CN102277724B - 一种纳米抗紫外抗菌自清洁织物的整理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种纳米抗紫外抗菌自清洁织物的整理方法，包括：(1)将质量比为10∶1～3的钛盐和有机酸混合，搅拌均匀后将混合溶液加入无机酸溶液中，于50～60℃反应30～60分钟后得纳米TiO2整理液；(2)将织物在上述纳米TiO2整理液中二浸二轧；(3)在室温下将硬脂酸盐、水解催化剂、水和醇混合，反应0.5～2小时，得到拒水剂；(4)将步骤(2)中的织物在上述拒水剂中浸轧或浸渍，拒水整理后的织物进行预烘、焙烘，即得纳米抗紫外抗菌自清洁织物。本发明方法简单、易产业化，处理后的织物自清洁性能优良，同时具有优良的抗紫外和抗菌性能，具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于自清洁织物整理领域，特别涉及一种纳米抗紫外抗菌自清洁织物的整理方法。
背景技术
织物或者纺织纤维当接触到含水污渍时很容易被沾污，经过疏水处理的织物以其独特的自清洁、抗污染等性能，与水滴有关的许多人们不愿见到的现象如材料表面的污染、积雪、氧化、电流的传导以及流体的粘滞等也可以被有效遏制，可广泛应用于医护人员用装、防雨/雪服、帐篷、军用作战服等方面，日益受到人们的青睐。
近年来，过量紫外线照射对人体的危害已引起人们的关注。纳米TiO2是一种无机紫外线屏蔽剂，可有效地屏蔽日光中会对人体造成伤害的UVA和UVB。与有机类紫外线吸收剂相比，具有无毒、无味、无刺激性、热稳定性好、安全环保、屏蔽范围宽且能透过可见光等众多优点，被美国FDA列为防晒剂，是一种重要且广泛使用的紫外线屏蔽剂。在光照射下，纳米二氧化钛的超氧化能力可破坏细胞膜，使细胞组分流失造成细菌死亡；还可凝固病毒的蛋白质，抑制病毒活性达到灭活病毒的目的。因此，采用纳米二氧化钛对织物进行整理可得到具有多种优良性能的功能纺织品。
开发出兼备多重功能性的织物新产品，可极大地提高和改进织物档次及服用性能，使其具有较高的科技含量与消费价值，对进一步扩大织物的应用价值和保护生态环境都具有重大的现实意义。随着人们保健意识日益增强，多功能整理剂及其整理产品的安全性极为重要，必须经过严格的毒性审查，同时还要符合生态环境的要求。然而目前该类整理剂和整理方法较少，在效果上也一般存在一定的欠缺，生产成本较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种纳米抗紫外抗菌自清洁织物的整理方法，该方法简单、易产业化，处理后的织物自清洁性能优良，同时具有优良的抗紫外和抗菌性能，具有良好的应用前景。
本发明的一种纳米抗紫外抗菌自清洁织物的整理方法，包括：
(1)将质量比为10∶1～3的钛盐和有机酸混合，搅拌均匀后将混合溶液加入无机酸溶液中，于50～60℃反应30～60分钟后得纳米TiO2整理液；
(2)将织物在上述纳米TiO2整理液中二浸二轧，带液率为70～100％，60～80℃预烘2～3分钟；
(3)在室温下将质量比为1∶0.5～2∶10～30∶1～5的硬脂酸盐、水解催化剂、水和醇混合，反应0.5～2小时，得到拒水剂；
(4)将步骤(2)中的织物在上述拒水剂中浸轧或浸渍，拒水整理后的织物进行预烘、焙烘，即得纳米抗紫外抗菌自清洁织物。
所述步骤(1)中的钛盐为钛酸四丁酯、钛酸异丙酯、钛酸乙酯、氯化钛或硫酸钛。
所述步骤(1)中的有机酸为乙酸或丙酸，无机酸为硝酸或盐酸。
