中，加入三乙胺，搅拌均匀，温度为40℃，反应10h，温度为90℃，旋蒸去除无水乙醇，加入丙酮形成沉淀，真空干燥，得到氟化聚酰胺基胺/纳米银复合物；
92.c.将氟化聚酰胺基胺/纳米银复合物分散于去离子水中，加入三聚磷酸钠调节ph至7.3，得到抗菌处理液；
93.s22:向抗菌处理液中加入步骤1处理得到的脱脂羽绒，保持浴比5：1，温度为45℃，浸泡40min，过滤，重复上述抗菌液浸泡操作一次，过滤，温度为112℃条件下烘干，得到抗菌羽绒。
94.步骤3.将腈纶纤维和羊毛浸渍于硬脂酸三乙醇胺酯季铵盐水溶液中，浴比15：1，温度为53℃下，浸渍12h，过滤，真空干燥，加入步骤2制得的抗菌羽绒，混合均匀，制得羽绒填充物；
95.步骤4.取竹炭纤维面料和聚四氟乙烯膜，热熔胶复合，制备防水面料，以聚四氟乙烯膜为外侧，缝制芯套，将步骤3制得的羽绒填充物填充于芯套内，缝补制得睡袋。
96.该实施例中，羽绒填充物包括以下重量份的原料，抗菌羽绒87份、羊毛15份、腈纶纤维5份。
97.生物复合酶为脂肪酶、中性蛋白酶、亚硫酸氢钠的混合物；其重量比为8：1：0.5；
98.羽绒原料为鸭绒。
99.对比例1
100.一种高防水抗菌透气睡袋的制备方法，包括以下步骤：
101.步骤1.s11.脱水处理后的羽绒原料中加入水中，浴比为20：1，加入生物复合酶，温度为30℃下，脱脂处理2h，过滤，水洗，过滤，温度为80℃条件下烘干，得到脱脂羽绒。
102.步骤2-4内容与实施例3步骤2-4内容相同。
103.对比例2
104.一种高防水抗菌透气睡袋的制备方法，包括以下步骤：
105.步骤1.s11.脱水处理后的羽绒原料中加入水中，浴比为20：1，加入生物复合酶，温度为30℃下，脱脂处理2h，过滤，备用；
106.s12.将过滤后的羽绒原料，加入到去离子水中，加入对氨基苯磺酸钠、椰油酰胺丙基甜菜碱；浸泡60min，水温为50℃，过滤，温度为80℃条件下烘干，得到脱脂羽绒。
107.步骤2.s21:制备抗菌液；
108.a.以n，n-亚甲基双丙烯酰胺和n-甲基-1，3-丙二胺为单体混合，摩尔比为2∶1投料，溶解于甲醇水溶液中，氮气保护，温度为60℃，反应24h，自然冷却，加入封端剂二乙醇胺，温度为45℃，反应18h，将产物旋蒸浓缩，加入乙醚形成沉淀，真空干燥，聚酰胺基胺；
109.b.取浓度8wt.％的聚酰胺基胺水溶液与氯化银混合，溶解于无水乙醇中，加入硼氢化钠，搅拌均匀，温度为40℃，反应10h，温度为90℃，旋蒸去除无水乙醇，加入丙酮形成沉淀，真空干燥，得到聚酰胺基胺/纳米银复合物；
110.c.将聚酰胺基胺/纳米银复合物分散于去离子水中，加入三聚磷酸钠调节ph至
7.3，得到抗菌处理液；
111.s22:向抗菌处理液中加入步骤1处理得到的脱脂羽绒，保持浴比5：1，温度为45℃，浸泡40min，过滤，重复上述抗菌液浸泡操作一次，过滤，温度为115℃条件下烘干，得到抗菌羽绒。
112.步骤3和步骤4内容与实施例3步骤3-4内容相同。
113.对比例3
114.一种高防水抗菌透气睡袋的制备方法，包括以下步骤：
115.步骤1.s11.脱水处理后的羽绒原料中加入水中，浴比为20：1，加入生物复合酶，温度为30℃下，脱脂处理2h，过滤，备用；
116.s12.将过滤后的羽绒原料，加入到去离子水中，加入对氨基苯磺酸钠、椰油酰胺丙基甜菜碱；浸泡60min，水温为50℃，过滤，温度为80℃条件下烘干，得到脱脂羽绒。
117.步骤2.将步骤1处理得到的脱脂羽绒放入去离子水中，保持浴比5：1，
118.s22:将纳米银粒子加入到聚丙烯酸钠溶液中，制得抗菌液处理液，向抗菌处理液中加入步骤1处理得到的脱脂羽绒，保持浴比5：1，温度为45℃，浸泡40min，过滤，重复上述抗菌液浸泡操作一次，过滤，温度为115℃条件下烘干，得到抗菌羽绒。
119.步骤3和步骤4内容与实施例3步骤3-4内容相同。
120.实验例
121.抗菌性测试：取实施例1-4、对比例1-3制备得到的睡袋，依据《gb/t 20944.3-2008纺织品抗菌性能的评价第3部分》的规定进行抗菌性测试，测试结果见下表1：
[0122][0123]
表1
[0124]
由表1数据可知，实施例1-4制得的睡袋，对金黄色葡萄球菌、白色念珠球菌、大肠杆菌的平均抑菌率均可达98.8以上，抗菌性强。对比例1中，在羽绒原料脱脂过程未添加对氨基苯磺酸钠、椰油酰胺丙基甜菜碱，羽绒表面与抗菌剂之间无法形成电荷吸引作用，导致抗菌剂分布不均匀，抗菌剂附着率降低，最终导致睡袋的抗菌性低于实施例3。对比例3中，抗菌液是将纳米银粒子溶液，直接浸渍处理羽绒，由于出现团聚，最终在羽绒表面的分布不均匀，负载率低，故抗菌性与实施例3相比要差。
[0125]
实施例1-4、对比例1-3在相同环境放置半年后，最终发现对比例2的防潮性能最差。这是由于对比例2在制备抗菌液时，聚酰胺基胺与氯化银溶液，在硼氢化钠催化作用下，生成聚酰胺基胺/纳米银复合材料，未引入氟，亲水性强无疏水性，因此导致其制备的睡袋防潮能力较弱。
[0126]
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。