CN101481873B - 一种织物的纳米金属氧化锌溶胶负氧离子的整理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种织物的纳米金属氧化锌溶胶负氧离子的整理方法，包括：(1)将二水合乙酸锌溶于乙醇中，将强碱溶液倒入冷却至0℃的乙酸锌的醇溶液中，并在该温度下搅拌1.5h，然后进行超声处理得到纳米氧化锌溶胶；(2)将织物在上述溶胶整理液中浸渍3min后，于80℃预烘、120℃焙烘数150s、水洗、80℃烘干，即可。本发明的整理方法操作工艺简单，烘焙温度低，只需在100～180℃下进行，可实现工业化生产；并且克服了细小粒子难分散、稳定性差，在织物上易聚集、易泳移、分散不均匀，以及与织物结合力弱，耐洗性差等缺点。
Description
技术领域
本发明属织物的纳米金属氧化物溶胶的整理领域，特别是涉及一种织物的纳米金属氧化锌溶胶负氧离子的整理方法。
背景技术
纳米氧化锌作为一种新近发展起来的材料，它在光学、电学以及生物医学等方面显示出了独特的性质和用途，目前主要用于紫外线吸收、辐射红外、太阳能电池、半导体气敏材料、光催化剂以及非线性光学材料等，根据基本原理将其应用于纺织品负氧离子功能整理中也是具有可行性的。
利用溶胶-凝胶技术，通过浸渍或浸轧处理，可以在纺织品上形成透明的、粘附性强的纳米金属氧化物薄膜。前驱体的种类以及薄膜在织物表面的吸附状态可赋予织物不同的性能，如抗磨强度、抗静电性、粘性/抗粘性、着色、光泽、光致变色、紫外光稳定性、生物相容性、生物催化作用、抗菌、抗过敏、生物活性物质及香味的释放。
对织物进行整理使其释放负氧离子的特性是新发展起来的一门技术，目前还处于探索阶段，如在纺丝过程中添加电气石细小微粒纺织纤维或纺成多孔纤维，或者将电气石、碳粉细小微粒分散在涂层剂中进行涂层等，但还存在一些有待解决的问题，如细小粒子的分散性问题，细小粒子与纺织纤维的结合牢度问题等等。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供了一种织物的纳米金属氧化锌溶胶负氧离子的整理方法，本发明的整理方法操作工艺简单，烘焙温度低，只需在100～180℃下进行，可实现工业化生产；并且克服了细小粒子难分散、稳定性差，在织物上易聚集、易泳移、分散不均匀，以及与织物结合力弱，耐洗性差等缺点。
本发明的纳米氧化锌溶胶的反应方程：
Zn(Ac)2·H2O在乙醇溶液中受热生成Zn4O(Ac)6前驱体：
Zn(Ac)2·H2O→Zn4O(Ac)6+2HAc (1)
在Zn4O(AC)6前驱体的乙醇溶液中加入NaOH并在超声波的作用下生成Zn-HDS(Zn5(OH)8(Ac)2·2H2O)中间体，即ZnO的前驱体：
5Zn4O(AC)6+22NaOH+5H2O→Zn5(OH)8(Ac)2+22NaAc (2)
中和反应：
HAc+NaOH→NaAc+H2O (3)
本发明的织物纳米金属氧化锌溶胶负氧离子的整理方法，包括：
(1)纳米溶胶整理液的制备
将二水合乙酸锌溶于乙醇中，在70℃的条件下进行磁力搅拌30min，形成溶液A，同时，将强碱溶于乙醇中，室温下磁力搅拌15min，形成溶液B；将强碱溶液B倒入冷却至0℃的乙酸锌的醇溶液A中，并在该温度下搅拌1.5h，然后将混合溶液在超声波中进行超声处理50-70min后得到纳米氧化锌溶胶，其中二水合乙酸锌、强碱和乙醇的摩尔比为1∶1～2∶100～150，其中质量百分比二水合乙酸锌3.0％～4.5％、强碱0.8％～1.6％、乙醇94.7％～96.4％；
