专利名称：产生负离子的溶胶－凝胶整理无纺布、制备方法及其用途的制作方法
技术领域：
本发明属于轻化工技术领域，具体涉及一种产生负离子的溶胶—凝胶整理无纺布、制备方法及其用途，可以用于制备产生负离子的空调滤材。
背景技术：
随着人们生活水平的提高，对所处环境的空气质量要求也越来越高，负离子对人体具有很好的保健作用，被许多科学家称之为空气中的维生素。据统计，大自然中森林和瀑布区的负离子含量最高(每立方厘米含量为1000至5000个)，其次为高山、海边，都市住宅区及室内冷暖气房间含量最小(每立方厘米为0至5个)。而溶胶凝胶整理的无纺布经测试可以释放负离子每立方厘米高达5000至6000个。作为室内或车内空调的滤材可以增加空气中负离子，结合抗菌剂的应用，可以达到提高空气质量的效果。并且与电子负离子发生器相比，该项技术具有无能耗，不会产生臭氧等优点。同时可克服负离子粉体整理过程中(申请号02137429)，难分散，易团聚的缺点，具有工艺简单，操作方便等优点。
发明内容
本发明目的提供一种产生负离子的溶胶—凝胶整理无纺布。
本发明目的还提供一种上述产生负离子的溶胶—凝胶整理无纺布的制备方法。
本发明目的还提供一种上述产生负离子的溶胶—凝胶整理无纺布的用途。
本发明设计了一种新型的能产生负离子的溶胶—凝胶整理无纺布。系采用含有烷氧基硅及其衍生物的溶胶整理液进行溶胶—凝胶整理过的无纺布，作空调滤材，增加使用空调室内或车内的负离子数目。无需额外耗电，节约能源。所述的所述的无纺布基材可以是为聚烯烃、聚酰胺或聚酯无纺布。
含有硅醇或硅酸酯的本发明的制备方法包括下列步骤(1)纳米溶胶整理液的制备将烷氧基硅及其衍生物或其与C1-4的醇的混合液滴加到纯水或含0.001～0.1酸的水中，室温下搅拌0.5～10小时或者再陈化0.1～10小时得到透明的含硅的溶胶。硅氧烷、C1-4的醇、酸和水的重量比如下烷氧基硅及其衍生物0.1～90、酸0.001～0.1、C1-4的醇0-10和水10～95。推荐重量比依次为5～50∶0～0.01∶0～0.1∶50～95。
所述的烷氧基硅及其衍生物是γ-缩水甘油醚丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷、正硅酸甲酯或正硅酸乙酯。
所述的酸可以是包括在内的无机酸或水溶性的有机酸，如盐酸、硫酸或醋酸等。
所述的C1-4的醇，可以是乙醇、甲醇或异丙醇等。
(2)负离子整理将无纺布在上述溶胶整理液中二浸二轧，压力2～3Kg/cm2，烘干然后在100～120℃焙烘数分钟。
所述的无纺布为聚烯烃、聚酰胺或聚酯无纺布。
(3)阳离子抗菌剂后处理为进一步提高空气质量，减少空气中的细菌，可以在无纺布上进一步进行整理抗菌剂。
具体方法如下经整理液处理过的无纺布，在含有1～5％质量分数的阳离子抗菌剂水整理液中二浸二轧，压力2～3KG/cm2，然后在100～120℃焙烘数分钟；整理液中季铵盐型阳离子抗菌剂的占织物的重量的1～5％，其余为水。所述的季铵盐型阳离子抗菌剂可以是十二烷基三甲基氯化铵或苄基二甲基十二烷基氯化铵等这种溶胶—凝胶整理无纺布作空调滤材产生负离子的方法与其它负离子产生方法不同。无需耗电，运用溶胶—凝胶过程在无纺布形成硅酸酯纳米溶胶粒子和纳米微孔的薄膜，可以产生负离子的作用。同时发挥出纳米粒子特殊的性能。
具体实施例方式
通过以下的实施例将有助于进一步理解本发明，但不能限定本发明的内容。
实施例1(1)整理液的制备将29.6g乙烯基三甲氧基硅烷滴加到72g含盐酸调节pH为4的水溶液中，室温下搅拌2小时得到透明的含硅的溶胶。
(2)负离子整理将涤纶无纺布(42g/m2)在上述溶胶整理液中二浸二轧，压力3Kg/cm，在鼓风烘箱中80℃烘干，然后在105℃焙烘2分钟。
(3)负离子测试 室温轻轻揉搓用IC-1000型测试仪测试，每立方厘米负离子为5100个。室温微风中用IC-1000型测试仪测试，每立方厘米负离子为6000个实施例2(1)整理液的制备将29.6g乙烯基三甲氧基硅烷滴加到72g的用盐酸调节pH为4的水溶液中，室温下搅拌2小时得到透明的含硅的溶胶。
