专利名称：一种利用准分子紫外光源制备磁性功能纺织品的制备方法
技术领域：
本发明属功能纺织品制备领域，特别是涉及一种利用准分子紫外光源制备磁性功能纺 织品的制备方法。
技术背景磁性纺织品(包括纺织纤维和非纺织纤维)的制备大致有两种途径 一是通过直接成 形制备磁性纤维，然后制成纺织品；二是通过基体纤维的化学、物理改性制备。 1、磁性纤维的直接成形法磁性纤维直接成形可应用于制备金属或合金磁性纤维以及各种磁性有机纤维。多采用 共混纺丝法，用这种方法可以制备大多数磁性有机纤维。通常将粒径小于1微米的磁性物 质微粒混入成纤聚合物的溶体或纺丝原液中，经熔纺或湿纺制成磁性纤维。缺点是混入磁 粉的量通常在18 %以下，如下述磁性聚酰胺，当混入的磁粉为13 %时，磁性聚酰胺纤维 的强度只有原聚酰胺纤维的50%左右。另外当在喷丝头处外加强磁场时， 一则使纺丝设备 复杂，二则可能会造成磁污染。 2、以纤维为基体的化学、物理改性法这种方法适用于制备磁性有机纤维和磁性无机纤维。根据基体纤维的特点，又可采用 下述不同的具体方法 (l)腔内填充法据报导，该方法主要用于磁性木质纤维素纤维的制备。因为木材纤维有胞腔，胞腔间 的壁上又有通道，所以可通过物理方法将磁粉微粒填入木材纤维的胞腔中制成磁性纤维， 用于制造磁性纸等。 (2)表面涂层法以适当方法将磁性物质涂布在各种纤维表面制成磁性纤维。例如，1987年日本森木琢 郎等的专利报导就是用表面沉积涂布法制成磁性钛酸钾纤维。方法是将亚铁盐水溶液与碱 溶液在适当条件下先后加入钛酸钾纤维分散在水介质的体系中，经水解和空气氧化，生成 的磁性氧化铁沉积在纤维表面，制得暗褐色磁性钛酸钾纤维，用于制造磁性复合材料。 P)定位合成法利用某些纤维中可进行阳离子交换的基团，使亚铁离子与其发生交换，然后再经过水 解和氧化，转化为具磁性的Y-Fe203或Fe304 (统称铁氧体)而沉积在纤维的无定形区中， 所生成的磁性物质(微粒)在纤维中所处位置受制于原来纤维中能进行阳离子交换基团的位置，故而称为定位合成法。如果基体纤维无阳离子交换基团，则可以借助纤维化学变性 的各种方法，首先将阳离子交换基团引入基体纤维，然后再使用定位合成法。但这样做的 结果使磁性纤维的强度下降较多。对于某些纤维甚至会低到只有基体纤维强度的百分之五 十到六十。因为纤维经历了化学变性和定位合成两次处理，每一次处理都会引起强度下降。 发明内容本发明的目的在于提供一种利用准分子紫外光源制备磁性功能纺织品的制备方法，基 本特点是油酸和涤纶纺织材料在高能量单色222 nm准分子紫外光源辐照下，纤维表面处 的多种有机化学健被破坏，产生多种自由基，高活性的自由基能再次结合产生新的化学健 的原理，将涤纶织物直接浸渍在用共沉淀方法制备得到油酸修饰的分散性好粒径小的纳米 四氧化三铁颗粒溶液中，接着在222nm准分子光源下辐照，把磁性材料接枝到织物表面。 通过耐洗性测试(依据国家标准GB/T392L2-1997) 20次，发现该方法制备的磁性纺织材 料有很好的耐洗性，本发明工艺简单、新颖，工艺简单，设备数量少，对涤纶织物强力损 伤小，能耗低，便于推广等。