一种织物的纳米金属二氧化钛溶胶负氧离子的整理方法

文档序号:1722068阅读:257来源:国知局
专利名称:一种织物的纳米金属二氧化钛溶胶负氧离子的整理方法
技术领域
本发明属织物的纳米金属氧化物溶胶的整理领域,特别是涉及一种织物的纳米金属二 氧化钛溶胶负氧离子的整理方法。
背景技术
纳米二氧化钛是一种催化活性高、氧化能力强的无机纳米材料,具有良好的抗菌和自 清洁性能,因此被广泛应用于抗菌涂料、抗菌塑料、化妆品、纺织品及医疗设备等领域, 其中应用于纺织品方面主要是抗紫外线辐射以及抗菌作用,但是根据基本原理,将其应用 于纺织品负氧离子功能整理方面也是具有可行性的。
利用溶胶-凝胶技术,通过浸渍或浸轧处理,可以在纺织品上形成透明的、粘附性强的 纳米金属氧化物薄膜。前驱体的种类以及薄膜在织物表面的吸附状态可赋予织物不同的性 能,如抗磨强度、抗静电性、粘性航粘性、着色、光泽、光致变色、紫外光稳定性、生物 相容性、生物催化作用、抗菌、抗过敏、生物活性物质及香味的释放。
对织物进行整理使其释放负氧离子的特性是新发展起来的一门技术,目前还处于探索 阶段,如在纺丝过程中添加电气石细小微粒纺织纤维或纺成多孔纤维,或者将电气石、碳 粉细小微粒分散在涂层剂中进行涂层等,但还存在一些有待解决的问题,如细小粒子的分 散性问题,细小粒子与纺织纤维的结合牢度问题等等。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供了一种织物的纳米金属二氧化钛溶胶负氧离子的 整理方法,本发明的整理方法操作工艺简单,烘焙温度低,只需在100 18(TC下进行,可 实现工业化生产;并且克服了细小粒子难分散、稳定性差,在织物上易聚集、易泳移、分 散不均匀,以及与织物结合力弱,耐洗性差等缺点。
本发明的纳米Ti02溶胶的反应方程
水解反应
Ti(OR)4 + 4H20 .Ti(OH). ROH (1)
縮聚反应
Ti(OH). Ti(OR)4 . Ti02 ROH (2) 2Ti(OH).Ti02+4H20 (3)
螯合反应Ti(OBu)4 + x(H3COOH〕 Ti(OBu)4—x + (H3COO)x + xBuOH (4)
本发明的一种织物的纳米金属二氧化钛溶胶负氧离子的整理方法,包括
(1) 纳米溶胶整理液的制备
室温下,将钛酸丁酯溶解于2/3用量的乙醇中,在磁力搅拌器上搅拌15min使其混合 均匀,并在搅拌状态下加入抑制剂,继续搅拌形成溶液A,将剩余的1/3用量的乙醇与蒸 馏水混合均匀形成溶液B;在搅拌状态下将溶液B缓慢滴加到溶液A中,滴加完毕后用浓 无机酸调节pH至2,继续搅拌2h得到透明的纳米Ti02溶胶,其中钛酸丁酯、抑制剂、无 水乙醇和水的摩尔比为1:1:10~30:2~4,其中质量百分比钛酸丁酯17.9%~37.9%、乙醇 49.4°/。~76%和水3.8%~7.7%;
(2) 负氧离子整理
将织物在上述溶胶整理液中浸渍3min后,于8(TC预烘、120°C焙烘数150s、水洗、 80。C烘干,即可。
所述步骤(1)中的钛酸丁酯、抑制剂、乙醇和水的摩尔比为1:1:30:2.4; 所述步骤(1)中的抑制剂为二乙醇胺、乙酰丙酮或冰乙酸; 所述步骤(1)中的酸为盐酸、硫酸或醋酸;
所述步骤(2)中的织物为纤维素织物、真丝织物、聚酰胺织物、聚酯织物或天然纤 维与合成纤维的混纺织物。
本发明提供了一种为以钛酸丁酯为前驱物,将其与抑制剂反应形成螯合物,从而控制 速率使钛酸丁酯均匀水解,减小了水解产物的团聚,得到颗粒细小且均匀的胶体溶液,再 采用浸渍这一适合纺织品的整理方法,只需对纺织品进行100 18(TC的热处理,即可在纤维 内、外表面形成含二氧化钛纳米溶胶粒子和纳米微孔的薄膜,在摩擦条件下可以释放负氧离 子。
有益效果