(2)负离子整理将丙纶无纺布(11g/m2)在上述溶胶整理液中二浸二轧，压力3Kg/cm，在鼓风烘箱中80℃烘干，然后在105℃焙烘2分钟。
(3)负离子测试 室温轻轻揉搓用IC-1000型测试仪测试，每立方厘米负离子为5600个。室温微风中用IC-1000型测试仪测试，每立方厘米负离子为6300个实施例3(1)整理液的制备将29.6g乙烯基三甲氧基硅烷滴加到72g含pH为4的水溶液(盐酸调节pH)中，室温下搅拌2小时得到透明的含硅的溶胶。
(2)负离子整理将丙纶无纺布(11g/m2)在上述溶胶整理液中二浸二轧，压力3Kg/cm，在鼓风烘箱中80℃烘干，然后在105℃焙烘2分钟。
(3)抗菌整理将溶胶凝胶整理的丙纶无纺布置于含有季铵盐型阳离子抗菌剂(是十二烷基三甲基氯化铵)抗菌整理液中(25g/l)二浸二轧，压力3Kg/cm，80℃烘干，然后在105℃焙烘2分钟。
(4)负离子测试 室温轻轻揉搓用IC-1000型测试仪测试，每立方厘米负离子为5200个。
权利要求
1，一种产生负离子的溶胶—凝胶整理无纺布，其特征在于用含有烷氧基硅及其衍生物的溶胶整理液进行溶胶—凝胶整理过的无纺布。
2，根据权利要求1所述的产生负离子的溶胶—凝胶整理无纺布，其特征是所述的产生负离子的溶胶—凝胶整理无纺布的基材是聚烯烃、聚酰胺或聚酯无纺布。
3，根据权利要求1所述的产生负离子的溶胶—凝胶整理无纺布的制备方法，其特征在于如下(1)、(1)和(2)的二种方法制得(1)将无纺布在纳米溶胶整理液中二浸二轧、压力2～3Kg/cm2整理后烘干、然后在100～120℃焙烘数分钟；(2)经整理液处理过的无纺布，在含有1～5％质量分数的抗菌剂水溶液中二浸二轧，压力2～3KG/cm2，然后在100～120℃焙烘数分钟；所述的纳米溶胶整理液含有下述重量比的物质烷氧基硅及其衍生物0.1～90、酸0.001-0.1、C1-4的醇0-10和水10～95，所述的抗菌剂为季铵盐型阳离子抗菌剂。
4，根据权利要求1所述的一种产生负离子的溶胶—凝胶整理无纺布的制备方法，其特征在于所述的烷氧基硅、酸、C1-4的醇和水的重量比为5～50∶0.001～0.01∶0～0.1∶50～95。
5，根据权利要求1所述的一种产生负离子的溶胶—凝胶整理无纺布的制备方法，其特征在于所述的烷氧基硅是γ-缩水甘油醚丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷、正硅酸甲酯或正硅酸乙酯。
6，根据权利要求1所述的产生负离子的溶胶—凝胶整理无纺布的制备方法，其特征在于所述的酸是包括盐酸、硫酸在内的无机酸或水溶性的有机酸。
7，根据权利要求1所述的产生负离子的溶胶—凝胶整理无纺布的制备方法，其特征在于所述的织物是聚烯烃、聚酰胺或聚酯等无纺布。
8，根据权利要求3所述的产生负离子的溶胶—凝胶整理无纺布的制备方法，其特征在于所述的季铵盐型阳离子抗菌剂是十二烷基三甲基氯化铵或苄基二甲基十二烷基氯化铵。
9，一种如权利要求1所述的产生负离子的溶胶—凝胶整理无纺布的用途，其特征在于用于制备空调滤材。
全文摘要
本发明是一种产生负离子的溶胶—凝胶整理无纺布、制备方法及其用途。采用经使空气中产生负离子的方法，运用溶胶凝胶技术，采用轧—烘—焙工艺对聚烯烃、聚酯、聚酰胺无纺布进行负离子整理，可以结合抗菌剂的应用。该溶胶—凝胶负离子整理的无纺布可以作为室内或车内的通风设备滤材既可以增加空气中的负离子，又可以减少空气中的细菌，从而有效保持室内或车内的空气清新。
文档编号D06M13/507GK1632215SQ20041006778
公开日2005年6月29日 申请日期2004年11月3日 优先权日2004年11月3日
发明者陈水林, 杜鹃, 占莉 申请人:东华大学