本发明的一种利用准分子紫外光源制备磁性功能纺织品的制备方法，包括下列步骤(1) 共沉淀法制备油酸修饰的磁性四氧化三铁在室温氮气保护下，向含有Fe3，Q F^+盐的水溶液(7mM)(摩尔浓度比为2:1)中加 入过量的1.5 mo1/1的氨水得到黑色沉淀，借助磁分离用去离子水和乙醇间隔洗涤沉淀5次， 将沉淀分散在乙醇溶液中，借助磁分离用去离子水和乙醇间隔洗涤沉淀5次，将沉淀分散 在乙醇溶液中，再加入沉淀质量10倍的油酸，80 。C超声分散30min;借助磁分离用乙醇洗去多余的油酸，将修饰后的表面亲油的纳米四氧化三铁颗粒移注 到100ml乙醇溶剂中；(2) 将涤纶织物浸渍在含表面经油酸修饰的纳米四氧化三铁颗粒乙醇溶液0.5~1.5 min;(4) 准分子紫外光源对浸渍后的涤纶织物双面辐照222 nm准分子紫外光源直接辐照织物双面各0.1~15 min，准分子紫外光源输出功率 0.5 L5KW，织物距布面的距离0.5~10cm;(5) 涤纶织物用2%标准皂液洗去没有接枝到织物表面的纳米颗粒，得到有较高耐洗牢度 磁性功能纺织品。所述含F^+盐是三氯化铁。所述含F^+盐是氯化亚铁或硫酸亚铁中的一种。所述纳米四氧化三铁颗粒的粒径范围8-10nm。所述标准皂液的浓度为2% 。 本发明步骤(1)主要参考了文献1. 郭英，李酽.磁性四氧化三铁纳米粒子的超声波辅助水热合成及表征[J].无机盐工业， 2007， 03: 31-34.2. 林本兰,沈晓冬,崔升.油酸修饰纳米Fe304的制备及其表征[J].兵器材料科学与工程.1 (2006) 70-72.本发明的有益效果本发明制备的有较高耐洗牢度磁性功能纺织品，是利用高能量准分子紫外光直接辐照 接枝，把磁性材料接枝在涤纶织物表面。因为经油酸修饰后的纳米四氧化三铁颗粒的表面富含有C-H和C=C结构，在单色高能量222 nm准分子紫外光源辐照下产生多种自由基， 同时涤纶在准分子紫外光源辐照下表面同样也产生多种自由基，通过自由基反应把油酸修 饰的磁性纳米四氧化三铁成功地接枝到涤纶织物表面。通过同样的方法，我们也可以将其 它的纳米粒子接枝到织物上，如纳米二氧化钛、纳米银、纳米金、纳米二氧化硅、纳米 氧化铝等等。不仅仅可以把有机物修饰的纳米粒子接枝到涤纶织物上，所有可以吸收紫外光并可以在表面产生自由基的高分子材料，都可以用这种方法接枝并获得多种功能性的纺织 材料。这种方法简单环保，且对涤纶织物强力没有影响，制备出的磁性功能纺织品具有很 好的耐洗性和超顺磁性。
图l是本发明提供的方法制备出的油酸修饰的纳米磁性四氧化三铁颗粒的透射电镜图； 图2是本发明提供的方法制备出的油酸修饰的纳米磁性四氧化三铁颗粒的红外光谱； 图3是本发明提供的方法制备出的有较高耐洗牢度磁性功能纺织品水洗样的磁铁吸附照 片。
具体实施方式
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1a)称取2.51 g (0.0093 mol) FeCl3.6H20和1.25 g (0.0045 mol) FeS04*7H20溶于600 ml去离子水中，在室温氮气保护下，向上述溶液中逐点加入24ml浓度为1.5mol/l的氨水得到黑色沉淀。借助磁分离用去离子水和乙醇间隔洗涤沉淀5次，将沉淀分散在乙醇中，再 加入油酸10.42 g (相当于沉淀质量IO倍的油酸)，80 'C超声分散30min。