本发明属于材料制备领域，尤其涉及一种二元复合涂层织物的制备方法。
背景技术：
随着科学技术的发展和人民生活水平的不断提高，人们对医用纺织品的要求越来越高，对环保和功能性的要求也日益重视。为了迎合市场需求的变化，医用纺织品被赋予了新的内涵，医用纺织领域的科学技术得到了快速发展。开发出耐久抗菌、自清洁功能的医用纺织品，无疑将为纺织行业创造巨大的社会和经济效益。医用纺织品在使用后不可避免地附着污物，包括医用床单、手术服、医用窗帘等在内的纺织品，主要以棉和涤纶纤维为原料，容易被油性污垢污染，而且纺织纤维属多孔性材料，容易吸附菌类，人体排出的汗液、脱落的皮脂等都为菌类繁殖提供了丰富的营养。细菌的滋生易造成交叉感染而传播疾病，产生异味，损伤纤维，所以开发出具有自清洁、耐久抗菌的功能已成为非常必要的要求。
世界医用纺织品以每年5%的速度持续增加，而在国内医院用布每三年以约10万米的速度递增。医用纺织品在使用后不可避免地附着污物，特别是医用床单主要以棉和涤纶纤维为原料，容易被油性污垢污染，而且纺织纤维属多孔性材料，容易吸附菌类，人体排出的汗液、脱落的皮脂等都为菌类繁殖提供了丰富的营养。细菌的滋生易造成交叉感染而传播疾病，产生异味，损伤纤维。
技术实现要素：
本发明旨在提供一种二元复合涂层织物的制备方法。
本发明所述二元复合涂层织物的制备方法，包括如下步骤：
（1）将45ml去离子水和55ml无水乙醇混合，加入0.5mlhcl调节ph值为2.5，磁力搅拌器下混合均匀；（2）将处理后的涤棉织物裁剪，放入上述溶液中，继续超声5min；（3）在室温下，将5ml钛酸四丁酯匀速滴入上述含有织物的溶液中，保持超声状态下升温至65℃，超声时间2h；（4）取出织物，在80℃下烘干5min，120℃下固化3min，得到二氧化钛整理后的织物；（5）将二氧化硅溶胶以匀速缓慢加入上述溶液中，65℃下继续超声处理，得到二氧化钛/二氧化硅整理后的织物。
本发明所述的二元复合涂层织物的制备方法，步骤（1）所述hcl的质量分数为36%。
本发明所述的二元复合涂层织物的制备方法，步骤（1）所述磁力搅拌器的转速为250rpm；搅拌时间为5min。
本发明所述的二元复合涂层织物的制备方法，步骤（2）所述涤棉织物裁剪后的尺寸为10×10cm。
本发明所述的二元复合涂层织物的制备方法，步骤（3）所述钛酸四丁酯的滴入速度为50µl/s。
本发明所述的二元复合涂层织物的制备方法，步骤（5）所述二氧化硅溶胶的速度为100µl/s。
本发明所述的二元复合涂层织物的制备方法，步骤（5）所述超声处理时间为2h。
本发明所述的二元复合涂层织物的制备方法，用超声波原位制备二氧化钛/二氧化硅二元复合涂层织物，解决纳米粒子分散性问题的同时，显著提高了织物多孔结构对分散微粒的收集和固着能力，使织物的功能持久性和耐洗性能得到显著提高。同时，赋予织物抗菌、自清洁、抗紫外线等医用功能和持久性。
具体实施方式
本发明所述二元复合涂层织物的制备方法，包括如下步骤：（1）将45ml去离子水和55ml无水乙醇混合，加入0.5ml调节ph值为2.5，磁力搅拌器下混合均匀；（2）将处理后的涤棉织物裁剪，放入上述溶液中，继续超声5min；（3）在室温下，将5ml钛酸四丁酯匀速滴入上述含有织物的溶液中，保持超声状态下升温至65℃，超声时间2h；（4）取出织物，在80℃下烘干5min，120℃下固化3min，得到二氧化钛整理后的织物；（5）将二氧化硅溶胶以匀速缓慢加入上述溶液中，65℃下继续超声处理，得到二氧化钛/二氧化硅整理后的织物。
