本发明涉及功能性窗帘面料的技术领域，特别涉及一种光催化消臭自清洁窗帘面料的制备方法。
背景技术：
我国纺织行业面对的问题之一就是纺织面料的科技附加值低。目前家纺面料开发工作者的开发重点还是花型、配色和产品款式上，忽视了功能性面料的开发。而作为窗帘面料经常暴露在阳光和空气中，不可避免的附着污物，而且纺织纤维属多孔性材料，容易吸附菌类，而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，因此，急需开发具有自清洁和杀菌功能的窗帘面料。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种光催化消臭自清洁窗帘面料的制备方法，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。
本发明提供的一种光催化消臭自清洁窗帘面料的制备方法，包含以下步骤：
a1、称取介孔氧化钛粉末，加入含有质量百分比为1-5％的硅烷偶联剂的丙酮溶液中，其中所述氧化钛粉末的固含量为45-50％，使用搅拌器搅拌均匀，之后超声处理1-2h；将上述混合液置于60-80℃的真空干燥箱中烘干24-48h，取出后进行研磨，得到粒径为200-300nm的改性介孔氧化钛粉末；
a2、制备固含量为40-45％的硅溶胶溶液，在硅溶胶溶液中加入a1得到的改性介孔氧化钛粉末，之后进行搅拌，直到改性介孔氧化钛粉末颗粒分散均匀，得到混合液；
a3、在a2得到的混合液中加入丙烯酸乳液，所述丙烯酸乳液和所述混合液的质量比为1:1，搅拌均匀后，将其涂布在基布上，所述涂层的厚度为1-100μm，之后置于50-60℃的真空干燥箱中干燥36-48h，得到所述光催化消臭自清洁窗帘面料。
光催化杀菌除臭原理：二氧化钛被认为是最有前景的光催化剂，氧化钛的电子结构特点为满的价带和空的导带，其带隙能为3.2ev，需要波长小于387.5nm的紫外光照射，电子才能从价带激发到导带，同时在价带产生相应的空穴，形成高活性的电子-空穴对。此时在表面就会发生氧化还原反应，空穴与表面吸附的h2o或oh-反应形成具有很强氧化性的活性羟基；电子则与表面吸附的氧分子反应，生成超氧离子。超氧离子可与水进一步反应，生成过羟基和双氧水，这些物质能与生物大分子如脂类、蛋白质、酶类以及核酸大分子反应，直接损害或通过一系列氧化链式反应，而对生物细胞结构引起广泛的损伤性怕坏，以达到杀菌的效果。通过硅烷偶联剂改性，能使得介孔氧化钛在涂料溶液中混合均匀，在基布上涂布时，能有效的分散在基布上，以达到最佳的光催化杀菌效果。
在一些实施方式中，介孔氧化钛的制备方法包括以下步骤：
b1、将tio2·nh2o和koh二者摩尔比为0.6-0.8，加入适量的水，进行研磨，然后在马弗炉中升温至500-600℃后保温2h，慢冷至室温，得到中间相k2ti4o9；
b2、然后将分散好的中间产物k2ti4o7投入到少量水中，研磨后放置24-36h，然后将所得的产物投入适量水中进行搅拌，不断滴加0.5mol/l的盐酸，用酸度计控制溶液的ph值为3.0-4.0；
b3、待体系稳定达到平衡后抽滤出中间产物，用水洗至中性并干燥至恒重得到产物钛酸，然后在马弗炉中烧结至400-450℃，保温2h，慢冷至室温，得到所述的介孔氧化钛。
而介孔氧化钛由于其介孔结构能增加二氧化钛的比表面积，能更有效的吸附生物大分子或菌类，以进行光催化杀菌，从而增强其杀菌除臭的性能。
在一些实施方式中，硅溶胶的粒径为100-120nm。