所述无机酸与钛盐的体积质量比为4～5ml∶1g，无机酸质量百分比浓度为0.3％～0.5％。
所述步骤(2)中的织物为棉、毛、麻、涤纶、黏胶或尼龙织物。
所述步骤(3)中的硬脂酸盐为硬脂酸镁、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸钡、双硬脂酸铝或三硬脂酸铝。
所述步骤(3)中的水解催化剂为硝酸、盐酸、硫酸、醋酸、草酸、丙二酸、柠檬酸或苹果酸。
所述步骤(3)中的醇为乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、乙二醇、丙二醇或丙三醇。
所述步骤(4)中的浸轧工艺为二浸二轧，带液率70～95％，预烘温度60～80℃，预烘时间1～3分钟，焙烘温度150℃～170℃，焙烘时间1～4分钟。
所述步骤(4)中的浸渍工艺为浴比10～30∶1，浸渍时间30～60min，预烘温度60～80℃，预烘时间1～3分钟，焙烘温度150℃～170℃，焙烘时间1～4分钟。
本发明以钛盐为前驱物，无机酸和有机酸分别为催化剂和络合剂，通过溶胶-凝胶法在分子水平上进行的水解而形成均一的TiO2纳米溶胶，在织物表面形成均匀的TiO2涂层，并进一步进行拒水处理，得到抗紫外抗菌自清洁织物。与现有技术相比，本发明的优点是：在利用纳米TiO2有效地屏蔽紫外光以及超氧化能力抗菌的同时，还利用了TiO2粗糙表面与引入的长链脂肪酸疏水剂二者之间的协同作用，赋予织物超疏水性能，超疏水性能进一步与TiO2的光化学反应结合赋予织物自清洁性能。
有益效果
(1)本发明方法简单、易产业化，特别适用于织物的多功能整理，为简化多功能工艺提供了有益的借鉴；所使用原料成本低廉，均为来源广泛的工业生产品，无毒副作用，服用过程亦无有害物质放出；
(2)由本发明处理后的织物自清洁性能优良，同时具有优良的抗紫外和抗菌性能，具有良好的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
室温及剧烈搅拌下将20克钛酸四丁酯和6克乙酸均匀的混合溶液滴加到85mL的质量百分比为0.4％盐酸溶液中，之后在60℃水浴中搅拌30分钟后得到透明的纳米TiO2水溶胶。将棉织物在纳米TiO2水溶胶中二浸二轧，带液率80％，80℃预烘2分钟；室温下将质量比为1∶0.5∶20∶2.5的硬脂酸镁、硝酸、水和乙醇混合，搅拌0.5小时，得到拒水剂；将纳米TiO2整理的棉织物在浴比为25∶1的拒水剂中浸渍0.5小时，80℃预烘4分钟，170℃焙烘2分钟，得到抗紫外抗菌自清洁棉织物。
实施例2
室温及剧烈搅拌下将20克钛酸四丁酯和4克丙酸均匀的混合溶液滴加到80mL的质量百分比为0.45％盐酸溶液中，之后在50℃水浴中搅拌60分钟后得到透明的纳米TiO2水溶胶。将涤纶织物在纳米TiO2水溶胶中二浸二轧，带液率90％，80℃预烘2分钟；室温下将质量比为1∶1.5∶30∶5的硬脂酸镁、柠檬酸、水和乙醇混合，室温下搅拌2小时，得到拒水剂；将纳米TiO2整理得到的织物在拒水剂中二浸二轧，带液率85％，70℃预烘3分钟，170℃焙烘2分钟，得到抗紫外抗菌自清洁涤纶织物。
实施例3
室温及剧烈搅拌下将20克钛酸乙酯和6克丙酸均匀的混合溶液滴加到90mL的质量百分比为0.3％硝酸溶液中，之后在60℃水浴中搅拌40分钟后得到透明的纳米TiO2水溶胶。将涤纶织物在纳米TiO2水溶胶中二浸二轧，带液率100％，60℃预烘4分钟；室温下将质量比为1∶0.7∶30∶4的硬脂酸锌、硝酸、水和丙醇混合，室温下搅拌1小时，得到拒水剂；将纳米TiO2整理得到的织物在浴比为15∶1的拒水剂中浸渍30分钟，80℃预烘1分钟，150℃焙烘1分钟，得到抗紫外抗菌自清洁涤纶织物。
