本发明属于纺织技术领域，具体涉及一种纳米多功能整理剂的制备方法。
背景技术
织物整理剂是对织物施加的一种功能助剂，它能改变织物的表面性能，从而赋予织物特殊的功能。例如憎水憎油整理是以具有低表面张力的整理剂处理织物，改变纤维的表面特性，使织物表面不易被水或油润湿和铺展，从而达到憎水憎油的目的。防污整理和易去污整理是通过改变纤维的表面性能或表面状态，使织物在穿着、使用条件下不易沾附污垢，或将已沾附的污垢易于洗涤并不再沾污的加工工艺。
随着纳米科技的发展，纳米材料已经成为当今新材料研究领域的热点，纳米材料是指尺寸在1-100nm的材料，具有表面积大、表面活性中心多、吸附能力强等一般材料所不能比拟的优异性能，其研究领域已扩大到电子、冶金、航天航空、化工、环境、生物及医学等各个领域。纳米材料在纺织领域也具有广泛的应用，如添加到整理剂中对织物进行整理，提供织物抗菌、抗紫外等性能。
随着生活水平的提高，人们对纺织品的安全性和功能性的要求也日益增加，特别是具有持久性、安全性、多动能性的纺织品越来越引起人们的重视，还有纺织品的舒适度和美观性也有了更高的要求，随之纺织整理对纺织品的作用也越来越大。然而目前整理剂性能比较单一，不能满足人们日益增长的多功能性的需求，因此有必要对现有整理剂进行进一步开发。
技术实现要素：
为了解决以上现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种纳米多功能整理剂的制备方法，使用该整理剂整理后的织物具有多种功能特性。
为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种纳米多功能整理剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）将纳米级tio210-20份、zno15-25份、ag8-16份、mgo5-10份、al2o37-14份进行混合，置于研磨机中进行研磨处理15min制得纳米混合物，然后将纳米混合物加入到30-50份10-30%十六烷基三甲基溴化铵的水溶液中，在室温下搅拌混合20-40min，然后将其置于超声仪上超声分散10-20min，然后再加入聚乙二醇8006-13份、季戊四醇硬脂酸酯7-15份，于40-50℃的温度下继续超声处理30-60min，将反应物冷却至室温，通过离心去除溶剂收集下层沉淀颗粒；
（2）在反应瓶中加入20-40份正丁醇作为有机溶剂，然后加入甲基丙烯酸十三氟辛酯5-10份、
三氟丙基甲基环三硅氧烷4-8份和0.1-0.5份过氧化苯甲酰，在80-90℃的水浴条件下搅拌冷凝回流反应2-4h，然后冷却至室温，将反应物置于旋转蒸发仪上旋干溶剂，即得氟硅聚合物；
（3）将步骤（1）制得的下层沉淀颗粒20-40份分散到含十二烷基硫酸钠4-8份、羧甲基纤维素2-6份、聚乙烯醇6-10份的15-30份水溶液中，加入1-4份的吐温20，在搅拌的状态下加入步骤（2）制得的氟硅聚合物20-40份、三乙醇胺4-9份、2-磷基丁烷-1,2,4-三羧酸6-12份、马来酸酐5-10份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮3-8份、十八烷基二甲基氯化铵2-6份、丙烯酸二甲氨基乙酯7-13份、乳化剂1-4份，于室温持续搅拌1-3h，制得整理剂a；
（4）将γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷15-30份、渗透剂10-20份加入到30-50份的异丙醇溶液中，室温下搅拌20-40min，制得整理剂b。
优选的，所述步骤（1）中各原料的重量份为：纳米级tio215份、zno20份、ag12份、mgo8份、al2o310份、40份10-30%十六烷基三甲基溴化铵的水溶液中、聚乙二醇80010份、季戊四醇硬脂酸酯11份。
优选的，所述步骤（2）中各原料的重量份为：正丁醇30份、甲基丙烯酸十三氟辛酯7份、三氟丙基甲基环三硅氧烷6份、过氧化苯甲酰0.3份。