(1) 本发明的整理方法操作工艺简单,烘焙温度低,只需在100 180。C下进行,可实 现工业化生产;
(2) 该整理方法克服了细小粒子难分散、稳定性差,在织物上易聚集、易泳移、分 散不均匀,以及与织物结合力弱,耐洗性差等缺点;
(3) 本发明采用粗糙表面作为成膜物质,在基质表面形成薄而透明的复杂网络纳米溶 胶粒子膜,赋予织物优异、持久的负氧离子性能、优良的抗紫外线以及抗菌性能。
具体实施例方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而 不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人 员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定 的范围。
实施例1
(1) 整理液的制备
室温下,将钛酸丁酯溶解于2/3用量的无水乙醇中,在磁力搅拌器上搅拌15min使其 混合均匀,在搅拌状态下加入抑制剂,继续搅拌15min形成A溶液;将另外1/3用量的无 水乙醇与蒸馏水混合均匀形成B溶液;在搅拌状态下将B溶液缓慢滴加到A溶液中,滴 加完毕后用浓盐酸调节p1^2,继续搅拌2h得到纳米Ti02溶胶。钛酸丁酯、抑制剂(二乙 醇胺)、溶剂和水的摩尔比为1:1:30:2.4。
(2) 负氧离子整理
将全棉府绸4040X3372在上述溶胶整理液中浸渍,在鼓风烘箱中8(TC烘干,120'C焙 烘,水洗,然后在8(TC烘干。
(3) 负氧离子测试
恒温恒湿室(温度为18士2t:,湿度为65土3。/。RH)摩擦状态下用ITC—201A型空气 离子测试仪进行测试,每立方厘米负氧离子为2380个。
实施例2
(1) 整理液的制备
室温下,将钛酸丁酯溶解于2/3用量的无水乙醇中,在磁力搅拌器上搅拌15min使其 混合均匀,在搅拌状态下加入抑制剂,继续搅拌15min形成A溶液;将另外1/3用量的无 水乙醇与蒸馏水混合均匀形成B溶液;在搅拌状态下将B溶液缓慢滴加到A溶液中,滴 加完毕后用浓盐酸调节p1^2,继续搅拌2h得到纳米Ti02溶胶。钛酸丁酯、抑制剂(冰乙 酸)、溶剂和水的摩尔比为1:1:30:2.4。
(2) 负氧离子整理
将全棉府绸4040X3372在上述溶胶整理液中浸渍,在鼓风烘箱中8(TC烘干,12(TC焙 烘,水洗,然后在8(TC烘干。
(3) 负氧离子测试
恒温恒湿室(温度为18±2°C,湿度为65±3%朋)摩擦状态下用ITC—201A型空气
5离子测试仪进行测试,每立方厘米负氧离子为1540个。
实施例3
(1) 溶胶整理液的制备
室温下,将钛酸丁酯溶解于2/3用量的无水乙醇中,在磁力搅拌器上搅拌15min使其 混合均匀,在搅拌状态下加入抑制剂,继续搅拌15min形成A溶液;将另外1/3用量的无 水乙醇与蒸馏水混合均匀形成B溶液;在搅拌状态下将B溶液缓慢滴加到A溶液中,滴 加完毕后用浓盐酸调节p1^2,继续搅拌2h得到纳米Ti02溶胶。钛酸丁酯、抑制剂(二乙 醇胺)、溶剂和水的摩尔比为1:1:20:2.4。
(2) 负氧离子整理
将全棉府绸4040X3372在上述溶胶整理液中浸渍,在鼓风烘箱中80'C烘干,120。C焙 烘,水洗,然后在80。C烘干。
(3) 负氧离子测试
恒温恒湿室(温度为18土2。C,湿度为65士3。/。RH)摩擦状态下用ITC—201A型空气 离子测试仪进行测试,每立方厘米负氧离子为1820个。
实施例4
(1) 整理液的制备
室温下,将钛酸丁酯溶解于2/3用量的无水乙醇中,在磁力搅拌器上搅拌15min使其 混合均匀,在搅拌状态下加入抑制剂,继续搅拌15min形成A溶液;将另外1/3用量的无 水乙醇与蒸馏水混合均匀形成B溶液;在搅拌状态下将B溶液缓慢滴加到A溶液中,滴 加完毕后用浓盐酸调节p1^2,继续搅拌2h得到纳米Ti02溶胶。钛酸丁酯、抑制剂(二乙 醇胺)、溶剂和水的摩尔比为1:1:30:3。