实施例4
室温及剧烈搅拌下将20克氯化钛和5克乙酸均匀的混合溶液滴加到75mL的质量百分比为0.5％盐酸溶液中，之后在60℃水浴中搅拌30分钟后得到透明的纳米TiO2水溶胶。将棉织物在纳米TiO2水溶胶中二浸二轧，带液率85％，70℃预烘3分钟；将质量比为1∶2∶30∶4的硬脂酸钙、丙二酸、水和乙醇混合，室温下搅拌1.5小时，得到拒水剂；将纳米TiO2整理得到的棉织物在拒水剂中二浸二轧，带液率85％，70℃预烘3分钟，160℃焙烘3分钟，得到抗紫外抗菌自清洁涤纶织物。
Claims (10)
1.一种纳米抗紫外抗菌自清洁织物的整理方法，包括：
(1)将质量比为10∶1～3的钛盐和有机酸混合，搅拌均匀后将混合溶液加入无机酸溶液中，于50～60℃反应30～60分钟后得纳米TiO2整理液；
(2)将织物在上述纳米TiO2整理液中二浸二轧，带液率为70～100％，60～80℃预烘2～3分钟；
(3)在室温下将质量比为1∶0.5～2∶10～30∶1～5的硬脂酸盐、水解催化剂、水和醇混合，反应0.5～2小时，得到拒水剂；
(4)将步骤(2)中的织物在上述拒水剂中浸轧或浸渍，拒水整理后的织物进行预烘、焙烘，即得纳米抗紫外抗菌自清洁织物。
2.根据权利要求1所述的一种纳米抗紫外抗菌自清洁织物的整理方法，其特征在于：所述步骤(1)中的钛盐为钛酸四丁酯、钛酸异丙酯、钛酸乙酯、氯化钛或硫酸钛。
3.根据权利要求1所述的一种纳米抗紫外抗菌自清洁织物的整理方法，其特征在于：所述步骤(1)中的有机酸为乙酸或丙酸，无机酸为硝酸或盐酸。
4.根据权利要求3所述的一种纳米抗紫外抗菌自清洁织物的整理方法，其特征在于：所述无机酸与钛盐的体积质量比为4～5ml∶1g，无机酸质量百分比浓度为0.3％～0.5％。
5.根据权利要求1所述的一种纳米抗紫外抗菌自清洁织物的整理方法，其特征在于：所述步骤(2)中的织物为棉、毛、麻、涤纶、黏胶或尼龙织物。
6.根据权利要求1所述的一种纳米抗紫外抗菌自清洁织物的整理方法，其特征在于：所述步骤(3)中的硬脂酸盐为硬脂酸镁、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸钡、双硬脂酸铝或三硬脂酸铝。
7.根据权利要求1所述的一种纳米抗紫外抗菌自清洁织物的整理方法，其特征在于：所述步骤(3)中的水解催化剂为硝酸、盐酸、硫酸、醋酸、草酸、丙二酸、柠檬酸或苹果酸。
8.根据权利要求1所述的一种纳米抗紫外抗菌自清洁织物的整理方法，其特征在于：所述步骤(3)中的醇为乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、乙二醇、丙二醇或丙三醇。
9.根据权利要求1所述的一种纳米抗紫外抗菌自清洁织物的整理方法，其特征在于：所述步骤(4)中的浸轧工艺为二浸二轧，带液率70～95％，预烘温度60～80℃，预烘时间1～3分钟，焙烘温度150℃～170℃，焙烘时间1～4分钟。
10.根据权利要求1所述的一种纳米抗紫外抗菌自清洁织物的整理方法，其特征在于：所述步骤(4)中的浸渍工艺为浴比10～30∶1，浸渍时间30～60min，预烘温度60～80℃，预烘时间1～3分钟，焙烘温度150℃～170℃，焙烘时间1～4分钟。
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