專利名稱:在滌綸織物表面制備納米二氧化鈦顆粒復(fù)合銀鍍層的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于納米材料與化學(xué)鍍技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種滌綸織物的表面改性方法,具體涉及一種在滌綸織物表面制備納米二氧化鈦顆粒復(fù)合銀鍍層的方法。
背景技術(shù):
隨著手機(jī)、計(jì)算機(jī)和微波爐等家用電器的迅猛發(fā)展和廣泛普及,電磁波輻射的危害日益突出。探索高效電磁屏蔽材料特別是柔性電磁波屏蔽織物,防止電磁波引起的電磁干擾、電磁兼容以及對人體的傷害,確保信息通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和傳輸系統(tǒng)等的安全暢通和人身安全具有十分重要的意義?;瘜W(xué)鍍銀織物質(zhì)地輕薄,柔軟透氣,耐蝕抗菌,屏蔽電磁波安全可靠,可廣泛用于防電磁波輻射領(lǐng)域。目前在織物上進(jìn)行化學(xué)鍍銀,主要采用甲醛或還原糖與銀氨絡(luò)鹽發(fā)生氧化還原反應(yīng),在纖維表面沉積一層金屬銀,由于化學(xué)鍍銀不是自催化反應(yīng),每次施鍍僅能鍍一薄層,因此鍍層深厚不夠,性能達(dá)不到要求,而且鍍層牢度較差。納米二氧化鈦?zhàn)鳛橐环N重要的半導(dǎo)體材料,具有無毒、不易發(fā)生光化學(xué)腐蝕等優(yōu)點(diǎn),在光催化降解去除環(huán)境中的污染物方面發(fā)揮著越來越重要的作用;同時(shí)二氧化鈦材料也是一種新型的抗菌材料,廣泛使用在化纖產(chǎn)品中。在化學(xué)鍍銀液中添加納米二氧化鈦顆粒,使用超聲波輔助工藝,不僅可以增加化學(xué)鍍銀層的厚度,而且能夠使鍍銀織物獲得光催化降解性能。目前使用納米二氧化鈦顆粒對滌綸織物進(jìn)行化學(xué)復(fù)合鍍銀的相關(guān)技術(shù)還沒有?,F(xiàn)有化學(xué)鍍鎳磷合金織物制備工藝,一般采用的納米顆粒有氧化鋅、碳化硅和二氧化錫,使用海藻酸鈉溶液作為分散液進(jìn)行超聲分散,然后再將納米分散液添加到化學(xué)鍍鎳磷液中,制備出納米顆粒復(fù)合鍍鎳磷織物,鍍液中納米顆粒分散不好,納米顆粒不能呈單個(gè)顆粒分散在鍍液中,因此鍍層和纖維基體結(jié)合牢度不好,嚴(yán)重影響了化學(xué)鍍鎳磷織物的耐磨和耐洗滌性能。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種在滌綸織物表面制備納米二氧化鈦顆粒復(fù)合銀鍍層的方法,解決了現(xiàn)有方法制備的普通化學(xué)鍍銀織物銀鍍層較薄,不具有光催化降解性能的問題。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是,在滌綸織物表面制備納米二氧化鈦顆粒復(fù)合銀鍍層的方法,具體按照以下步驟實(shí)施
步驟1 對滌綸織物進(jìn)行前處理;
步驟2 在步驟1得到的前處理后的滌綸織物表面制備納米二氧化鈦顆粒復(fù)合銀鍍層。本發(fā)明的特點(diǎn)還在于,
其中步驟1中的前處理,具體按照以下步驟實(shí)施
a.粗化,采用質(zhì)量-體積濃度為160 M0g/L的氫氧化鈉溶液作為粗化液,將滌綸織物放在粗化液中,在溫度為45 65°C的條件下,處理45 70min,減重率控制在8 16%之間;