(2) 负氧离子整理
将全棉府绸4040X3372在上述溶胶整理液中浸渍,在鼓风烘箱中80'C烘干,120'C焙 烘,水洗,然后在80。C烘干。
(3) 负氧离子测试
恒温恒湿室(温度为18±2°C,湿度为65士3。/。RH)摩擦状态下用ITC一201A型空气 离子测试仪进行测试,每立方厘米负氧离子为1660个。
实施例5
(1)整理液的制备室温下,将钛酸丁酯溶解于2/3用量的无水乙醇中,在磁力搅拌器上搅拌15min使其 混合均匀,在搅拌状态下加入抑制剂,继续搅拌15min形成A溶液;将另外1/3用量的无 水乙醇与蒸馏水混合均匀形成B溶液;在搅拌状态下将B溶液缓慢滴加到A溶液中,滴 加完毕后用浓盐酸调节pHH2,继续搅拌2h得到纳米Ti02溶胶。钛酸丁酯、抑制剂(冰乙 酸)、溶剂和水的摩尔比为1:1:30:3。
(2) 负氧离子整理
将全棉府绸4040X3372在上述溶胶整理液中浸渍,在鼓风烘箱中8(TC烘干,120'C焙 烘,水洗,然后在8(TC烘干。
(3) 负氧离子测试
恒温恒湿室(温度为18土2'C,湿度为65士3。/。RH)摩擦状态下用ITC一201A型空气 离子测试仪进行测试,每立方厘米负氧离子为1180个。
权利要求
1. 一种织物的纳米金属二氧化钛溶胶负氧离子的整理方法,包括(1)纳米溶胶整理液的制备室温下,将钛酸丁酯溶解于2/3用量的乙醇中,在磁力搅拌器上搅拌15min使其混合均匀,并在搅拌状态下加入抑制剂,继续搅拌形成溶液A,将剩余的1/3用量的乙醇与蒸馏水混合均匀形成溶液B;在搅拌状态下将溶液B缓慢滴加到溶液A中,滴加完毕后用浓无机酸调节pH至2,继续搅拌2h得到透明的纳米TiO2溶胶,其中钛酸丁酯、抑制剂、无水乙醇和水的摩尔比为1∶1∶10~30∶2~4,其中质量百分比钛酸丁酯17.9%~37.9%、C1-4的醇49.4%~76%和水3.8%~7.7%(2)负氧离子整理将织物在上述溶胶整理液中浸渍3min后,于80℃预烘、120℃焙烘数150s、水洗、80℃烘干,即可。
2. 根据权利要求1所述的一种织物的纳米金属二氧化钛溶胶负氧离子的整理方法,其特征 在于所述步骤(1)中的钛酸丁酯、抑制剂、乙醇和水的摩尔比为1:1:30:2.4。
3. 根据权利要求1所述的一种织物的纳米金属二氧化钛溶胶负氧离子的整理方法,其特征 在于所述步骤(1)中的抑制剂为二乙醇胺、乙酰丙酮或冰乙酸。
4. 根据权利要求1所述的一种织物的纳米金属二氧化钛溶胶负氧离子的整理方法,其特征 在于所述步骤(1)中的酸为盐酸、硫酸或醋酸。
5. 根据权利要求1所述的一种织物的纳米金属二氧化钛溶胶负氧离子的整理方法,其特征 在于所述步骤(2)中的织物为纤维素织物、真丝织物、聚酰胺织物、聚酯织物或天然纤维与合成纤维的混纺织物。
全文摘要
本发明涉及一种织物的纳米金属二氧化钛溶胶负氧离子的整理方法,包括(1)将钛酸丁酯溶解于2/3用量的乙醇中,混合均匀,并滴加乙醇的水溶液,滴加完毕后用浓无机酸调节pH至2,继续搅拌2h得到透明的纳米TiO<sub>2</sub>溶胶,其中钛酸丁酯、抑制剂、无水乙醇和水的摩尔比为1∶1∶10~30∶2~4;(2)将织物在上述溶胶整理液中浸渍3min后,于80℃预烘、120℃焙烘数150s、水洗、80℃烘干,即可。本发明的整理方法操作工艺简单,烘焙温度低,只需在100~180℃下进行,可实现工业化生产。
文档编号D06M11/46GK101481874SQ20091004580
公开日2009年7月15日 申请日期2009年1月23日 优先权日2009年1月23日
发明者鹃 杜, 艳 罗, 蔡淑君, 赵署辉, 毅 钟 申请人:东华大学
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