一種微波協(xié)同納米銀對羽絨進行除臭殺菌的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于羽毛清潔技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種對羽絨除臭殺菌的新方法，具體地涉及 一種通過微波協(xié)同氧化鋅納米材料對羽絨進行除臭殺菌的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在上世紀(jì)90年代之前，洗滌羽毛的有關(guān)助劑主要依賴德國漢高和日本獅子兩家 油脂化工公司。直至1990年開始，羽毛、羽絨洗滌劑、除臭劑等在國內(nèi)相繼被開發(fā)。目前， 國產(chǎn)洗滌劑的品質(zhì)已基本達(dá)到國外同類產(chǎn)品的水平，但滅菌除臭劑、整理劑等還存在一定 差距。如何盡快縮短和消除這些差距，對中國這個羽絨生產(chǎn)大國來說，具有重要的現(xiàn)實意義 和較好的市場前景。
[0003] 羽絨是長在鵝、鴨的腹部，成蘆花朵狀的絨毛，與成片狀的羽毛不同，一般直接作 為衣服的填充物從而起到保暖作用。我國是世界上最大的羽絨及制品生產(chǎn)國、出口國和消 費國，年產(chǎn)羽毛絨約20萬噸，占世界產(chǎn)量的80%。與天然纖維或合成纖維制成的織物不同， 由于羽絨是一種動物性蛋白質(zhì)纖維，質(zhì)地比較蓬松，保溫性能高，更適合細(xì)菌的生長繁殖， 故羽絨加工中洗滌后的羽毛若有微量污垢殘留又沒有經(jīng)過滅菌除臭，一旦受潮很容易滋生 細(xì)菌。洗滌但沒經(jīng)除臭處理的羽毛烘干后存在一些異味，主要包括：①羽毛生長過程中禽類 汗腺分泌的油脂的腥臊味，這是羽毛的主要異味；②羽毛、羽絨纖維中受厭氧菌分解產(chǎn)生的 分解垢物的氣味。如何既保證羽絨質(zhì)量又降低成本，保護環(huán)境，這已成為羽絨行業(yè)的關(guān)鍵技 術(shù)問題。因此，發(fā)展安全高效、廉價和環(huán)保的羽絨殺菌工藝當(dāng)務(wù)之急。
[0004] 目前除臭方法按機理可分為兩個類型：（1)物理消臭；（2)化學(xué)消臭。物理除臭劑 是通過物理方法進行除臭，消臭時沒有化學(xué)變化發(fā)生，利用除臭劑或者臭氣的物理性質(zhì)， 不改變臭氣組分的結(jié)果，只改變臭氣的局部濃度，或者說是相對濃度，常見的有吸附除臭 劑、遮掩除臭劑等。吸附性除臭劑一般是活性炭和硅藻土，其缺點是吸附具有選擇性，如活 性炭對氨氣、三甲胺等胺類物質(zhì)的消臭作用就不佳，而且消臭速度較慢。掩蔽除臭劑是用天 然芳香油、香料等物質(zhì)掩蔽惡臭。主要針對很多難以去除的臭味或者除臭比較麻煩的羽絨 材料，按比例混合幾種有氣位的氣體，以減輕惡臭，如傳統(tǒng)的清新劑等，物理除臭方法雖簡 單，但效果差，持久性不好，不能有效消除對人體有害的臭氣成分，臭氣實際上依然存在。化 學(xué)除臭劑是利用氧化、還原分解、中和反應(yīng)、加成反應(yīng)、縮合反應(yīng)、離子交換反應(yīng)等將產(chǎn)生的 惡臭物質(zhì)變?yōu)闊o臭物質(zhì)從而消除臭氣。主要化學(xué)方法有：①用有機酸中和胺類等有機堿性 物。②采用有選擇性溶解胺類能力的兩性表面活性劑。③采用還原劑還原和吸附被大氣氧 化的部分無機和有機質(zhì)。④用涂層封閉劑來覆蓋凹陷部位而隔離異味源。這種除臭方法要 使用較多的有機試劑，會產(chǎn)生大量的有機廢水，從而產(chǎn)生第二次污染。
[0005] 微波殺菌技術(shù)是近年來發(fā)展起來的對環(huán)境友好的綠色除菌技術(shù)，具有速度快，節(jié) 能、高效和環(huán)保等優(yōu)點。微波加熱不同于傳統(tǒng)加熱，傳統(tǒng)加熱是通過輻射、對流和傳導(dǎo)這三 種方式由表及里進行的，而微波與生物體的相互作用是一個很復(fù)雜的過程，分為熱效應(yīng)和 非熱效應(yīng)兩種。當(dāng)生物體受到微波輻射時，微波透射生物體被吸收后所產(chǎn)生的綜合生物效 應(yīng)結(jié)果，而且在相同條件下，微波殺菌致死溫度比傳統(tǒng)加熱殺菌低。最新研宄認(rèn)為，微波殺 菌時，除了熱效應(yīng)外，還有非熱力的生物效應(yīng)，二者具有協(xié)同增效作用、殺死微生物的效果。 微波非熱效應(yīng)指生物體內(nèi)部不產(chǎn)生明顯的升溫，卻可以產(chǎn)生強烈的生物響應(yīng)，使生物體內(nèi) 發(fā)生各種生理、生化和功能的變化，導(dǎo)致細(xì)菌死亡，達(dá)到殺菌目的。