b.敏化活化,將步驟a得到的粗化后的滌綸織物,放在膠體鈀活化液中,在溫度45 65°C條件下,處理2 6小時(shí),膠體鈀活化液按照質(zhì)量-體積濃度其組成為氯化鈀0. 12 0. 20g/L,氯化亞錫8 14g/L,鹽酸8 14g/L,氯化鈉140 180g/L ;
c.解膠,將步驟b得到的敏化活化后的滌綸織物放在解膠液中,在溫度為30 60°C的條件下,處理1 5min,解膠液采用質(zhì)量-體積濃度為80 120g/L的鹽酸;
d.還原,將步驟c得到的解膠后的滌綸織物放在還原液中,在室溫條件下,處理2 8min,還原液采用質(zhì)量-體積濃度為10 20g/L的次磷酸鈉溶液。其中步驟2中的在滌綸織物表面制備納米二氧化鈦顆粒復(fù)合銀鍍層,具體按照以下步驟實(shí)施按照體積比為1 :1 5稱取納米二氧化鈦分散液及還原液,混合得到混合溶液b ;將步驟1得到的前處理后的滌綸織物放入銀氨溶液中,每升銀氨溶液中織物添加量在 4 10g,按體積比為1 :4將混合溶液b緩慢加入到浸漬有滌綸織物的銀氨溶液中并不斷攪拌,在頻率為28 50KHz、功率為100 300W的條件下進(jìn)行超聲振蕩鍍覆反應(yīng),待反應(yīng)結(jié)束后取出滌綸織物用自來水洗凈,自然晾干,即完成在滌綸織物表面制備納米二氧化鈦顆粒復(fù)合銀鍍層。其中的納米二氧化鈦分散液,具體按照以下步驟制備而成按照體積比為1 :1稱取濃度為36%的鹽酸及濃度為30%的硫酸,混合,按照每升混合酸溶液中添加10 30g納米二氧化鈦顆粒,制備得到混合溶液a,將混合溶液a在頻率為50KHz、功率為100W的條件下超聲振蕩10 30min,然后用氫氧化鈉溶液中和殘留的酸,并用去離子水反復(fù)清洗至溶液為中性,真空抽濾,80°C烘干,得到預(yù)處理好的納米二氧化鈦顆粒;按照體積比為1 :1將聚乙烯吡咯烷酮與吐溫80混合,使得混合溶液的質(zhì)量-體積濃度為2g/L,向混合溶液添加預(yù)處理好的納米二氧化鈦顆粒,使納米二氧化鈦濃度在1. 0 2. Og/L,得到納米二氧化鈦分散液。其中的銀氨溶液,具體按照以下步驟制備而成按照質(zhì)量-體積濃度稱取10 40g/L的硝酸銀溶液及10 20g/L的氫氧化鉀溶液,向硝酸銀溶液中緩慢滴加氨水并不斷攪拌,待生成的黑褐色沉淀剛好溶解至溶液變清,接著緩慢加入氫氧化鉀溶液至有黑褐色沉淀生成,再補(bǔ)加氨水溶液至沉淀完全溶解溶液澄清為止,得到銀氨溶液。其中的還原液,具體按照以下步驟制備而成將葡萄糖溶于去離子水并不斷攪拌, 使得葡萄糖的質(zhì)量-體積濃度為8 25g/L,得到還原液。本發(fā)明的有益效果是,在傳統(tǒng)化學(xué)鍍銀工藝的基礎(chǔ)上,針對納米二氧化鈦顆粒易團(tuán)聚的缺點(diǎn),使用分散劑超聲分散納米二氧化鈦顆粒,然后將其添加到化學(xué)鍍銀液中,在超聲波條件下對滌綸織物進(jìn)行納米二氧化鈦顆?;瘜W(xué)復(fù)合鍍銀,不僅提高了滌綸化學(xué)鍍銀織物的耐磨性能,而且賦予化學(xué)鍍銀織物光催化活性。
圖1是滌綸織物普通化學(xué)鍍銀后的掃描電鏡照片;
圖2是采用本發(fā)明方法對滌綸織物進(jìn)行納米二氧化鈦顆?;瘜W(xué)復(fù)合鍍銀后的掃描電鏡照片;
圖3是滌綸織物普通化學(xué)鍍銀及采用本發(fā)明方法在滌綸織物表面制備納米二氧化鈦
