專利名稱：一種織物的納米金屬二氧化鈦溶膠負(fù)氧離子的整理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬織物的納米金屬氧化物溶膠的整理領(lǐng)域，特別是涉及一種織物的納米金屬二 氧化鈦溶膠負(fù)氧離子的整理方法。
背景技術(shù)：
納米二氧化鈦是一種催化活性高、氧化能力強(qiáng)的無機(jī)納米材料，具有良好的抗菌和自 清潔性能，因此被廣泛應(yīng)用于抗菌涂料、抗菌塑料、化妝品、紡織品及醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域， 其中應(yīng)用于紡織品方面主要是抗紫外線輻射以及抗菌作用，但是根據(jù)基本原理，將其應(yīng)用 于紡織品負(fù)氧離子功能整理方面也是具有可行性的。
利用溶膠-凝膠技術(shù)，通過浸漬或浸軋?zhí)幚恚梢栽诩徔椘飞闲纬赏该鞯?、粘附性?qiáng)的 納米金屬氧化物薄膜。前驅(qū)體的種類以及薄膜在織物表面的吸附狀態(tài)可賦予織物不同的性 能，如抗磨強(qiáng)度、抗靜電性、粘性航粘性、著色、光澤、光致變色、紫外光穩(wěn)定性、生物 相容性、生物催化作用、抗菌、抗過敏、生物活性物質(zhì)及香味的釋放。
對(duì)織物進(jìn)行整理使其釋放負(fù)氧離子的特性是新發(fā)展起來的一門技術(shù)，目前還處于探索 階段，如在紡絲過程中添加電氣石細(xì)小微粒紡織纖維或紡成多孔纖維，或者將電氣石、碳 粉細(xì)小微粒分散在涂層劑中進(jìn)行涂層等，但還存在一些有待解決的問題，如細(xì)小粒子的分 散性問題，細(xì)小粒子與紡織纖維的結(jié)合牢度問題等等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供了一種織物的納米金屬二氧化鈦溶膠負(fù)氧離子的 整理方法，本發(fā)明的整理方法操作工藝簡(jiǎn)單，烘焙溫度低，只需在100 18(TC下進(jìn)行，可 實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)；并且克服了細(xì)小粒子難分散、穩(wěn)定性差，在織物上易聚集、易泳移、分 散不均勻，以及與織物結(jié)合力弱，耐洗性差等缺點(diǎn)。
本發(fā)明的納米Ti02溶膠的反應(yīng)方程
水解反應(yīng)
Ti(OR)4 + 4H20 .Ti(OH). ROH (1)
縮聚反應(yīng)
Ti(OH). Ti(OR)4 . Ti02 ROH (2) 2Ti(OH).Ti02+4H20 (3)
螯合反應(yīng)Ti(OBu)4 + x(H3COOH〕 Ti(OBu)4—x + (H3COO)x + xBuOH (4)
本發(fā)明的一種織物的納米金屬二氧化鈦溶膠負(fù)氧離子的整理方法，包括
(1) 納米溶膠整理液的制備
室溫下，將鈦酸丁酯溶解于2/3用量的乙醇中，在磁力攪拌器上攪拌15min使其混合 均勻，并在攪拌狀態(tài)下加入抑制劑，繼續(xù)攪拌形成溶液A，將剩余的1/3用量的乙醇與蒸 餾水混合均勻形成溶液B;在攪拌狀態(tài)下將溶液B緩慢滴加到溶液A中，滴加完畢后用濃 無機(jī)酸調(diào)節(jié)pH至2，繼續(xù)攪拌2h得到透明的納米Ti02溶膠，其中鈦酸丁酯、抑制劑、無 水乙醇和水的摩爾比為1:1:10~30:2~4，其中質(zhì)量百分比鈦酸丁酯17.9%~37.9%、乙醇 49.4°/。~76%和水3.8%~7.7%;
(2) 負(fù)氧離子整理
將織物在上述溶膠整理液中浸漬3min后，于8(TC預(yù)烘、120°C焙烘數(shù)150s、水洗、 80。C烘干，即可。
所述步驟(1)中的鈦酸丁酯、抑制劑、乙醇和水的摩爾比為1:1:30:2.4; 所述步驟(1)中的抑制劑為二乙醇胺、乙酰丙酮或冰乙酸； 所述步驟(1)中的酸為鹽酸、硫酸或醋酸；
所述步驟(2)中的織物為纖維素織物、真絲織物、聚酰胺織物、聚酯織物或天然纖 維與合成纖維的混紡織物。
本發(fā)明提供了一種為以鈦酸丁酯為前驅(qū)物，將其與抑制劑反應(yīng)形成螯合物，從而控制 速率使鈦酸丁酯均勻水解，減小了水解產(chǎn)物的團(tuán)聚，得到顆粒細(xì)小且均勻的膠體溶液，再 采用浸漬這一適合紡織品的整理方法,只需對(duì)紡織品進(jìn)行100 18(TC的熱處理,即可在纖維 內(nèi)、外表面形成含二氧化鈦納米溶膠粒子和納米微孔的薄膜,在摩擦條件下可以釋放負(fù)氧離 子。
有益效果
(1) 本發(fā)明的整理方法操作工藝簡(jiǎn)單，烘焙溫度低，只需在100 180。C下進(jìn)行，可實(shí) 現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)；
