[發明專利]一種功能性納米紡織品及其制備方法

有效

• 申請號: 201310074045.9
• 申請日: 2013-03-07
• 公開（公告）號: CN103147290A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 虞鳴;李景燁;王自強;劉漢洲
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海應用物理研究所
• 主分類號: D06M14/18
• 分類號: D06M14/18;D06M14/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鐘華;王衛彬

技術領域

本發明具體的涉及一種功能性納米紡織品及其制備方法。

背景技術

納米材料泛指由納米尺寸結構單元構成的任何類型的材料，也包括粒子尺寸小于100nm的單晶體或多晶體、團簇以及顆粒，是常規材料在尺寸上從量變到質變的飛躍，具有常規材料所無法比擬的特點和功能，應用范圍已涉及到各個行業與領域。近年來，納米材料作為一種新型的紡織品功能整理劑已經引起了各國政府和各行業的極大關注，成為21世紀的研究熱點之一。納米材料給紡織界帶來了新的生機和活力，利用納米技術制造的新型紡織品，促使傳統的紡織行業向高科技產業轉化，對紡織行業科技進步起到了巨大的推動作用。但是作為與人類生活密切相關的紡織行業，納米材料的應用才剛剛起步，把高科技的納米材料引入紡織業，開發多功能、高附加值的紡織新產品，可提高我國紡織行業的技術競爭水平，給紡織業帶來革命性的突破和廣闊的生存空間。

已報道的功能性納米紡織品的制備方法歸納起來有如下幾種：

1、共混型，即在聚合、紡絲階段上混入功能性納米粒子。共混型包括溶液共混和熔體共混兩種方法：①利用溶液共混方法的制備過程是把基材化合物溶解于適當的溶劑中，然后加入納米粒子，混合均勻后進行聚合反應，再進行紡絲加工；②利用熔融共混方法是在聚合物紡絲過程中添加納米粒子，制備功能纖維。

混合型工藝雖然可以得到持久性的效果，但是紡絲過程中納米粒子易聚集、分散困難，易堵塞紡絲孔，致使生產難度增加，纖維性能下降；此外，共混法僅適合化纖的生產，無法用于天然纖維紡織品，存在一定的局限性。

2、后整理型，即在織物的后整理階段進行吸附或固著功能性納米粒子。后整理型工藝主要分為三種：①納米粒子直接作為固體物質加入到紡織品后整理劑中；②將納米粒子的乳液和紡織品后整理劑均勻混合后用于紡織品整理；③在粘合劑的存在下涂覆到紡織品表面，形成功能性涂層。

后整理型因工藝操作簡單易行，在不改變原生產工藝流程以及設備的基礎上賦予紡織品特定的功能，適合功能性產品的批量生產，成為常用的生產功能性納米紡織品的方法，尤其適合天然纖維紡織品的功能整理。

但是，后整理型工藝中多是借助粘合劑、樹脂或交聯劑的作用將納米材料結合到紡織品上，這種物理結合方式的牢度弱，耐久性差，功能不能持久，而且制得的產品手感、透氣透濕等服用性能也會大大下降。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是為了克服現有的功能性納米紡織品中，納米粒子與紡織品結合牢度弱、耐久性差、功能不持久、產品服用性能差等問題，而提供了一種功能性納米紡織品及其制備方法。本發明的制備方法無需添加粘合劑、樹脂或交聯劑，最大程度保持了原紡織品的手感、透氣透濕等性能，適合用于服用織物，并且成本較低，適合批量生產。本發明的功能性納米紡織品具有優異的耐洗滌、耐磨擦性能，功能持久。

本發明提供了一種功能性納米紡織品的制備方法，其包含下列步驟：

步驟（1）：有機溶劑中，將表面含有羥基的無機納米粒子，與含有能與羥基反應的基團以及碳碳雙鍵（C＝C）的化合物反應，即得修飾后的無機納米粒子；其中，所述的能與羥基反應的基團為羧基、C₁～C₁₂烷基-氧羰基、C₁～C₁₂烷基-羰氧基、ClCO-、或環氧基；所述的化合物含有至少一個上述基團并含有至少一個碳碳雙鍵（C＝C）；所述的表面含有羥基的無機納米粒子為納米TiO₂、納米ZnO、納米SiO₂、納米Al₂O₃、納米MgO和納米ZrO₂中的任意一種；所述的無機納米粒子的粒徑在1～100nm之間；所述的有機溶劑是甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮、四氫呋喃、二氧六環、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、甲苯和二甲苯中的一種或幾種；

步驟（2）：將步驟（1）制得的修飾后的無機納米粒子、單體A以及紡織品進行接枝共聚反應，即可；其中，所述的單體A為苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸、丙烯酸酯類、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯類、丙烯酰胺、N-異丙基丙烯酰胺、乙烯基吡啶和乙烯基吡咯烷酮中的一種或多種；所述的紡織品是由天然纖維和/或合成纖維制得的織物或非織造布。