5顆粒復(fù)合銀鍍層后的X射線衍射譜圖對比。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā)明在滌綸織物表面制備納米二氧化鈦顆粒復(fù)合銀鍍層的方法,具體按照以下步驟實(shí)施
步驟1 滌綸織物前處理
a.粗化,采用質(zhì)量-體積濃度為160 M0g/L的氫氧化鈉溶液作為粗化液,將滌綸織物放在粗化液中,在溫度為45 65°C的條件下,處理45 70min,減重率控制在8 16% 之間。b.敏化活化,將上步得到的粗化后的滌綸織物,放在膠體鈀活化液中,在溫度 45 65°C條件下,處理2 6小時(shí),膠體鈀活化液按照與水的質(zhì)量-體積濃度進(jìn)行配制,其組成為氯化鈀0. 12 0. 20g/L,氯化亞錫8 14g/L,鹽酸8 14g/L,氯化鈉140 180g/ L0c.解膠,將上步得到的敏化活化后的滌綸織物放在解膠液中,在溫度為30 60°C的條件下,處理1 5min,解膠液采用質(zhì)量-體積濃度為80 120g/L的鹽酸。d.還原,將上步得到的解膠后的滌綸織物放在還原液中,在室溫條件下,處理 2 8min。還原液采用質(zhì)量-體積濃度為10 20g/L的次磷酸鈉溶液。步驟2 在滌綸織物表面制備納米二氧化鈦顆粒復(fù)合銀鍍層
配制納米二氧化鈦分散液,按照體積比為1 :1稱取濃度為36%的鹽酸及濃度為30%的硫酸,混合,按照每升混合酸溶液中添加10 30g納米二氧化鈦顆粒,混合得到混合溶液a, 將混合溶液a在頻率50KHz、功率IOOW條件下超聲振蕩10 30min,然后用1摩爾的氫氧化鈉溶液中和殘留的酸,并用去離子水反復(fù)清洗至溶液為中性,真空抽濾,80°C烘干,得到預(yù)處理好的納米二氧化鈦顆粒。配制體積比為1 :1的濃度為2g/L的聚乙烯吡咯烷酮和吐溫80混合溶液,并向其中添加一定量的納米二氧化鈦顆粒,使納米二氧化鈦濃度在1. O 2. Og/Lo配制銀氨溶液,按照質(zhì)量-體積濃度稱取10 40g/L的硝酸銀溶液、10 20g/ L的氫氧化鉀溶液,向硝酸銀溶液中緩慢滴加氨水并不斷攪拌,待生成的黑褐色沉淀剛好溶解至溶液變清,接著緩慢加入氫氧化鉀溶液有黑褐色沉淀生成,再補(bǔ)加氨水溶液至沉淀完全溶解溶液澄清為止,制備得到銀氨溶液。配制還原液,將葡萄糖溶于去離子水并不斷攪拌,使得葡萄糖的質(zhì)量-體積濃度為 8 25g/L。按照體積比為1 :1 5稱取納米二氧化鈦分散液及還原液,混合得到混合溶液b ; 將預(yù)處理好的滌綸織物放入銀氨溶液中,每升銀氨溶液中織物添加量在4 10g,按體積比1 :4將混合溶液b緩慢加入到浸漬有滌綸織物的銀氨溶液中并不斷攪拌,在頻率觀 50KHz、功率100 300W條件下進(jìn)行超聲振蕩鍍覆反應(yīng)。待反應(yīng)結(jié)束后取出滌綸織物用自來水洗凈,自然晾干,即完成在滌綸織物表面制備納米二氧化鈦顆粒復(fù)合銀鍍層。圖1和圖2分別是滌綸織物普通化學(xué)鍍銀和納米二氧化鈦顆粒化學(xué)復(fù)合鍍銀的掃描電鏡照片。可以看出,普通化學(xué)鍍銀比納米二氧化鈦顆粒復(fù)合鍍銀織物鍍層表面平滑,納米二氧化鈦顆粒復(fù)合鍍銀織物鍍層表面分布大小不等的顆粒,在超聲波條件下納米二氧化鈦復(fù)合鍍銀層呈鱗波狀,分布著許多微小氣孔,表面絮狀物明顯減少。圖3是滌綸織物普通化學(xué)鍍銀和納米二氧化鈦顆粒復(fù)合鍍銀的X射線衍射譜圖。測試結(jié)果表明,化學(xué)鍍銀液中添加納米二氧化鈦顆粒之后,晶粒尺寸有所增大,鍍層變得更加致密,其中普通化學(xué)鍍銀 (111)晶面處的晶粒大小為16. 