[發明專利]一種Cu摻雜TiO2

在審

• 申請號: 202011355955.0
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112481724A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 陸金良
• 申請（專利權）人: 桐鄉市創輝科技合伙企業（有限合伙）
• 主分類號: D01F6/28
• 分類號: D01F6/28;C08F292/00;C08F220/44;D01D5/00
• 代理公司: 嘉興倍創專利代理事務所(普通合伙) 33395
• 代理人: 周闖

本發明涉及抗菌技術領域，且公開了一種Cu摻雜TiO₂接枝聚丙烯腈的復合抗菌纖維，多孔二氧化鈦納米空心球由小顆粒堆積而成，具有超高的比表面積，以硝酸銅為銅源，得到Cu摻雜多孔二氧化鈦納米空心球，在堿性環境中，與溴丙烯發生取代反應，引入烯基基團，在催化劑作用下，發生共聚，得到Cu摻雜TiO₂接枝聚丙烯腈共聚物溶液，金屬銅可以捕獲光生電子，銅原子摻雜抑制光生電子?空穴復合，同時吸收帶邊紅移，增加對可見光的吸收，通過共價接枝，Cu摻雜多孔二氧化鈦納米空心球均勻分散，賦予聚丙烯腈纖維優異的光催化抗菌性能，使得Cu摻雜TiO₂接枝聚丙烯腈的復合抗菌纖維具有優異的纖維特性、紡織性能、抗菌性能。

技術領域

本發明涉及抗菌技術領域，具體為一種Cu摻雜TiO₂接枝聚丙烯腈的復合抗菌纖維及其制法。

背景技術

隨著時代的發展，科技一直在進步，而人們對于自身的健康也越來越關注，因此，人們對于具有抗菌性能的材料有了更進一步的要求，在每天接觸的各種物品和環境中，紡織品是一個致病菌傳遞、繁殖的重要中間體，使得人們對于其越來越關注，希望紡織品可以具有一定的抗菌性能，這樣不僅可以抑制致病菌在紡織品上的繁殖，同時阻止致病菌的傳播，實現抗菌、自潔等功能。

聚丙烯腈纖維是一種應用廣泛的紡織纖維，有著“人造羊毛”的別稱，具有優異的纖維特性和紡織工藝，但是其不具備抗菌性能，使得其應用收到了一定的限制，抗菌劑包括金屬銀、銅、鋅以及金屬氧化物二氧化鈦、氧化鋅等，二氧化鈦作為一種光催化劑，具有優異的化學穩定性、光穩定性、低毒性等優點，是一種代表性的紡織品抗菌劑，具有很大的應用潛力，但是其帶隙較寬，使得吸收太陽光的效率較低，因此，我們采用Cu摻雜TiO₂接枝聚丙烯腈的方式來解決上述問題。

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種Cu摻雜TiO₂接枝聚丙烯腈的復合抗菌纖維及其制法，解決了聚丙烯腈纖維無抗菌性能的問題。

(二)技術方案

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種Cu摻雜TiO₂接枝聚丙烯腈的復合抗菌纖維，所述Cu摻雜TiO₂接枝聚丙烯腈的復合抗菌纖維制備方法如下：

(1)向反應瓶中加入去離子水、鈦酸四丁酯的乙醇溶液，攪拌均勻，加入碳酸氫銨，其中鈦酸四丁酯、碳酸氫銨的質量比為100:45-55，攪拌均勻，移入反應釜內置于水熱設備中，在160-200℃下反應24-72h，冷卻至室溫，用去離子水、乙醇洗滌干凈并干燥，得到多孔二氧化鈦納米空心球；

(2)向反應瓶中加入去離子水、硝酸銅，超聲分散均勻，加入多孔二氧化鈦納米空心球、乙醇，置于光催化反應儀中，使用250-350W的汞燈照射30-90min，離心并干燥，得到Cu摻雜多孔二氧化鈦納米空心球；

(3)向反應瓶中加入N,N-二甲基甲酰胺、氫氧化鈉、溴丙烯、Cu摻雜多孔二氧化鈦納米空心球，室溫反應24-72h，加入甲醇，用乙醚沉淀，過濾并干燥，得到烯基化Cu摻雜多孔二氧化鈦納米空心球；

(4)向反應瓶中加入N,N-二甲基甲酰胺、丙烯腈，攪拌均勻，在氮氣氛圍中，加入烯基化Cu摻雜多孔二氧化鈦納米空心球、偶氮二異丁腈，在60-70℃下攪拌反應10-20h，得到Cu摻雜TiO₂接枝聚丙烯腈共聚物溶液；

(5)將Cu摻雜TiO₂接枝聚丙烯腈共聚物溶液注入注射器中，通過靜電紡絲制備Cu摻雜TiO₂接枝聚丙烯腈的復合抗菌纖維，紡絲過程的紡絲液流速為0.8-1.4mL/h、接收距離為15-25cm，真空干燥，得到Cu摻雜TiO₂接枝聚丙烯腈的復合抗菌纖維。