优选的，所述步骤（3）中各原料的重量份为：沉淀颗粒30份、十二烷基硫酸钠6份、羧甲基纤维素4份、聚乙烯醇8份、水溶液23份、吐温202.5份、氟硅聚合物30份、三乙醇胺6.5份、2-磷基丁烷-1,2,4-三羧酸9份、马来酸酐8份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮5.5份、十八烷基二甲基氯化铵4份、丙烯酸二甲氨基乙酯10份、乳化剂2.5份。
优选的，所述步骤（4）中各原料的重量份为：γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷23份、渗透剂15份、异丙醇40份。
优选的，所述的乳化剂为辛基酚聚氧乙烯醚、十二烷基二甲基苄基氯化铵或脂肪醇聚环氧乙烯醚中的一种。
优选的，所述的渗透剂为琥珀酸二异辛酯磺酸钠、甘露醇或异辛醇磷酸酯的一种。
使用该整理剂对织物进行整理的工艺为：首先将面料浸于整理剂b中，室温下浸渍1h后，用蒸馏水洗涤干净，烘干；然后将其浸于整理剂a中，进行二浸二轧处理，轧液率为80%，单次浸渍时间为1h，处理完成后将织物水洗烘干。
有益效果：本发明提供了一种纳米多功能整理剂的制备方法，首先将几种纳米级功能颗粒用十六烷基三甲基溴化铵进行处理，使得纳米颗粒表面形成正电荷环境，然后再用聚乙二醇800和季戊四醇硬脂酸酯进行修饰，通过静电吸附作用将其吸附到纳米颗粒的表面，从而使得纳米颗粒表面产生大量的醇羟基基团；首先甲基丙烯酸十三氟辛酯和三氟丙基甲基环三硅氧烷
制备氟硅聚合物，氟硅聚合物的表面自由能较低，同时具有优异的疏水、疏油和耐沾污性能，并提供整理剂良好的成膜性；将修饰的纳米混合颗粒与氟硅聚合物、其他功能助剂进行混合反应，制得多功能性整理剂a液。整理剂b液中包含γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和
渗透剂，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷赋予织物表面较多的羟基，从而与纳米混合颗粒表面的羟基通过氢键作用进行结合，提高纳米混合颗粒在面料表面的附着力，渗透剂的添加促进了整理剂a液对面料的渗透作用，从而提高了整理剂对面料的作用能力，充分发挥整理剂的功能。
经本发明整理剂处理的面料upf值高达128.62，表面与水接触角高达205.21°，因此具有良好的抗紫外性能和防水性能；经处理的面料的折皱回复角高达324.3°，断裂强度保留率高达95.6%，因此，本发明制得面料具有优异的抗皱性能；面料的表面电阻率低至4.8×106ω、体积电阻率低至2.2×106ω，因此面料具有良好的抗静电效果。因此从实验结构得知，经本发明整理剂处理的面料具有良好的抗紫外性、防水性、抗皱性以及抗静电等性能，因此本发明制得的整理剂在面料整理过程中具有广泛的应用价值。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明，但实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
以下实施例以及对比例中，使用该整理剂对织物进行整理的工艺为：首先将面料浸于整理剂b中，室温下浸渍1h后，用蒸馏水洗涤干净，烘干；然后将其浸于整理剂a中，进行二浸二轧处理，轧液率为80%，单次浸渍时间为1h，处理完成后将织物水洗烘干。
实施例1
一种纳米多功能整理剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）将纳米级tio215份、zno20份、ag12份、mgo8份、al2o310份进行混合，置于研磨机中进行研磨处理15min制得纳米混合物，然后将纳米混合物加入到40份20%十六烷基三甲基溴化铵的水溶液中，在室温下搅拌混合30min，然后将其置于超声仪上超声分散15min，然后再加入聚乙二醇80010份、季戊四醇硬脂酸酯11份，于45℃的温度下继续超声处理45min，将反应物冷却至室温，通过离心去除溶剂收集下层沉淀颗粒；