4nm,而納米二氧化鈦顆粒復(fù)合鍍銀的晶粒大小為24. lnm。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 21196.3-2007《紡織品馬丁代爾織物耐磨性的測定第3部分質(zhì)量損失的確定》和GB/T 21196. 4-2007《紡織品馬丁代爾織物耐磨性的測定第4部分外觀變化的評定》,檢測普通鍍銀和納米二氧化鈦顆粒復(fù)合鍍銀織物的耐磨性能。磨料選用機(jī)織平紋毛織物,摩擦負(fù)荷為795士7 g。當(dāng)增重率在15 30%時(shí),經(jīng)過500次平磨之后,普通鍍銀織物的質(zhì)量損失率為1. 5 3. 6%,而納米二氧化鈦顆粒復(fù)合鍍銀織物的質(zhì)量損失率為0. 8 2. 1% ;當(dāng)織物達(dá)到摩擦終點(diǎn)時(shí),即累計(jì)的散布性完全脫落面積達(dá)到三分之一以上時(shí),普通鍍銀織物摩擦次數(shù)為800 1200次,而納米二氧化鈦復(fù)合鍍銀織物摩擦次數(shù)為1200 1600次。配制20mg/L的亞甲基橙溶液20mL,將待測織物(試樣大小4. 5cmX5cm)置于亞甲基橙溶液中,用石英紫外線燈(功率20W,主波長254nm)距離液面IOcm進(jìn)行輻照,每隔IOmin 用UV-1600紫外可見分光光度計(jì)測定溶液在462nm處的吸光度A,根據(jù)朗伯-比爾定律計(jì)算溶液的濃度C,計(jì)算方法見公式(1)
A=K462nmXC=O. 0641 X C(1)
對亞甲基橙染料光催化降解率D的計(jì)算方法見公式(2) D=(C1-C2) /C1(2)
式中,C1和C2分別為亞甲基橙溶液紫外線輻照前、后的濃度(mg/L)。經(jīng)過90min的紫外線輻照,普通化學(xué)鍍銀織物的降解率為70 82%,而納米二氧化鈦顆粒復(fù)合鍍銀織物的降解率為78 90%。從原理方面說明本發(fā)明的有益效果所在
1.本發(fā)明采用納米二氧化鈦顆粒,控制其質(zhì)量-體積濃度在1. 0 2. Og/L。當(dāng)大于這個(gè)范圍時(shí),納米二氧化鈦顆粒濃度過大,溶液中單位體積中所含有的納米顆粒明顯增多,極易造成團(tuán)聚,形成沉淀;當(dāng)小于這個(gè)范圍時(shí),加入的納米分散液量就相對較多,容易破壞鍍液內(nèi)部環(huán)境,影響化學(xué)鍍銀反應(yīng)正常進(jìn)行。2.納米分散液與還原液體積比為1 :1 5,當(dāng)小于這個(gè)范圍時(shí),納米分散液含量相對增加,納米二氧化鈦顆粒用量增大,浪費(fèi)現(xiàn)象比較嚴(yán)重,同時(shí)鍍液穩(wěn)定性降低,影響正常施鍍;當(dāng)大于這個(gè)范圍時(shí),納米二氧化鈦用量相對減少,沉積在鍍層中的納米顆粒含量很少,達(dá)不到改變鍍層結(jié)構(gòu)的目的。3.本發(fā)明采用銀氨溶液和還原液在超聲波條件下進(jìn)行納米二氧化鈦顆粒化學(xué)復(fù)合鍍銀,當(dāng)在頻率28 50KHz、功率100 300W條件下時(shí),所得銀鍍層結(jié)構(gòu)良好,表面鍍層均勻;當(dāng)小于這個(gè)范圍時(shí),起不到超聲振蕩輔助化學(xué)鍍銀的效果;當(dāng)大于這個(gè)范圍時(shí),鍍速會(huì)受到影響,織物表面局部出現(xiàn)漏鍍現(xiàn)象。實(shí)施例1
