一種改性二氧化鈦水溶膠及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種改性二氧化鈦水溶膠及其制備方法，其中二氧化鈦水溶膠以鈦酸丁酯為原料，采用溶膠-凝膠技術(shù)，以去離子水作為溶劑，以冰醋酸作為水解抑制劑，不使用有機(jī)溶劑和強(qiáng)酸，通過(guò)摻雜正硅酸乙酯、稀土化合物和氮化合物，對(duì)二氧化鈦溶膠進(jìn)行復(fù)合半導(dǎo)體、稀土金屬離子和非金屬元素三種類型的三元素共摻雜改性。本發(fā)明的二氧化鈦水溶膠在保證二氧化鈦的防紫外線功能時(shí)，提高其在可見(jiàn)光下的光催化活性和效率，同時(shí)提升抗靜電性能，使其成為多功能整理劑。
【專利說(shuō)明】一種改性二氧化鈦水溶膠及其制備方法
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明屬于無(wú)機(jī)納米材料與紡織材料的交叉領(lǐng)域，特別是涉及一種用于紡織品整理、多組分摻雜、具有可見(jiàn)光催化活性及多種功能的改性二氧化鈦水溶膠的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0003]紡織品在人們的穿著、使用過(guò)程中，不小心會(huì)沾上灰塵、污潰，而且還會(huì)沾污很多汗液、皮脂以及各種人體分泌物，這些污物不僅影響人們的使用，而且還是微生物繁殖的良好環(huán)境。隨著生活節(jié)奏的加快，以及追求高質(zhì)量生活的要求，對(duì)紡織品自清潔能力的要求就應(yīng)運(yùn)而生，但傳統(tǒng)的方法已不能滿足現(xiàn)代紡織品的多種需求，隨著納米技術(shù)在紡織品工業(yè)上的應(yīng)用，紡織品的自清潔才成為可能。
[0004]以二氧化鈦納米材料為代表的光催化技術(shù)是近年來(lái)出現(xiàn)的一種新技術(shù)。當(dāng)光催化材料暴露在太陽(yáng)光照下，材料表面會(huì)發(fā)生電子的激發(fā)和轉(zhuǎn)移，光子所攜帶的能力轉(zhuǎn)換為電子所攜帶的化學(xué)能量，從而形成具有強(qiáng)氧化能力的各種活性基團(tuán)，將吸附在材料表面的有機(jī)物質(zhì)、甚至是細(xì)菌和病毒等破壞分解，發(fā)揮自清潔、抗菌等功效。
[0005]二氧化鈦是無(wú)機(jī)物，與紡織材料之間幾乎沒(méi)有親和性，將其作為整理劑對(duì)織物進(jìn)行整理，能耗大、成本高、親和性差、分散不均勻、易團(tuán)聚等缺點(diǎn)，在紡織上的應(yīng)用受到限制。
[0006]采用溶膠-凝膠技術(shù)，先將溶膠直接整理到紡織品上，然后再通過(guò)后處理，在紡織品表面形成一層薄而透明的、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的金屬氧化物薄膜，與纖維表面直接形成很好的不規(guī)則密合，具有良好的結(jié)合牢度，賦予織物功能性。
[0007]目前，大多數(shù)制備二氧化鈦溶膠的工藝仍以乙醇作為溶劑，強(qiáng)酸(如:鹽酸)作為催化劑，這不利于其在紡織品應(yīng)用的工業(yè)化推廣。首先，乙醇易揮發(fā)、易燃燒爆炸，增加了工業(yè)化生產(chǎn)的危險(xiǎn)性；其次，鹽酸是強(qiáng)酸，揮發(fā)性極強(qiáng)，給安全生產(chǎn)帶來(lái)隱患，且纖維素纖維織物不耐強(qiáng)酸，強(qiáng)力下降顯著，使得該工藝在紡織品上的應(yīng)用受到很大限制。
[0008]納米二氧化鈦只有在能量較高的紫外光照射下顯示出光化學(xué)活性，而太陽(yáng)光中絕大部分紫外光被阻擋在大氣層之外，只有很少部分能夠達(dá)到地球表面，這導(dǎo)致其在太陽(yáng)光下的光化學(xué)活性很低，因此，人們采用多種方法對(duì)納米二氧化鈦進(jìn)行改性處理，以提高其在可見(jiàn)光下的光化學(xué)活性和催化效率。
[0009]隨著人們生活水平的提高，已不再滿足單一功能的服裝，對(duì)紡織品多功能的要求越來(lái)越多，但傳統(tǒng)的功能整理劑都是單一功能，要進(jìn)行多功能整理需要不同功能整理劑，很多功能整理劑的整理?xiàng)l件相互抵觸，整理難度很大，而且很難得到滿意的效果。溶劑-凝膠技術(shù)為多功能整理開(kāi)辟了一條新路，可以在制備溶膠的過(guò)程中，把相關(guān)的功能摻合進(jìn)去，大大降低了多功能整理的難度。
[0010]在申請(qǐng)公布號(hào)號(hào)為CN 103397513 A的中國(guó)專利公開(kāi)了一種低溫制備納米二氧化鈦溶膠整理劑的方法，該方 法中仍使用了大量的乙醇作為溶劑，所制得的溶膠未有任何摻雜，只能在紫外線下產(chǎn)生光催化作用。在授權(quán)
【發(fā)明者】李朝暉, 楊曉紅, 王生 申請(qǐng)人:南通紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院