(2) 該整理方法克服了細(xì)小粒子難分散、穩(wěn)定性差，在織物上易聚集、易泳移、分 散不均勻，以及與織物結(jié)合力弱，耐洗性差等缺點(diǎn)；
(3) 本發(fā)明采用粗糙表面作為成膜物質(zhì)，在基質(zhì)表面形成薄而透明的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)納米溶 膠粒子膜，賦予織物優(yōu)異、持久的負(fù)氧離子性能、優(yōu)良的抗紫外線以及抗菌性能。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而 不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定 的范圍。
實(shí)施例1
(1) 整理液的制備
室溫下，將鈦酸丁酯溶解于2/3用量的無水乙醇中，在磁力攪拌器上攪拌15min使其 混合均勻，在攪拌狀態(tài)下加入抑制劑，繼續(xù)攪拌15min形成A溶液；將另外1/3用量的無 水乙醇與蒸餾水混合均勻形成B溶液；在攪拌狀態(tài)下將B溶液緩慢滴加到A溶液中，滴 加完畢后用濃鹽酸調(diào)節(jié)p1^2，繼續(xù)攪拌2h得到納米Ti02溶膠。鈦酸丁酯、抑制劑(二乙 醇胺)、溶劑和水的摩爾比為1:1:30:2.4。
(2) 負(fù)氧離子整理
將全棉府綢4040X3372在上述溶膠整理液中浸漬，在鼓風(fēng)烘箱中8(TC烘干，120'C焙 烘，水洗，然后在8(TC烘干。
(3) 負(fù)氧離子測(cè)試
恒溫恒濕室(溫度為18士2t:，濕度為65土3。/。RH)摩擦狀態(tài)下用ITC—201A型空氣 離子測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)試，每立方厘米負(fù)氧離子為2380個(gè)。
實(shí)施例2
(1) 整理液的制備
室溫下，將鈦酸丁酯溶解于2/3用量的無水乙醇中，在磁力攪拌器上攪拌15min使其 混合均勻，在攪拌狀態(tài)下加入抑制劑，繼續(xù)攪拌15min形成A溶液；將另外1/3用量的無 水乙醇與蒸餾水混合均勻形成B溶液；在攪拌狀態(tài)下將B溶液緩慢滴加到A溶液中，滴 加完畢后用濃鹽酸調(diào)節(jié)p1^2，繼續(xù)攪拌2h得到納米Ti02溶膠。鈦酸丁酯、抑制劑(冰乙 酸)、溶劑和水的摩爾比為1:1:30:2.4。
(2) 負(fù)氧離子整理
將全棉府綢4040X3372在上述溶膠整理液中浸漬，在鼓風(fēng)烘箱中8(TC烘干，12(TC焙 烘，水洗，然后在8(TC烘干。
(3) 負(fù)氧離子測(cè)試
恒溫恒濕室(溫度為18±2°C，濕度為65±3%朋)摩擦狀態(tài)下用ITC—201A型空氣
5離子測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)試，每立方厘米負(fù)氧離子為1540個(gè)。
實(shí)施例3
(1) 溶膠整理液的制備
室溫下，將鈦酸丁酯溶解于2/3用量的無水乙醇中，在磁力攪拌器上攪拌15min使其 混合均勻，在攪拌狀態(tài)下加入抑制劑，繼續(xù)攪拌15min形成A溶液；將另外1/3用量的無 水乙醇與蒸餾水混合均勻形成B溶液；在攪拌狀態(tài)下將B溶液緩慢滴加到A溶液中，滴 加完畢后用濃鹽酸調(diào)節(jié)p1^2，繼續(xù)攪拌2h得到納米Ti02溶膠。鈦酸丁酯、抑制劑(二乙 醇胺)、溶劑和水的摩爾比為1:1:20:2.4。
(2) 負(fù)氧離子整理
將全棉府綢4040X3372在上述溶膠整理液中浸漬，在鼓風(fēng)烘箱中80'C烘干，120。C焙 烘，水洗，然后在80。C烘干。
(3) 負(fù)氧離子測(cè)試
恒溫恒濕室(溫度為18土2。C，濕度為65士3。/。RH)摩擦狀態(tài)下用ITC—201A型空氣 離子測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)試，每立方厘米負(fù)氧離子為1820個(gè)。
實(shí)施例4
(1) 整理液的制備
室溫下，將鈦酸丁酯溶解于2/3用量的無水乙醇中，在磁力攪拌器上攪拌15min使其 混合均勻，在攪拌狀態(tài)下加入抑制劑，繼續(xù)攪拌15min形成A溶液；將另外1/3用量的無 水乙醇與蒸餾水混合均勻形成B溶液；在攪拌狀態(tài)下將B溶液緩慢滴加到A溶液中，滴 加完畢后用濃鹽酸調(diào)節(jié)p1^2，繼續(xù)攪拌2h得到納米Ti02溶膠。鈦酸丁酯、抑制劑(二乙 醇胺)、溶劑和水的摩爾比為1:1:30:3。
(2) 負(fù)氧離子整理
