[发明专利]一种微波协同纳米氧化钛对羽绒进行除臭杀菌的方法

说明书

技术领域

本发明属于羽毛清洁技术领域，涉及一种对羽绒除臭杀菌的新方法，具体地涉及一种通过微波协同氧化钛纳米材料对羽绒进行除臭杀菌的方法。

背景技术

在上世纪90年代之前，洗涤羽毛的有关助剂主要依赖德国汉高和日本狮子两家油脂化工公司。直至1990年开始，羽毛、羽绒洗涤剂、除臭剂等在国内相继被开发。目前，国产洗涤剂的品质已基本达到国外同类产品的水平，但灭菌除臭剂、整理剂等还存在一定差距。如何尽快缩短和消除这些差距，对中国这个羽绒生产大国来说，具有重要的现实意义和较好的市场前景。

羽绒是长在鹅、鸭的腹部，成芦花朵状的绒毛，与成片状的羽毛不同，一般直接作为衣服的填充物从而起到保暖作用。我国是世界上最大的羽绒及制品生产国、出口国和消费国，年产羽毛绒约20万吨，占世界产量的80％。与天然纤维或合成纤维制成的织物半成品完全不同，由于羽绒是一种动物性蛋白质纤维，使用方式特殊，质地比较蓬松，保温性能高，更适合细菌的生长繁殖。洗涤但没经除臭处理的羽毛烘干后存在一些异味，主要包括：①羽毛生长过程中禽类汗腺分泌的油脂的腥臊味，这是羽毛的主要异味；②羽毛、羽绒纤维中受厌氧菌分解产生的分解垢物的气味。如何既保证羽绒质量又降低成本，保护环境，这已成为羽绒行业的关键技术问题。因此，发展安全高效、廉价和环保的羽绒杀菌工艺当务之急。

目前除臭方法按机理可分为两个类型：(1)物理消臭；(2)化学消臭。物理除臭剂是通过物理方法进行除臭，消臭时没有化学变化发生，常见的有吸附除臭剂、遮掩除臭剂等。吸附性除臭剂是采用具有优异吸附能力的物质利用分子间范德华力将恶臭分子吸附于多孔性物质中的除臭方法，除臭剂比表面大、空容大，通常能吸附减少空气中恶臭浓度以达到除臭的目的。吸附材料一般是活性碳和硅藻土，其缺点是吸附具有选择性，如活性碳对氨气、三甲胺等胺类物质的消臭作用就不佳，而且消臭速度较慢。掩蔽除臭剂是用天然芳香油、香料等物质掩蔽恶臭。主要针对很多难以去除的臭味或者除臭比较麻烦的羽绒材料，按比例混合几种有气位的气体，以减轻恶臭，如传统的清新剂等，但普通遮盖法用易挥发的香料入羽绒中掩盖臭味，该法虽简单，但效果差，持久性不好，不能有效消除对人体有害的臭气成分，臭气实际上依然存在。化学除臭剂是利用氧化、还原分解、中和反应、加成反应、缩合反应、离子交换反应等将产生的恶臭物质变为无臭物质从而消除臭气。主要化学方法有：①用有机酸中和胺类等有机碱性物。②采用有选择性溶解胺类能力的两性表面活性剂。③采用还原剂还原和吸附被大气氧化的部分无机和有机质。④用涂层封闭剂来覆盖凹陷部位而隔离异味源。这种除臭方法要使用较多的有机试剂，会产生大量的有机废水，从而产生第二次污染。

微波杀菌技术是近年来发展起来的对环境友好的绿色除菌技术，具有速度快，节能、高效和环保等优点。微波加热不同于传统加热，传统加热是通过辐射、对流和传导这三种方式由表及里进行的，而微波加热是材料在电磁场中由介质损耗而引起的介电加热产生热效应，具有杀菌快速、高效及环保等特点，已经应用于食品和医疗等领域，能有效杀灭大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌等细菌，并且在羽绒灭菌过程中同时具有干燥的作用。纳米TiO₂也称光触媒，对绿脓杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、牙枝菌和曲霉等近百种病菌都均具有很强的广谱杀菌能力，广泛应用于水处理、食品包装、卫生日用品、化妆品、纺织品等行业，具有优异的长效杀菌效应，是一种理想的无机抗菌剂。它对细菌作用表现有两方面：一方面，TiO₂在阳光尤其是紫外线的照射下，粒子中的价带电子被激发跃迁到导带，形成光生电子孔穴，并在空间电荷层的电场作用下，发生有效分离。光生电子(e)或光生空穴(h⁺)与细胞膜或细胞内组分反应而导致细胞死亡。另一方面，光生电子或光生空穴与水或空气中的氧反应，生成活性氧类：e+H₂+O₂→H₂O₂,h⁺+H₂O→OH^－+H⁺,氧化能力极强的活性氧类进攻细胞内组分，发生生化反应而导致细胞死亡。同时H₂O₂和OH^－也有一定的灭菌能力，可以分解细菌有机物，具有防污防臭功能，属于低毒、高效环保型的抗菌材料。但是这些现有技术存在紫外光照射不均匀、照射后产生臭氧污染环境、羽绒灭菌后还需要干燥等问题。

发明内容