b) 借助磁分离用乙醇洗去多余的油酸，将修饰后的纳米四氧化三铁颗粒移入100ml乙醇 中。c) 将涤纶织物浸渍在含表面经油酸修饰的纳米四氧化三铁颗粒乙醇溶液1 min。d) 222 nm准分子紫外光源直接辐照织物双面各0.1-10 min，准分子紫外光源输出功率 0.5-1.5KW，织物距布面的距离0.5-10cm。e) 用2%标准皂液洗去没有接枝到织物表面的纳米颗粒。
权利要求
1.一种利用准分子紫外光源制备磁性功能纺织品的制备方法，包括下列步骤(1)共沉淀法制备油酸修饰的磁性四氧化三铁在室温氮气保护下，向含有Fe3+和Fe2+7mM盐的水溶液中加入过量的1.5mol/l的氨水得到黑色沉淀，其中Fe3+和Fe2+的摩尔浓度比为2∶1；借助磁分离用水和乙醇间隔洗涤沉淀，将沉淀分散在乙醇中，再加入沉淀质量10倍的油酸，80℃超声分散30min；借助磁分离用乙醇洗去多余的油酸，将修饰后的表面亲油的纳米四氧化三铁颗粒移注到定量乙醇溶剂中；(2)将涤纶织物浸渍在含表面经油酸修饰的纳米四氧化三铁颗粒乙醇溶液；(3)222nm准分子紫外光源对浸渍后的涤纶织物双面辐照；(4)涤纶织物用2％标准皂液洗去没有接枝到织物表面的纳米颗粒，得耐洗磁性功能纺织品。
2. 根据权利要求1所述的利用准分子紫外光源制备磁性功能纺织品的制备方法，其特征 在于所述含F^+盐是三氯化铁。
3. 根据权利要求1所述的利用准分子紫外光源制备磁性功能纺织品的制备方法，其特征 在于所述含F^+盐是氯化亚铁或硫酸亚铁中的一种。
4. 根据权利要求1所述的利用准分子紫外光源制备磁性功能纺织品的制备方法，其特征 在于所述纳米四氧化三铁颗粒的粒径范围8 10nm。
5. 根据权利要求1所述的利用准分子紫外光源制备磁性功能纺织品的制备方法，其特征 在于所述将涤纶织物浸渍在含表面经油酸修饰的纳米四氧化三铁颗粒乙醇溶液0.5~1.5 min。
6. 根据权利要求1所述的利用准分子紫外光源制备磁性功能纺织品的制备方法，其特征 在于所述222 nm准分子紫外光源对浸渍后的涤纶织物双面辐照是222 nm准分子紫外光 源直接辐照织物双面各0.1-15 min，准分子紫外光源输出功率0.5 1.5KW，织物距布面的 距离0.5~10cm。
7. 根据权利要求1所述的利用准分子紫外光源制备磁性功能纺织品的制备方法，其特征 在于所述标准皂液浓度为2%。
全文摘要
本发明涉及一种利用准分子紫外光源制备磁性功能纺织品的制备方法，该法采用共沉淀方法制备得到纳米四氧化三铁颗粒，接着用油酸对其进行表面修饰，然后将涤纶织物浸渍在含表面经油酸修饰的纳米四氧化三铁颗粒乙醇溶液中，最后利用222nm准分子紫外光源对浸渍后的涤纶织物双面辐照，最终得到有较高耐洗牢度磁性功能纺织品。该方法制备出的磁性功能纺织品具有很好的耐洗性，而且本发明工艺简单、新颖，工艺简单，设备数量少，对涤纶织物强力损伤小，能耗低，便于推广等。
文档编号D06M14/32GK101235594SQ20081003424
公开日2008年8月6日 申请日期2008年3月5日 优先权日2008年3月5日
发明者周兴平, 崔道泉, 梅 杨, 阎克路, 鹏 黄 申请人:东华大学