滌綸織物前處理用160g/L的氫氧化鈉,在45°C條件下處理滌綸織物45min,控制質(zhì)量損失率在8%左右;用0. 12g/L氯化鈀,8g/L氯化亞錫,8g/L鹽酸,140g/L氯化鈉的溶液,在45°C條件下處理滌綸織物2小時(shí);用80g/L鹽酸在30°C條件下處理滌綸織物Imin ;用10g/L 次磷酸鈉在室溫條件下處理滌綸織物anin。納米二氧化鈦分散液的配制將IOg納米二氧化鈦顆粒浸泡在1升體積比1 :1的鹽酸與硫酸混合溶液中,在50KHz、100W條件下超聲振蕩 lOmin,然后用氫氧化鈉溶液中和,并用去離子水反復(fù)清洗直至溶液為中性,真空抽濾,80°C 烘干;將清洗好的納米二氧化鈦顆粒分散在2g/L體積比1 :1的聚乙烯吡咯烷酮與吐溫80 混合溶液中,配制成lg/L的納米二氧化鈦分散液。銀氨溶液的配制稱取IOg的硝酸銀、 IOg的氫氧化鉀,分別溶解在300mL的去離子水中;向硝酸銀溶液中緩慢滴加氨水并不斷攪拌,待生成的黑褐色沉淀剛好溶解至溶液變清,接著緩慢加入氫氧化鉀溶液有黑褐色沉淀生成,再補(bǔ)加氨水溶液至沉淀完全溶解溶液澄清為止;并補(bǔ)充去離子水至IL即得到銀氨溶液。還原液的配制稱取8g的葡萄糖,溶解在IL的去離子水中。滌綸織物納米二氧化鈦顆粒化學(xué)復(fù)合鍍銀按照體積比為1 :1,將納米二氧化鈦分散液與還原液混合并不停地?cái)嚢瑁?按每升銀氨溶液中織物添加量4g計(jì),將預(yù)處理好的滌綸織物放入銀氨溶液中;再按體積比 1 :4將納米分散還原液緩慢加入到銀氨溶液中并不斷攪拌,在觀1(泡、100W條件下超聲振蕩進(jìn)行鍍覆反應(yīng)。待反應(yīng)結(jié)束后取出滌綸織物用自來水洗滌干凈,自然晾干。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 21196. 3-2007和GB/T 21196. 4-2007,檢測普通鍍銀和納米二氧化鈦顆粒復(fù)合鍍銀織物的耐磨性能。磨料選用機(jī)織平紋毛織物,摩擦負(fù)荷為795士7g。 當(dāng)增重率在15%時(shí),經(jīng)過500次平磨之后,普通鍍銀織物的質(zhì)量損失率為1. 5%,而納米二氧化鈦顆粒復(fù)合鍍銀織物的質(zhì)量損失率為0. 8% ;當(dāng)織物達(dá)到摩擦終點(diǎn)時(shí),普通鍍銀織物摩擦次數(shù)為870次,而納米二氧化鈦顆粒復(fù)合鍍銀織物摩擦次數(shù)為1250次。光催化降解亞甲基橙染料結(jié)果表明,經(jīng)過90min的紫外線輻照,普通化學(xué)鍍銀織物的降解率為71.6%,納米二氧化鈦顆粒復(fù)合鍍銀織物的降解率為78. 1。
實(shí)施例2
滌綸織物前處理用M0g/L的氫氧化鈉,在65°C條件下處理滌綸織物70min,控制質(zhì)量損失率在16%左右;用0. 2g/L氯化鈀,14g/L氯化亞錫,14g/L鹽酸,180g/L氯化鈉,在65°C 條件下處理滌綸織物6小時(shí);用120g/L鹽酸,在60°C條件下處理滌綸織物5min ;用20g/L 次磷酸鈉在室溫條件下處理滌綸織物8min。納米二氧化鈦分散液的配制將30g納米二氧化鈦顆粒浸泡在1升體積比1 :1的鹽酸與硫酸混合溶液中,在50KHz、IOOW條件下超聲振蕩30min,然后用1摩爾氫氧化鈉溶液中和,并用去離子水反復(fù)清洗直至溶液為中性,真空抽濾,80°C烘干;將清洗好的納米二氧化鈦顆粒分散在2g/L體積比1 :1的聚乙烯吡咯烷酮與吐溫80混合溶液中,配制成2g/L的納米二氧化鈦分散液。