（2）在反应瓶中加入30份正丁醇作为有机溶剂，然后加入甲基丙烯酸十三氟辛酯7份、
三氟丙基甲基环三硅氧烷6份和0.3份过氧化苯甲酰，在85℃的水浴条件下搅拌冷凝回流反应3h，然后冷却至室温，将反应物置于旋转蒸发仪上旋干溶剂，即得氟硅聚合物；
（3）将步骤（1）制得的下层沉淀颗粒30份分散到含十二烷基硫酸钠6份、羧甲基纤维素4份、聚乙烯醇8份的23份水溶液中，加入2.5份的吐温20，在搅拌的状态下加入步骤（2）制得的氟硅聚合物30份、三乙醇胺6.5份、2-磷基丁烷-1,2,4-三羧酸9份、马来酸酐8份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮5.5份、十八烷基二甲基氯化铵4份、丙烯酸二甲氨基乙酯10份、乳化剂2.5份，于室温持续搅拌2h，制得整理剂a；
（4）将γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷23份、渗透剂15份加入到40份的异丙醇溶液中，室温下搅拌30min，制得整理剂b。
所述的乳化剂为辛基酚聚氧乙烯醚。
所述的渗透剂为琥珀酸二异辛酯磺酸钠。
实施例2
一种纳米多功能整理剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）将纳米级tio210份、zno15份、ag8份、mgo5份、al2o37份进行混合，置于研磨机中进行研磨处理15min制得纳米混合物，然后将纳米混合物加入到30份10%十六烷基三甲基溴化铵的水溶液中，在室温下搅拌混合20min，然后将其置于超声仪上超声分散10min，然后再加入聚乙二醇8006份、季戊四醇硬脂酸酯7份，于40℃的温度下继续超声处理30min，将反应物冷却至室温，通过离心去除溶剂收集下层沉淀颗粒；
（2）在反应瓶中加入20份正丁醇作为有机溶剂，然后加入甲基丙烯酸十三氟辛酯5份、
三氟丙基甲基环三硅氧烷4份和0.1份过氧化苯甲酰，在80℃的水浴条件下搅拌冷凝回流反应2h，然后冷却至室温，将反应物置于旋转蒸发仪上旋干溶剂，即得氟硅聚合物；
（3）将步骤（1）制得的下层沉淀颗粒20份分散到含十二烷基硫酸钠4份、羧甲基纤维素2份、聚乙烯醇6份的15份水溶液中，加入1份的吐温20，在搅拌的状态下加入步骤（2）制得的氟硅聚合物20份、三乙醇胺4份、2-磷基丁烷-1,2,4-三羧酸6份、马来酸酐5份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮3份、十八烷基二甲基氯化铵2份、丙烯酸二甲氨基乙酯7份、乳化剂1份，于室温持续搅拌1h，制得整理剂a；
（4）将γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷15份、渗透剂10份加入到30份的异丙醇溶液中，室温下搅拌20min，制得整理剂b。
所述的乳化剂为十二烷基二甲基苄基氯化铵。
所述的渗透剂为甘露醇。
实施例3
一种纳米多功能整理剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）将纳米级tio212份、zno18份、ag10份、mgo6份、al2o38份进行混合，置于研磨机中进行研磨处理15min制得纳米混合物，然后将纳米混合物加入到35份15%十六烷基三甲基溴化铵的水溶液中，在室温下搅拌混合20-40min，然后将其置于超声仪上超声分散12min，然后再加入聚乙二醇8008份、季戊四醇硬脂酸酯8份，于42℃的温度下继续超声处理40min，将反应物冷却至室温，通过离心去除溶剂收集下层沉淀颗粒；
（2）在反应瓶中加入25份正丁醇作为有机溶剂，然后加入甲基丙烯酸十三氟辛酯6份、
三氟丙基甲基环三硅氧烷5份和0.2份过氧化苯甲酰，在82℃的水浴条件下搅拌冷凝回流反应2.5h，然后冷却至室温，将反应物置于旋转蒸发仪上旋干溶剂，即得氟硅聚合物；