將全棉府綢4040X3372在上述溶膠整理液中浸漬，在鼓風(fēng)烘箱中80'C烘干，120'C焙 烘，水洗，然后在80。C烘干。
(3) 負(fù)氧離子測(cè)試
恒溫恒濕室(溫度為18±2°C，濕度為65士3。/。RH)摩擦狀態(tài)下用ITC一201A型空氣 離子測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)試，每立方厘米負(fù)氧離子為1660個(gè)。
實(shí)施例5
(1)整理液的制備室溫下，將鈦酸丁酯溶解于2/3用量的無水乙醇中，在磁力攪拌器上攪拌15min使其 混合均勻，在攪拌狀態(tài)下加入抑制劑，繼續(xù)攪拌15min形成A溶液；將另外1/3用量的無 水乙醇與蒸餾水混合均勻形成B溶液；在攪拌狀態(tài)下將B溶液緩慢滴加到A溶液中，滴 加完畢后用濃鹽酸調(diào)節(jié)pHH2，繼續(xù)攪拌2h得到納米Ti02溶膠。鈦酸丁酯、抑制劑(冰乙 酸)、溶劑和水的摩爾比為1:1:30:3。
(2) 負(fù)氧離子整理
將全棉府綢4040X3372在上述溶膠整理液中浸漬，在鼓風(fēng)烘箱中8(TC烘干，120'C焙 烘，水洗，然后在8(TC烘干。
(3) 負(fù)氧離子測(cè)試
恒溫恒濕室(溫度為18土2'C，濕度為65士3。/。RH)摩擦狀態(tài)下用ITC一201A型空氣 離子測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)試，每立方厘米負(fù)氧離子為1180個(gè)。
權(quán)利要求
1. 一種織物的納米金屬二氧化鈦溶膠負(fù)氧離子的整理方法，包括(1)納米溶膠整理液的制備室溫下，將鈦酸丁酯溶解于2/3用量的乙醇中，在磁力攪拌器上攪拌15min使其混合均勻，并在攪拌狀態(tài)下加入抑制劑，繼續(xù)攪拌形成溶液A，將剩余的1/3用量的乙醇與蒸餾水混合均勻形成溶液B；在攪拌狀態(tài)下將溶液B緩慢滴加到溶液A中，滴加完畢后用濃無機(jī)酸調(diào)節(jié)pH至2，繼續(xù)攪拌2h得到透明的納米TiO2溶膠，其中鈦酸丁酯、抑制劑、無水乙醇和水的摩爾比為1∶1∶10～30∶2～4，其中質(zhì)量百分比鈦酸丁酯17.9％～37.9％、C1-4的醇49.4％～76％和水3.8％～7.7％(2)負(fù)氧離子整理將織物在上述溶膠整理液中浸漬3min后，于80℃預(yù)烘、120℃焙烘數(shù)150s、水洗、80℃烘干，即可。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種織物的納米金屬二氧化鈦溶膠負(fù)氧離子的整理方法，其特征 在于所述步驟(1)中的鈦酸丁酯、抑制劑、乙醇和水的摩爾比為1:1:30:2.4。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種織物的納米金屬二氧化鈦溶膠負(fù)氧離子的整理方法，其特征 在于所述步驟(1)中的抑制劑為二乙醇胺、乙酰丙酮或冰乙酸。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種織物的納米金屬二氧化鈦溶膠負(fù)氧離子的整理方法，其特征 在于所述步驟(1)中的酸為鹽酸、硫酸或醋酸。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種織物的納米金屬二氧化鈦溶膠負(fù)氧離子的整理方法，其特征 在于所述步驟(2)中的織物為纖維素織物、真絲織物、聚酰胺織物、聚酯織物或天然纖維與合成纖維的混紡織物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種織物的納米金屬二氧化鈦溶膠負(fù)氧離子的整理方法，包括(1)將鈦酸丁酯溶解于2/3用量的乙醇中，混合均勻，并滴加乙醇的水溶液，滴加完畢后用濃無機(jī)酸調(diào)節(jié)pH至2，繼續(xù)攪拌2h得到透明的納米TiO₂溶膠，其中鈦酸丁酯、抑制劑、無水乙醇和水的摩爾比為1∶1∶10～30∶2～4；(2)將織物在上述溶膠整理液中浸漬3min后，于80℃預(yù)烘、120℃焙烘數(shù)150s、水洗、80℃烘干，即可。本發(fā)明的整理方法操作工藝簡(jiǎn)單，烘焙溫度低，只需在100～180℃下進(jìn)行，可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)D06M11/46GK101481874SQ20091004580
公開日2009年7月15日 申請(qǐng)日期2009年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月23日
發(fā)明者鵑 杜, 艷 羅, 蔡淑君, 趙署輝, 毅 鐘 申請(qǐng)人:東華大學(xué)