銀氨溶液的配制稱取40g的硝酸銀、20g的氫氧化鉀,分別溶解在400mL的去離子水中;向硝酸銀溶液中緩慢滴加氨水并不斷攪拌,待生成的黑褐色沉淀剛好溶解至溶液變清,接著緩慢加入氫氧化鉀溶液有黑褐色沉淀生成,再補(bǔ)加氨水溶液至沉淀完全溶解溶液澄清為止;并補(bǔ)充去離子水至IL即得到銀氨溶液。還原液的配制稱取25g葡萄糖,溶解在IL的去離子水中。滌綸織物納米二氧化鈦顆?;瘜W(xué)復(fù)合鍍銀按照體積比為1 :5將納米二氧化鈦分散液與還原液混合并不停地?cái)嚢瑁话疵可y氨溶液中織物添加量IOg計(jì),將預(yù)處理好的滌綸織物放入銀氨溶液中;再按體積比1 :4將納米分散還原液緩慢加入到銀氨溶液中并不斷攪拌,在50KHz、300W條件下超聲振蕩鍍覆反應(yīng)。待反應(yīng)結(jié)束后取出滌綸織物用自來水洗滌干凈,自然晾干。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 21196. 3-2007和GB/T 21196. 4-2007,檢測普通鍍銀和納米二氧化鈦顆粒復(fù)合鍍銀織物的耐磨性能。磨料選用機(jī)織平紋毛織物,摩擦負(fù)荷為795士7g。 當(dāng)增重率在30%時(shí),經(jīng)過500次平磨之后,普通鍍銀織物的質(zhì)量損失率為3. 6%,而納米二氧化鈦顆粒復(fù)合鍍銀織物的質(zhì)量損失率為2. 1% ;當(dāng)織物達(dá)到摩擦終點(diǎn)時(shí),普通鍍銀織物摩擦次數(shù)為1190次,而納米二氧化鈦顆粒復(fù)合鍍銀織物摩擦次數(shù)為1580次。光催化降解亞甲基橙染料結(jié)果表明,經(jīng)過90min的紫外線輻照,普通化學(xué)鍍銀織物的降解率為80. 2%,而納米二氧化鈦顆粒復(fù)合鍍銀織物的降解率為89. 8%。實(shí)施例3
滌綸織物前處理用200g/L的氫氧化鈉,在50°C條件下處理滌綸織物60min,控制質(zhì)量損失率在1 左右;用0. 16g/L氯化鈀,12g/L氯化亞錫,12g/L鹽酸,160g/L氯化鈉,在60°C 條件下處理滌綸織物5小時(shí);用100g/L鹽酸在45 °C條件下處理滌綸織物aiiin ;用15g/L 次磷酸鈉在室溫條件下處理滌綸織物5min。納米二氧化鈦分散液的配制將15g納米二氧化鈦顆粒浸泡在1升體積比1 :1的鹽酸與硫酸混合溶液中,在50KHz、100W條件下超聲振蕩20min,然后用1摩爾氫氧化鈉溶液中和,并用去離子水反復(fù)清洗至溶液為中性,真空抽濾,80°C烘干;將清洗好的納米二氧化鈦顆粒分散在2g/L體積比1 :1的聚乙烯吡咯烷酮與吐溫80混合溶液中,配制成1. 5g/L的納米二氧化鈦分散液。銀氨溶液的配制將30g硝酸銀、15g氫氧化鈉,分別溶解在300mL的去離子水中;向硝酸銀溶液中緩慢滴加氨水并不斷攪拌,待生成的黑褐色沉淀剛好溶解至溶液變清,接著緩慢加入氫氧化鈉溶液有黑褐色沉淀生成,再補(bǔ)加氨水溶液至沉淀完全溶解溶液澄清為止;并補(bǔ)充去離子水至IL即得到銀氨溶液。還原液的配制稱取15g的葡萄糖,溶解在IL的去離子水中。