（3）将步骤（1）制得的下层沉淀颗粒25份分散到含十二烷基硫酸钠5份、羧甲基纤维素3份、聚乙烯醇7份的20份水溶液中，加入2份的吐温20，在搅拌的状态下加入步骤（2）制得的氟硅聚合物25份、三乙醇胺5份、2-磷基丁烷-1,2,4-三羧酸8份、马来酸酐6份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮4份、十八烷基二甲基氯化铵3份、丙烯酸二甲氨基乙酯8份、乳化剂2份，于室温持续搅拌1.5h，制得整理剂a；
（4）将γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷20份、渗透剂12份加入到35份的异丙醇溶液中，室温下搅拌25min，制得整理剂b。
所述的乳化剂为脂肪醇聚环氧乙烯醚。
所述的渗透剂为异辛醇磷酸酯。
实施例4
一种纳米多功能整理剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）将纳米级tio220份、zno25份、ag16份、mgo10份、al2o314份进行混合，置于研磨机中进行研磨处理15min制得纳米混合物，然后将纳米混合物加入到50份10-30%十六烷基三甲基溴化铵的水溶液中，在室温下搅拌混合40min，然后将其置于超声仪上超声分散20min，然后再加入聚乙二醇80013份、季戊四醇硬脂酸酯15份，于50℃的温度下继续超声处理60min，将反应物冷却至室温，通过离心去除溶剂收集下层沉淀颗粒；
（2）在反应瓶中加入40份正丁醇作为有机溶剂，然后加入甲基丙烯酸十三氟辛酯5-10份、
三氟丙基甲基环三硅氧烷8份和0.5份过氧化苯甲酰，在80-90℃的水浴条件下搅拌冷凝回流反应4h，然后冷却至室温，将反应物置于旋转蒸发仪上旋干溶剂，即得氟硅聚合物；
（3）将步骤（1）制得的下层沉淀颗粒40份分散到含十二烷基硫酸钠8份、羧甲基纤维素6份、聚乙烯醇10份的30份水溶液中，加入4份的吐温20，在搅拌的状态下加入步骤（2）制得的氟硅聚合物40份、三乙醇胺9份、2-磷基丁烷-1,2,4-三羧酸12份、马来酸酐10份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮8份、十八烷基二甲基氯化铵6份、丙烯酸二甲氨基乙酯13份、乳化剂4份，于室温持续搅拌3h，制得整理剂a；
（4）将γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷30份、渗透剂20份加入到50份的异丙醇溶液中，室温下搅拌40min，制得整理剂b。
所述的乳化剂为辛基酚聚氧乙烯醚。
所述的渗透剂为琥珀酸二异辛酯磺酸钠。
对比例1
对比例1与实施例1的区别在于，对比例1的步骤（1）中未用聚乙二醇800和季戊四醇硬脂酸酯进行处理。
对比例2
对比例2与实施例1的区别在于，对比例2中未添加氟硅聚合物。
将实施例1-4、对比例1-2整理后的面料进行以下性能的测试，测试结果如表1所示。
（1）使用khf2bp032型防紫外透过及防晒保护测试系统（sdlatlas公司）测定其抗紫外效果，同一样品在不同位置测量5次，取其平均值；（2）使用oca40型视频接触角测量仪进行接触角测定，同一样品在不同位置测量5次，取其平均值；（3）折皱回复角按gb3819-1997测定，每种样品测5经5纬并取平均值，测得的折皱回复角为织物经向和纬向的折皱回复角之和；（4）织物断裂强力参照gb3923．1-1997测定，每种样品经向测3次并取平均值；（5）使用柔软度测定仪对样本的抗弯长度进行测定；（6）将实施例1-4制得的面料参照gb/t16801-1997《织物调理剂抗静电性能的测定》，用zc36型高绝缘电阻测量仪测量织物的表面电阻率和体积电阻率。从表1中得出，经本发明整理剂处理的面料upf值高达128.62，表面与水接触角高达205.21°，因此具有良好的抗紫外性能和防水性能；经处理的面料的折皱回复角高达324.3°，断裂强度保留率高达95.6%，因此，本发明制得面料具有优异的抗皱性能；面料的表面电阻率低至4.8×106ω、体积电阻率低至2.2×106ω，因此面料具有良好的抗静电效果。
表1