[發明專利]光催化活性和磁性納米三氧化二鐵改性錦綸織物的方法

無效

• 申請號: 201310089192.3
• 申請日: 2013-03-20
• 公開（公告）號: CN103147275A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 張輝;宋杰瑤;楊振威
• 申請（專利權）人: 西安工程大學
• 主分類號: D06M11/11
• 分類號: D06M11/11;D06M13/402;D06M11/49;D06M13/256;D06M15/03;D06M13/513;D06M10/00;D06M101/34
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 羅笛

技術領域

本發明屬于功能紡織材料技術領域，涉及一種錦綸織物的改性方法，具體涉及一種光催化活性和磁性納米三氧化二鐵改性錦綸織物的方法。

背景技術

納米三氧化二鐵具有良好的光催化活性和磁性能，硬度高，良好的耐候性，耐光性和化學穩定性，是一種重要的無機顏料和精細陶瓷原料，可以用作光催化降解有機污染物和磁性記錄材料。目前，制備納米三氧化二鐵方法總體上可分為干法和濕法。干法包括微波法、火焰熱分解、氣相沉積、低溫等離子體化學氣相沉積法和激光熱分解法等；濕法包括水熱法、強迫水解法、凝膠-溶膠法、微乳液法、沉淀法和膠體化學法等。其中水熱法具有制備的粒子純度高，分散性好，晶形好且大小可控，易實現工業化生產高質量產品等優點。錦綸織物具有優異的強度和耐磨性能，不僅可以用作羽絨服、登山服等服用面料，而且還廣泛用于裝飾和產業用織物，在錦綸織物纖維表面包覆一層具有光催化活性和磁性的納米三氧化二鐵顆粒薄膜，將會極大地拓寬錦綸織物的應用范圍，提高產品附加值。

目前采用水熱法對錦綸織物包覆納米三氧化二鐵顆粒薄膜的相關技術還沒有。現有的錦綸織物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，即在紡絲過程中將納米顆粒分散在化纖原材料中，再紡絲成纖，其優點是性能持久，缺點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，團聚現象嚴重，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，因此性能大幅度下降；二是使用粘合劑和助劑將納米顆粒配制成整理液，采用浸漬或浸壓、烘干等工藝將納米顆粒粘附到織物表面，同樣也面臨著納米顆粒團聚的問題，而且整理后的織物耐洗滌牢度不好，手感變差，服用性能受到很大影響。

發明內容

本發明的目的是提供一種光催化活性和磁性納米三氧化二鐵改性錦綸織物的方法，改性后的錦綸織物具有良好的光催化活性、磁性能及耐洗滌性能，而且不影響錦綸織物的手感和透氣性。

本發明所采用的技術方案是，光催化活性和磁性納米三氧化二鐵改性錦綸織物的方法，具體按照以下步驟實施：

步驟1、配制稀鹽酸溶液，利用鹽酸溶液對錦綸織物進行刻蝕，然后使用N，N-二甲基甲酰胺溶液對刻蝕后的錦綸織物進行溶脹處理；

步驟2、配制硫酸鐵、氫氧化鈉、十二烷基苯磺酸鈉和殼聚糖的改性溶液，將預處理后的錦綸織物放入改性溶液中進行水熱反應，獲得改性錦綸織物；

步驟3、配制偶聯劑溶液，將改性錦綸織物置于偶聯劑溶液進行處理，再將經偶聯劑溶液處理的改性錦綸織物進行固化處理，獲得包覆光催化活性和磁性納米三氧化二鐵顆粒薄膜的錦綸織物。

本發明的特點還在于，

步驟1具體按照以下步驟實施：

1.1）按照鹽酸與水的體積比1：4～6，配制稀鹽酸溶液，所述的鹽酸的質量濃度為36%；

1.2）稱取錦綸織物，按照浴比1：30～50，將稱取的錦綸織物放入步驟1.1）中配制好的稀鹽酸溶液中，于50℃～70℃條件下，將稱取的錦綸織物用稀鹽酸溶液浸泡處理20min～40min，完成對錦綸織物的刻蝕處理；

1.3）將步驟1.2）中刻蝕處理后的錦綸織物浸泡在N，N-二甲基甲酰胺中，于70℃～90℃條件下處理3h～5h，然后用去離子水沖洗干凈。

步驟2具體按照以下步驟實施：

2.1）根據步驟1處理后的錦綸織物的質量，以1：30～50的浴比量取去離子水；

2.2）按照總鐵濃度為0.01mol/L～0.05mol/L，三價鐵離子與氫氧根離子的摩爾比為Fe³⁺：OH^-=1：2～1：4，分別稱取硫酸鐵和氫氧化鈉；

2.3）將步驟2.2）中稱取的硫酸鐵溶解于步驟2.1）中量取的去離子水中，得到硫酸鐵溶液，然后加入氫氧化鈉并充分攪拌，得到硫酸鐵和氫氧化鈉混合溶液；

2.4）分別稱取十二烷基苯磺酸鈉和殼聚糖，將稱取的十二烷基苯磺酸鈉和殼聚糖添加到步驟2.3）中配制好的硫酸鐵和氫氧化鈉混合溶液中，不斷攪拌直至十二烷基苯磺酸鈉和殼聚糖溶解于硫酸鐵和氫氧化鈉混合溶液，形成改性溶液，其中每升硫酸鐵和氫氧化鈉混合溶液中加入4g～8g的十二烷基苯磺酸鈉，2g～5g的殼聚糖；

2.5）將步驟1預處理后的錦綸織物倒入步驟2.4）中配制的改性溶液中浸漬，浸漬時間為5min～10min；