滌綸織物納米二氧化鈦顆?;瘜W(xué)復(fù)合鍍銀按照體積比為1 :3,將納米二氧化鈦分散液與還原液混合并不停地?cái)嚢瑁话疵可y氨溶液中織物添加量8g計(jì),將預(yù)處理好的滌綸織物放入銀氨溶液中;再按體積比1 :4將納米分散還原液緩慢加入到銀氨溶液中并不斷攪拌,在觀1(泡、3001條件下超聲振蕩鍍覆反應(yīng)。待反應(yīng)結(jié)束后取出滌綸織物用自來水洗滌干凈,自然晾干。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 21196. 3-2007和GB/T 21196. 4-2007,檢測普通鍍銀和納米二氧化鈦顆粒復(fù)合鍍銀織物的耐磨性能。磨料選用機(jī)織平紋毛織物,摩擦負(fù)荷為795士7g。 當(dāng)增重率在20%時(shí),經(jīng)過500次平磨之后,普通鍍銀織物的質(zhì)量損失率為2. 7%,而納米二氧化鈦顆粒復(fù)合鍍銀織物的質(zhì)量損失率為1. 6% ;當(dāng)織物達(dá)到摩擦終點(diǎn)時(shí),即累計(jì)的散布性完全脫落面積達(dá)到三分之一以上時(shí),普通鍍銀織物摩擦次數(shù)為1080次,而納米二氧化鈦復(fù)合鍍銀織物摩擦次數(shù)為1450次。光催化降解亞甲基橙染料結(jié)果表明,經(jīng)過90min的紫外線輻照,普通化學(xué)鍍銀織物的降解率為75. 4%,而納米二氧化鈦顆粒復(fù)合鍍銀織物的降解率為 86. 3%ο本發(fā)明方法,使用混合分散劑聚乙烯吡咯烷酮與吐溫80超聲波振蕩分散納米二氧化鈦顆粒,然后將其添加到化學(xué)鍍銀液中,使得納米二氧化鈦顆粒在鍍銀液中穩(wěn)定分散, 鍍覆的滌綸織物銀鍍層結(jié)構(gòu)更加致密,提高了滌綸化學(xué)鍍銀織物的光催化降解有機(jī)染料能力。
權(quán)利要求
1.在滌綸織物表面制備納米二氧化鈦顆粒復(fù)合銀鍍層的方法,其特征在于,具體按照以下步驟實(shí)施步驟1 對滌綸織物進(jìn)行前處理;步驟2 在步驟1得到的前處理后的滌綸織物表面制備納米二氧化鈦顆粒復(fù)合銀鍍層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在滌綸織物表面制備納米二氧化鈦顆粒復(fù)合銀鍍層的方法, 其特征在于,所述的步驟1中的前處理,具體按照以下步驟實(shí)施a.粗化,采用質(zhì)量-體積濃度為160 M0g/L的氫氧化鈉溶液作為粗化液,將滌綸織物放在粗化液中,在溫度為45 65°C的條件下,處理45 70min,減重率控制在8 16% 之間;b.敏化活化,將步驟a得到的粗化后的滌綸織物,放在膠體鈀活化液中,在溫度45 65°C條件下,處理2 6小時(shí),膠體鈀活化液按照質(zhì)量-體積濃度其組成為氯化鈀0. 12 0. 20g/L,氯化亞錫8 14g/L,鹽酸8 14g/L,氯化鈉140 180g/L ;c.解膠,將步驟b得到的敏化活化后的滌綸織物放在解膠液中,在溫度為30 60°C的條件下,處理1 5min,解膠液采用質(zhì)量-體積濃度為80 120g/L的鹽酸;d.