在一些实施方式中，硅溶胶的制备方法包括以下步骤：
c1、将质量百分含量为10％的硅酸钠溶液，经过阳离子交换树脂，得到活性硅酸；
c2、将质量百分含量为10％的活性硅酸加入反应罐，在反应罐中加入koh溶液调节ph值为9-11，通过水蒸气加热，加热温度控制在100-120℃，加热时间为10-20h，得到固含量为43％-45％，粒径为20-30nm的硅溶胶溶液；
c3、将质量百分含量为10％的20-30nm的硅溶胶溶液加入反应罐，咋反应罐中加入koh溶液调节ph值为9-11，通过水蒸气加热，加热温度控制在100-120℃，加热时间为60-65h，得到固含量为40％-45％，粒径为100-120nm的硅溶胶溶液。
硅溶胶化学性质稳定、耐高温、耐腐蚀，两者协同作用能有效提高二氧化钛的光催化性能。由于氧化硅的禁带宽度窄，能和氧化钛形成异质结结构，使得其激发的波长变长，太阳光中更多的可见光部分能激发其光催化杀菌的功能，从而提高光催化杀菌的效率。
在一些实施方式中，丙烯酸乳液为由质量百分含量为10-80％的丙烯酸和90-20％的丙烯酸甲脂或丙烯酸乙酯的共聚物形成的乳液。
而加入丙烯酸乳液，能起到粘结的作用，使得光催化功能组分能有效的粘结在基布上，以发挥其光催化杀菌的功能。
一种光催化消臭自清洁窗帘面料的制备方法，包括以下步骤：
d1、将tio2·nh2o和koh二者摩尔比为0.6-0.8，加入适量的水，进行研磨，然后在马弗炉中升温至500-600℃后保温2h，慢冷至室温，得到中间相k2ti4o9；
d2、然后将分散好的中间产物k2ti4o7投入到少量水中，研磨后放置24-36h，然后将所得的产物投入适量水中进行搅拌，不断滴加0.5mol/l的盐酸，用酸度计控制溶液的ph值为3.0-4.0；
d3、待体系稳定达到平衡后抽滤出中间产物，用水洗至中性并干燥至恒重得到产物钛酸，然后在马弗炉中烧结至400-450℃，保温2h，慢冷至室温，得到所述的介孔氧化钛；
d4、称取介孔氧化钛粉末，加入含有质量百分比为1-5％的硅烷偶联剂的丙酮溶液中，其中所述氧化钛粉末的固含量为45-50％，使用搅拌器搅拌均匀，之后超声处理1-2h；将上述混合液置于60-80℃的真空干燥箱中烘干24-48h，取出后进行研磨，得到粒径为200-300nm的改性介孔氧化钛粉末；
d5、将质量百分含量为10％的硅酸钠溶液，经过阳离子交换树脂，得到活性硅酸；
d6、将质量百分含量为10％的活性硅酸加入反应罐，在反应罐中加入koh溶液调节ph值为9-11，通过水蒸气加热，加热温度控制在100-120℃，加热时间为10-20h，得到固含量为43％-45％，粒径为20-30nm的硅溶胶溶液；
d7、将质量百分含量为10％的20-30nm的硅溶胶溶液加入反应罐，在反应罐中加入koh溶液调节ph值为9-11，通过水蒸气加热，加热温度控制在100-120℃，加热时间为60-65h，得到固含量为40％-45％，粒径为100-120nm的硅溶胶溶液；
d8、在d7得到的硅溶胶溶液中加入d4得到的改性介孔氧化钛粉末，之后进行搅拌，直到改性介孔氧化钛粉末颗粒分散均匀，得到混合液；
d9、在d8得到的混合液中加入丙烯酸乳液，所述丙烯酸乳液和所述混合液的质量比为1:1，搅拌均匀后，将其涂布在基布上，所述涂层的厚度为1-100μm，之后置于50-60℃的真空干燥箱中干燥36-48h，得到所述光催化消臭自清洁窗帘面料。
具体实施方式
下面通过实施方式对本发明进行进一步详细的说明。
实施案例1：