其機理主要有以下幾種： (1)在微波內(nèi)，食品主要成分核酸和蛋白質(zhì)可產(chǎn)生變異，促進微生物死亡；（2)醫(yī)學(xué)研宄發(fā) 現(xiàn)，微波可影響、干擾DNA正常的復(fù)制、轉(zhuǎn)移、合成和修飾等活動；（3)食品科學(xué)研宄發(fā)現(xiàn)， 食品中常見的酶類對微波較為敏感；(4)從細(xì)胞生物學(xué)角度分析，在微波場中，細(xì)胞膜可以 發(fā)生機械性損傷，使細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)外漏，影響其生長繁殖；（5)降低水分活度，破壞微生物的 生存環(huán)境；偶極分子旋轉(zhuǎn)和在交互沉淀池中趨向線形排列，從而引起蛋白質(zhì)二級、三級結(jié)構(gòu) 的改變，導(dǎo)致細(xì)菌問生物死亡，現(xiàn)已經(jīng)應(yīng)用于食品和醫(yī)療等領(lǐng)域，能有效殺滅大腸桿菌、金 黃色葡萄球菌和白色念珠菌等細(xì)菌。此外，在殺菌過程中，微波同時具有干燥羽絨的作用。 納米銀是被公認(rèn)最強的的納米抗菌劑，納米銀的可能抗菌機理主要有兩種：一種是接觸反 應(yīng)說，銀離子接觸反應(yīng)破壞微生物共有成分或使其功能發(fā)生障礙。當(dāng)微量銀離子與微生物 細(xì)胞膜接觸時，因后者帶負(fù)電荷，二者依靠庫侖引力使其牢固結(jié)合，銀離子穿透細(xì)胞壁進入 細(xì)胞內(nèi)并與-SH反應(yīng)，使蛋白質(zhì)凝固，破壞細(xì)胞合成酶的活性，導(dǎo)致細(xì)胞喪失分裂能力而死 亡。銀離子也能阻礙微生物的電子運輸、呼吸、物質(zhì)傳送系統(tǒng)的正常運行。第二種是催化反 應(yīng)說，物質(zhì)表面的微量銀能催化產(chǎn)生活性中心。銀離子激活空氣或水中的氧，產(chǎn)生羥基自由 基（· OH)及活性氧（0廠），這些活性氧物質(zhì)可破壞細(xì)胞內(nèi)各種重要高分子和膜，同時可形 成其他活性氧化物，抑制微生物繁殖和生長能力，從而起到抗菌效果。由于納米銀易于通過 涂布或印染等方法附著于織物上，使抗菌工藝變得簡單有效，但是與織物不同的是，羽絨自 身形態(tài)和使用方法特殊，導(dǎo)致納米銀應(yīng)用于羽絨的殺菌除臭領(lǐng)域目前研宄較少，且尚無將 微波與氧化銀納米材料協(xié)同進行殺菌除臭的研宄應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種微波協(xié)同 納米銀對羽絨進行除臭殺菌的方法。
[0007] 本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：
[0008] 一種微波協(xié)同納米銀對羽絨進行除臭殺菌的方法，包括以下操作步驟：將水洗 過后的羽絨與無菌水混勻，加入納米銀進行混合，采用微波輻照激發(fā)納米銀，微波功率為 200?400W，微波輻照1?6min，羽絨與納米銀的質(zhì)量比為1:0. 5?1:4,微波輻照溫度為 38?50°C ;然后過濾，得到除臭殺菌后的羽絨。
[0009] 所述羽絨與納米銀的質(zhì)量比優(yōu)選為1:3。
[0010] 所述微波福照的時間設(shè)定優(yōu)選為5min。
[0011] 所述微波功率設(shè)定優(yōu)選為300W。
[0012] 所述微波輻照溫度優(yōu)選為50°C。
[0013] 所述過濾所得濾液蒸發(fā)除去水分，再在80°C下烘干回收納米銀，滅菌后循環(huán)使用。
[0014] 本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點和有益效果：
[0015] (1)本發(fā)明與之前報道過的納米材料"涂布"、"印染"工藝不同，將納米銀直接與 清洗后的羽絨混合，工藝簡單快捷，采用微波輻照代替紫外光照射，避免了紫外光照射不均 勻、照射后產(chǎn)生臭氧污染環(huán)境、羽絨滅菌后干燥等問題，結(jié)果顯示納米銀在微波輻照下抗菌 效果良好，且可回收循環(huán)使用。目前尚無將微波與納米銀協(xié)同進行殺菌除臭的研宄應(yīng)用。