本发明所述的二元复合涂层织物的制备方法，步骤（1）所述hcl的质量分数为36%。步骤（1）所述磁力搅拌器的转速为250rpm；搅拌时间为5min。步骤（2）所述涤棉织物裁剪后的尺寸为10×10cm。步骤（3）所述钛酸四丁酯的滴入速度为50µl/s。步骤（5）所述二氧化硅溶胶的速度为100µl/s。步骤（5）所述超声处理时间为2h。二氧化钛粒子的粒径越小，单位质量的粒子数越多，比表面积越大，就越利于光催化反应在表面上进行，光催化反应速率和效率也越高。当粒子的大小在1～10nm时，就会出现量子效应，成为量子化粒子，导致明显的禁带变宽，从而使空穴—电子对具有更强的氧化—还原能力，催化活性将随尺寸量子化程度的提高而增加。尺寸的量子化也使半导体获得更大的电荷迁移速率，空穴和电子复合的几率大大减小，有利于提高光催化反应的速率。二氧化钛由于禁带宽度的限制，只能吸收小于387nm的紫外光，在可见光部分几乎没有吸收，这大大降低了其对太阳光的利用率。而在复合氧化石墨烯之后，在可见光区域的吸收明显增强。而且，相较二氧化钛的特征吸收有了明显的红移，说明复合氧化石墨烯后能够明显提高二氧化钛对太阳光的利用率，从而提高其光催化活性。这个结果可以归因于复合氧化石墨烯后，二氧化钛的禁带宽度变窄，也就是ti-o-c键的形成，导致其能够吸收更低能量的太阳光。
此外，复合二氧化硅后，二氧化钛吸收太阳光能量略有增强，但变化没有复合石墨烯明显。分析原因可能是二氧化硅作为绝缘体，一定程度上会使二氧化钛禁带宽度变宽，但si4+离子进入二氧化钛晶格，部分取代ti4+的位置，从而形成了ti-o-si网络结构，而网络结构的形成有利于半导体光生电子-空穴对的分离与量子效率的提高，一定程度上提高了光催化活性。由于低浓度亚甲基蓝水溶液在紫外-可见光区的吸光度曲线较为简单，尤其在可见光区，仅在665nm处有一最大吸收，而锐钛矿晶体的最大激发波长在390nm左右，亚甲基蓝在此波长范围内没有吸收，可以避免吸收峰重叠的现象，且亚甲基蓝在很多物质表面有较好的吸附性能，抗光降解能力较强，很容易对其反应进行检测，所以采用光降解亚甲基蓝溶液来评价二氧化钛，涂层后涤棉织物的光催化活性。以亚甲基蓝溶液脱色率来评估涤棉织物自清洁效果，具体方法为：将50ml浓度为20mg/l的亚甲基蓝溶液装入培养皿中，分别在4个培养皿中放入1g未涂层的涤棉织物、二氧化钛涂层织物、二氧化钛/二氧化硅涂层织物以及二氧化钛/氧化石墨烯涂层织物。将其置于20w的日光灯下光照，液面距离光源中心25cm，不同时间取样，用紫外-可见分光光度计在波长650nm处测定亚甲基蓝溶液的吸光度变化，以亚甲基蓝溶液吸光度的变化量与光照时间的关系作图，并以此来表示光催化活性。在没有光催化剂存在的情况下，亚甲基蓝溶液在紫外线的照射下浓度变化很小；二氧化钛/氧化石墨烯和二氧化钛/二氧化硅的光催化活性较纯二氧化钛强，在可见光照射12h情况下对亚甲基蓝的降解率分别为40%和31%。通过粒径分析表明，所制备的光催化粒子均达到纳米级，其中二氧化钛/氧化石墨烯复合后纳米粒子粒径最小，为9.07nm。