還原,將步驟c得到的解膠后的滌綸織物放在還原液中,在室溫條件下,處理2 8min,還原液采用質(zhì)量-體積濃度為10 20g/L的次磷酸鈉溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在滌綸織物表面制備納米二氧化鈦顆粒復(fù)合銀鍍層的方法, 其特征在于,所述的步驟2中的在滌綸織物表面制備納米二氧化鈦顆粒復(fù)合銀鍍層,具體按照以下步驟實(shí)施按照體積比為1 :1 5稱取納米二氧化鈦分散液及還原液,混合得到混合溶液b ;將步驟1得到的前處理后的滌綸織物放入銀氨溶液中,每升銀氨溶液中織物添加量在4 10g,按體積比為1 :4將混合溶液b緩慢加入到浸漬有滌綸織物的銀氨溶液中并不斷攪拌,在頻率為觀 50KHz、功率為100 300W的條件下進(jìn)行超聲振蕩鍍覆反應(yīng),待反應(yīng)結(jié)束后取出滌綸織物用自來水洗凈,自然晾干,即完成在滌綸織物表面制備納米二氧化鈦顆粒復(fù)合銀鍍層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的在滌綸織物表面制備納米二氧化鈦顆粒復(fù)合銀鍍層的方法, 其特征在于,所述的納米二氧化鈦分散液,具體按照以下步驟制備而成按照體積比為1 :1 稱取濃度為36%的鹽酸及濃度為30%的硫酸,混合,按照每升混合酸溶液中添加10 30g納米二氧化鈦顆粒,制備得到混合溶液a,將混合溶液a在頻率為50KHz、功率為100W的條件下超聲振蕩10 30min,然后用氫氧化鈉溶液中和殘留的酸,并用去離子水反復(fù)清洗至溶液為中性,真空抽濾,80°C烘干,得到預(yù)處理好的納米二氧化鈦顆粒;按照體積比為1 :1將聚乙烯吡咯烷酮與吐溫80混合,使得混合溶液的質(zhì)量-體積濃度為2g/L,向混合溶液添加預(yù)處理好的納米二氧化鈦顆粒,使納米二氧化鈦濃度在1. 0 2. Og/L,得到納米二氧化鈦分散液。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的在滌綸織物表面制備納米二氧化鈦顆粒復(fù)合銀鍍層的方法, 其特征在于,所述的銀氨溶液,具體按照以下步驟制備而成按照質(zhì)量-體積濃度稱取10 40g/L的硝酸銀溶液及10 20g/L的氫氧化鉀溶液,向硝酸銀溶液中緩慢滴加氨水并不斷攪拌,待生成的黑褐色沉淀剛好溶解至溶液變清,接著緩慢加入氫氧化鉀溶液至有黑褐色沉淀生成,再補(bǔ)加氨水溶液至沉淀完全溶解溶液澄清為止,得到銀氨溶液。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的在滌綸織物表面制備納米二氧化鈦顆粒復(fù)合銀鍍層的方法,其特征在于,所述的還原液,具體按照以下步驟制備而成將葡萄糖溶于去離子水并不斷攪拌,使得葡萄糖的質(zhì)量-體積濃度為8 25g/L,得到還原液。
全文摘要
本發(fā)明公開的在滌綸織物表面制備納米二氧化鈦顆粒復(fù)合銀鍍層的方法,首先對滌綸織物進(jìn)行前處理;其次在得到的前處理后的滌綸織物表面制備納米二氧化鈦顆粒復(fù)合銀鍍層。本發(fā)明在滌綸織物表面制備納米二氧化鈦顆粒復(fù)合銀鍍層的方法,在傳統(tǒng)化學(xué)鍍銀工藝的基礎(chǔ)上,針對納米二氧化鈦顆粒易團(tuán)聚的缺點(diǎn),使用分散劑超聲分散納米二氧化鈦顆粒,然后將其添加到化學(xué)鍍銀液中,在超聲波條件下對滌綸織物進(jìn)行納米二氧化鈦顆?;瘜W(xué)復(fù)合鍍銀,不僅提高了滌綸化學(xué)鍍銀織物的耐磨性能,而且賦予化學(xué)鍍銀織物光催化活性。
文檔編號D06M11/83GK102182056SQ20111012551
公開日2011年9月14日 申請日期2011年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月16日
發(fā)明者凌明花, 張輝 申請人:西安工程大學(xué)