[0016] (2)目前羽絨業(yè)除臭殺菌所使用的滅菌除臭劑不僅大量消耗水資源，產(chǎn)生大量有 機廢水形成二次污染。使用納米銀材料殺菌，滅菌率高，安全性能好，加上微波的協(xié)同高效 殺菌除臭作用，形成了高效環(huán)保的殺菌除臭新工藝。
【具體實施方式】
[0017] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0018] 以下實施例所采用的材料為：
[0019] 油溶性納米Ag(北京德科島金科技有限公司，純度大于99. 95% );
[0020] 95%酒精（天津市永大化學(xué)試劑有限公司，分析純）；
[0021] 營養(yǎng)瓊脂（廣東環(huán)凱微生物科技有限公司）；
[0022] 其它試劑均為分析純（廣州化學(xué)試劑廠）。
[0023] 以下實施例所采用的儀器為：
[0024] 手提式蒸汽消毒器YX-280B型（江陰濱江醫(yī)療設(shè)備廠）；
[0025] HJ-6B六聯(lián)磁力攪拌器（金壇市白塔新寶儀器廠）；
[0026] WF-4000常壓微波快速反應(yīng)系統(tǒng)（上海屹堯儀器分析有限公司）。
[0027] 實施例1
[0028] 將0. 50g羽絨用無菌水洗過之后抽濾，轉(zhuǎn)移到裝有50mL無菌水的消化瓶中，放入 滅菌后的轉(zhuǎn)子，充分搖勻，測定微波前羽絨中的菌落總數(shù)；加入0.50g納米銀進行混合，采 用微波輻照激發(fā)納米銀，設(shè)定微波功率為100W，微波輻照溫度為50°C ;然后過濾，得到除臭 殺菌后的羽絨。微波輻照不同時間對微波協(xié)同納米材料鈦抗菌效果的影響，結(jié)果見表1。
[0029] 表1微波時間對抗菌效果的影響
【主權(quán)項】
1. 一種微波協(xié)同納米銀對羽絨進行除臭殺菌的方法，其特征在于包括以下操作步驟： 將水洗過后的羽絨與無菌水混勻，加入納米銀進行混合，采用微波輻照激發(fā)納米銀，微波功 率為200?400W，微波輻照1?6min，羽絨與納米銀的質(zhì)量比為1:0. 5?1:4,微波輻照溫 度為38?50°C ;然后過濾，得到除臭殺菌后的羽絨。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波協(xié)同納米銀對羽絨進行除臭殺菌的方法，其特征在 于：所述羽絨與納米銀的質(zhì)量比為1:3。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種微波協(xié)同納米銀對羽絨進行除臭殺菌的方法，其特征在 于：所述微波福照的時間設(shè)定為5min。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波協(xié)同納米銀對羽絨進行除臭殺菌的方法，其特征在 于：所述微波功率設(shè)定為300W。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波協(xié)同納米銀對羽絨進行除臭殺菌的方法，其特征在 于：所述微波輻照溫度為50°C。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波協(xié)同納米銀對羽絨進行除臭殺菌的方法，其特征在 于：所述過濾所得濾液蒸發(fā)除去水分，再在80°C下烘干回收納米銀，滅菌后循環(huán)使用。
【專利摘要】本發(fā)明屬于羽毛清潔技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種微波協(xié)同納米銀對羽絨進行殺菌除臭的方法。該方法包括以下步驟：將水洗過后的羽絨與無菌水混勻，加入納米銀混合，采用微波輻照激發(fā)納米銀，微波功率為200～400W，微波輻照1～6min，羽絨與納米銀的質(zhì)量比為1:0.5～1:4，微波輻照溫度為38～50℃；然后過濾，得到除臭殺菌后的羽絨。采用本發(fā)明微波協(xié)同納米銀方法對羽絨殺菌率可達(dá)到88.02％。本發(fā)明采用微波協(xié)同氧化鋅納米材料對羽絨進行除臭殺菌的新工藝，具有能耗低、滅菌效率高和對環(huán)境友好等特點，符合可持續(xù)發(fā)展、對環(huán)境友好綠色化學(xué)的要求。
【IPC分類】D06M19-00, D06M10-06
【公開號】CN104611937
【申請?zhí)枴緾N201410839977
【發(fā)明人】黎彧, 王漢道, 周純, 江娟
【申請人】廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年12月30日