a1、将tio2·nh2o和koh二者摩尔比为0.6，加入适量的水，进行研磨，然后在马弗炉中升温至500℃后保温2h，慢冷至室温，得到中间相k2ti4o9；
a2、然后将分散好的中间产物k2ti4o7投入到少量水中，研磨后放置24h，然后将所得的产物投入适量水中进行搅拌，不断滴加0.5mol/l的盐酸，用酸度计控制溶液的ph值为3.0；
a3、待体系稳定达到平衡后抽滤出中间产物，用水洗至中性并干燥至恒重得到产物钛酸，然后在马弗炉中烧结至400℃，保温2h，慢冷至室温，得到所述的介孔氧化钛；
a4、称取介孔氧化钛粉末，加入含有质量百分比为1％的硅烷偶联剂的丙酮溶液中，其中所述氧化钛粉末的固含量为45％，使用搅拌器搅拌均匀，之后超声处理1h；将上述混合液置于60℃的真空干燥箱中烘干24h，取出后进行研磨，得到粒径为200nm的改性介孔氧化钛粉末；
a5、将质量百分含量为10％的硅酸钠溶液，经过阳离子交换树脂，得到活性硅酸；
a6、将质量百分含量为10％的活性硅酸加入反应罐，在反应罐中加入koh溶液调节ph值为9，通过水蒸气加热，加热温度控制在100℃，加热时间为10h，得到固含量为43％，粒径为20nm的硅溶胶溶液；
a7、将质量百分含量为10％的20nm的硅溶胶溶液加入反应罐，在反应罐中加入koh溶液调节ph值为9，通过水蒸气加热，加热温度控制在100℃，加热时间为60h，得到固含量为40％％，粒径为100nm的硅溶胶溶液；
a8、在a7得到的硅溶胶溶液中加入a4得到的改性介孔氧化钛粉末，之后进行搅拌，直到改性介孔氧化钛粉末颗粒分散均匀，得到混合液；
a9、在a8得到的混合液中加入丙烯酸乳液，所述丙烯酸乳液和所述混合液的质量比为1:1，搅拌均匀后，将其涂布在基布上，所述涂层的厚度为1μm，之后置于50℃的真空干燥箱中干燥36h，得到所述光催化消臭自清洁窗帘面料a。
实施案例2：
b1、将tio2·nh2o和koh二者摩尔比为0.6，加入适量的水，进行研磨，然后在马弗炉中升温至600℃后保温2h，慢冷至室温，得到中间相k2ti4o9；
b2、然后将分散好的中间产物k2ti4o7投入到少量水中，研磨后放置36h，然后将所得的产物投入适量水中进行搅拌，不断滴加0.5mol/l的盐酸，用酸度计控制溶液的ph值为4.0；
b3、待体系稳定达到平衡后抽滤出中间产物，用水洗至中性并干燥至恒重得到产物钛酸，然后在马弗炉中烧结至450℃，保温2h，慢冷至室温，得到所述的介孔氧化钛；
b4、称取介孔氧化钛粉末，加入含有质量百分比为5％的硅烷偶联剂的丙酮溶液中，其中所述氧化钛粉末的固含量为50％，使用搅拌器搅拌均匀，之后超声处理2h；将上述混合液置于80℃的真空干燥箱中烘干48h，取出后进行研磨，得到粒径为300nm的改性介孔氧化钛粉末；
b5、将质量百分含量为10％的硅酸钠溶液，经过阳离子交换树脂，得到活性硅酸；
b6、将质量百分含量为10％的活性硅酸加入反应罐，在反应罐中加入koh溶液调节ph值为11，通过水蒸气加热，加热温度控制在120℃，加热时间为20h，得到固含量为45％，粒径为30nm的硅溶胶溶液；
b7、将质量百分含量为10％的30nm的硅溶胶溶液加入反应罐，在反应罐中加入koh溶液调节ph值为11，通过水蒸气加热，加热温度控制在120℃，加热时间为65h，得到固含量为45％，粒径为120nm的硅溶胶溶液；
b8、在b7得到的硅溶胶溶液中加入b4得到的改性介孔氧化钛粉末，之后进行搅拌，直到改性介孔氧化钛粉末颗粒分散均匀，得到混合液；
