[發(fā)明專利]一種在滌綸織物表面制備納米二氧化鈦薄膜的方法

無(wú)效

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• 申請(qǐng)日: 2011-06-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102277723A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張輝;朱紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安工程大學(xué)
• 主分類號(hào): D06M11/46
• 分類號(hào): D06M11/46;D06M13/50;D06M10/08;D06M101/32
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 羅笛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于功能紡織材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種滌綸織物的表面處理方法，具體涉及一種在滌綸織物表面制備納米二氧化鈦薄膜的方法。

背景技術(shù)

在眾多的半導(dǎo)體功能無(wú)機(jī)材料中，納米二氧化鈦粉體因具有良好的光催化活性和電性能，在光催化、染料、工業(yè)催化、鋰離子二次電池材料和光敏化電池等領(lǐng)域中應(yīng)用前景廣闊，成為當(dāng)前納米技術(shù)研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。納米二氧化鈦粉體材料比較突出的問(wèn)題是容易團(tuán)聚，導(dǎo)致光催化活性降低，對(duì)其它性能也有很大影響。因此合成單分散高質(zhì)量的納米二氧化鈦粉體是近年來(lái)的研究重點(diǎn)。目前，制備納米二氧化鈦粉體主要有溶膠凝膠法、均勻沉淀法、微乳法和水熱法等多種方法，其中水熱技術(shù)表現(xiàn)出較為寬廣的發(fā)展前景，這是由于反應(yīng)發(fā)生在密閉的系統(tǒng)中，不會(huì)有其它雜質(zhì)的引入，制備時(shí)溫度較低，時(shí)間較短，制得的納米二氧化鈦粉體粒徑小、純度高、分散性好、顆粒均勻、晶粒發(fā)育完整、形狀可控，而且能夠得到理想的化學(xué)計(jì)量組成材料等優(yōu)異特性。滌綸纖維強(qiáng)度高，彈性好，耐熱、耐磨和耐光輻照，可用于衣料、床上用品、各種裝飾布料、國(guó)防軍工特殊織物等紡織品，以及其他工業(yè)用纖維制品，如過(guò)濾材料、絕緣材料、輪胎簾子線和傳送帶等。采用水熱技術(shù)在滌綸織物纖維表面負(fù)載納米二氧化鈦薄膜具有十分廣闊的發(fā)展前景，不僅使改性后的滌綸織物具有抗菌性能，抗紫外線能力增強(qiáng)，而且耐洗滌性能優(yōu)良，還能夠用于印染廢水光催化降解等方面。

目前有關(guān)使用硫酸鈦和尿素對(duì)滌綸織物負(fù)載納米二氧化鈦薄膜的產(chǎn)品還沒(méi)有。對(duì)滌綸織物進(jìn)行表面改性方法主要有兩種：一是制備含有納米顆粒的功能性纖維，即在紡絲過(guò)程中將納米顆粒分散在化纖原材料中，再紡絲成纖，其優(yōu)點(diǎn)是性能持久，缺點(diǎn)是納米顆粒與聚合物材料親和性較差，納米顆粒分散不均勻，團(tuán)聚現(xiàn)象嚴(yán)重，大部分納米顆粒包埋在纖維基體中，纖維表面的納米顆粒很少，因此功能性大幅下降；二是采用后整理工藝將納米顆粒整理到織物表面，通常使用粘合劑和助劑等原料，因此也同樣面臨著納米顆粒團(tuán)聚的問(wèn)題，而且整理后的織物耐洗滌牢度不好，織物服用性能受到影響，手感明顯變差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種在滌綸織物表面制備納米二氧化鈦薄膜的方法，解決了現(xiàn)有的改性方法處理得到的滌綸織物抗紫外線和抗菌性能、耐洗滌性能差以及織物手感風(fēng)格下降的問(wèn)題。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種在滌綸織物表面制備納米二氧化鈦薄膜的方法，具體按照以下步驟實(shí)施：

步驟1：將待處理的滌綸織物在60～90℃條件下，用處理液在頻率28kHz、功率100w條件下，超聲振蕩清洗10～30min，然后烘干備用；

步驟2：按待處理的滌綸織物質(zhì)量的0.5～1.5%稱取硅烷偶聯(lián)劑，將稱取的硅烷偶聯(lián)劑充分溶解在體積比為1：3的無(wú)水乙醇與去離子水溶液中，得到混合溶液，將步驟1得到的預(yù)處理好的滌綸織物浸入上述混合溶液中，在60℃的條件下攪拌處理1～3h，然后置于25W紫外線燈下照射10～30min，80℃預(yù)烘10min，110℃焙烘20min，用去離子沸水漂洗1～3次；

步驟3：按照質(zhì)量比為1：1～5稱取步驟2得到的處理后的滌綸織物及硫酸鈦，按照尿素和硫酸鈦的摩爾比為1：0.1～0.5，根據(jù)稱取的硫酸鈦用量稱取尿素，分別用去離子水溶解硫酸鈦和尿素，得到硫酸鈦、尿素溶液，把尿素溶液加入到硫酸鈦溶液中并劇烈攪拌得到混合溶液，將稱取的滌綸織物浸漬在混合溶液中5～20min，然后將浸漬有滌綸織物的混合溶液放入高溫高壓反應(yīng)釜中，并用去離子水填充至反應(yīng)釜體積的60～80%，密封，將密封好的反應(yīng)釜在140～180℃條件下水熱反應(yīng)1～2h，待反應(yīng)結(jié)束后取出滌綸織物；

步驟4：將步驟3得到的反應(yīng)后的滌綸織物，以1：30～50的浴比，在溫度為100℃的條件下用洗滌液洗滌15～30min，然后用熱、冷水反復(fù)洗滌，烘干，完成在滌綸織物表面制備納米二氧化鈦薄膜。

本發(fā)明的特點(diǎn)還在于，

其中的步驟1中的處理液是由體積比為1：1的去離子水與質(zhì)量濃度為95%的無(wú)水乙醇混合而成的。

其中的步驟3中的尿素溶液中，去離子水與尿素的質(zhì)量比為1：3～6，硫酸鈦溶液中，去離子水與硫酸鈦的質(zhì)量比為1：3～10。

其中的步驟4中的洗滌液，按照質(zhì)量-體積比，是由2g/L的固體皂片、2g/L的純堿溶于水組成的。