b9、在b8得到的混合液中加入丙烯酸乳液，所述丙烯酸乳液和所述混合液的质量比为1:1，搅拌均匀后，将其涂布在基布上，所述涂层的厚度为100μm，之后置于60℃的真空干燥箱中干燥48h，得到所述光催化消臭自清洁窗帘面料b。
实施案例3：
c1、将tio2·nh2o和koh二者摩尔比为0.7，加入适量的水，进行研磨，然后在马弗炉中升温至550℃后保温2h，慢冷至室温，得到中间相k2ti4o9；
c2、然后将分散好的中间产物k2ti4o7投入到少量水中，研磨后放置28h，然后将所得的产物投入适量水中进行搅拌，不断滴加0.5mol/l的盐酸，用酸度计控制溶液的ph值为3.5；
c3、待体系稳定达到平衡后抽滤出中间产物，用水洗至中性并干燥至恒重得到产物钛酸，然后在马弗炉中烧结至420℃，保温2h，慢冷至室温，得到所述的介孔氧化钛；
c4、称取介孔氧化钛粉末，加入含有质量百分比为3％的硅烷偶联剂的丙酮溶液中，其中所述氧化钛粉末的固含量为48％，使用搅拌器搅拌均匀，之后超声处理1.5；将上述混合液置于70℃的真空干燥箱中烘干36h，取出后进行研磨，得到粒径为250nm的改性介孔氧化钛粉末；
c5、将质量百分含量为10％的硅酸钠溶液，经过阳离子交换树脂，得到活性硅酸；
c6、将质量百分含量为10％的活性硅酸加入反应罐，在反应罐中加入koh溶液调节ph值为10，通过水蒸气加热，加热温度控制在110℃，加热时间为15h，得到固含量为44％，粒径为25nm的硅溶胶溶液；
c7、将质量百分含量为10％的25nm的硅溶胶溶液加入反应罐，在反应罐中加入koh溶液调节ph值为10，通过水蒸气加热，加热温度控制在110℃，加热时间为62h，得到固含量为42％，粒径为110nm的硅溶胶溶液；
c8、在c7得到的硅溶胶溶液中加入c4得到的改性介孔氧化钛粉末，之后进行搅拌，直到改性介孔氧化钛粉末颗粒分散均匀，得到混合液；
c9、在c8得到的混合液中加入丙烯酸乳液，所述丙烯酸乳液和所述混合液的质量比为1:1，搅拌均匀后，将其涂布在基布上，所述涂层的厚度为50μm，之后置于55℃的真空干燥箱中干燥42h，得到所述光催化消臭自清洁窗帘面料c。
将实施案例得到的光催化消臭自清洁窗帘面料a，b，c及普通的基布面料d裁剪成10*10cm大小的面料以，进行自清洁性能和抗菌性能测试。
(1)自清洁性能测试
测试方法：配置浓度为0.1％的龙胆紫溶液，将0.1ml浓度为0.1％的龙胆紫溶液，从距离织物5cm的高度垂直分别滴在a，b，c面料上；对玷污试样进行12h的可见光照射，观察龙胆紫污渍的脱色情况。
结果：经过12h的可见光照射，面料a，b，c可以将有机染料龙胆紫完全降解，而基布面料的染料褪色不明显，说明实施案例得到面料a，b，c在可见光下具有优良的光催化自清洁性能。
(2)抗菌性能测试
裁剪后的光催化消臭自清洁窗帘面料a，b，c加入悬浮液中，悬浮液中包括大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌和枯草杆菌，使用抑菌圈法测试其抑菌性。
得到的结果是：实施案例中的面料a，b，c，对上述四种菌的抑菌圈直径都明显大于15mm，根据标准抑菌圈直径大于15mm时，说明此时材料对细菌高度敏感，即说明了本发明制备的光催化消臭自清洁窗帘面料发挥了其抗菌性。
本发明的实施方案中的光催化消臭自清洁窗帘面料，具有优良的光催化自清洁性能以及优异的抗菌性能。
以上表述仅为本发明的优选方式，应当指出，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应视为发明的保护范围之内。