(2)负氧离子整理
将织物在上述溶胶整理液中浸渍3min后，于80℃预烘、120℃焙烘数150s、水洗、80℃烘干，即可。
所述步骤(1)中的二水合乙酸锌、强碱和乙醇的摩尔比为1∶1.38∶140；
所述步骤(1)中的强碱为氢氧化锂、氢氧化钠或氢氧化钾；
所述步骤(2)中的织物为纤维素织物、真丝织物、聚酰胺织物、聚酯织物或天然纤维与合成纤维的混纺织物。
本发明提供了一种以二水合乙酸锌为前驱体，使之与强碱的醇溶液混合，在超声波作用下得到胶体溶液，再采用浸渍这一适合纺织品的整理方法，只需对纺织品进行100～180℃的热处理，即可在纤维内、外表面形成含氧化锌纳米溶胶粒子和纳米微孔的薄膜，在摩擦条件下可以释放负氧离子。
有益效果
(1)本发明的整理方法操作工艺简单，烘焙温度低，只需在100～180℃下进行，可实现工业化生产；
(2)该整理方法克服了细小粒子难分散、稳定性差，在织物上易聚集、易泳移、分散不均匀，以及与织物结合力弱，耐洗性差等缺点；
(3)本发明采用粗糙表面作为成膜物质，在基质表面形成薄而透明的复杂网络纳米溶胶粒子膜，赋予织物优异、持久的负氧离子性能、优良的抗紫外线以及抗菌性能。
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
(1)整理液的制备
将0.88g二水合乙酸锌溶于40ml无水乙醇中，在70℃的条件下进行磁力搅拌30min，同时，将0.28g氢氧化钠溶于40ml无水乙醇中，室温下磁力搅拌30min。将氢氧化钠溶液倒入冷却至0℃的乙酸锌乙醇溶液中，并在该温度下搅拌1.5h，然后将混合溶液在超声波中进行超声处理20min后得到纳米氧化锌溶胶。
(2)负氧离子整理
将全棉府绸4040×3372在上述溶胶整理液中浸渍，在鼓风烘箱中80℃烘干，120℃焙烘，水洗，然后在80℃烘干。
(3)负氧离子测试
恒温恒湿室(温度为18±2℃，湿度为65±3％RH)摩擦状态下用ITC-201A型空气离子测试仪进行测试，每立方厘米负氧离子为2380个。
实施例2
(1)整理液的制备
将0.88g二水合乙酸锌溶于40ml无水乙醇中，在70℃的条件下进行磁力搅拌30min，同时，将0.28g氢氧化钠溶于40ml无水乙醇中，室温下磁力搅拌30min。将氢氧化钠溶液倒入冷却至0℃的乙酸锌乙醇溶液中，并在该温度下搅拌1.5h，然后将混合溶液在超声波中进行超声处理40min后得到纳米氧化锌溶胶。
(2)负氧离子整理
将全棉府绸4040×3372在上述溶胶整理液中浸渍，在鼓风烘箱中80℃烘干，120℃焙烘，水洗，然后在80℃烘干。
(3)负氧离子测试
恒温恒湿室(温度为18±2℃，湿度为65±3％RH)摩擦状态下用ITC-201A型空气离子测试仪进行测试，每立方厘米负氧离子为1750个。
实施例3
(1)整理液的制备
将0.88g二水合乙酸锌溶于40ml无水乙醇中，在70℃的条件下进行磁力搅拌30min，同时，将0.28g氢氧化钠溶于40ml无水乙醇中，室温下磁力搅拌30min。将氢氧化钠溶液倒入冷却至0℃的乙酸锌乙醇溶液中，并在该温度下搅拌1.5h，然后将混合溶液在超声波中进行超声处理60min后得到纳米氧化锌溶胶。
(2)负氧离子整理
将全棉府绸4040×3372在上述溶胶整理液中浸渍，在鼓风烘箱中80℃烘干，120℃焙烘，水洗，然后在80℃烘干。
(3)负氧离子测试
恒温恒湿室(温度为18±2℃，湿度为65±3％RH)摩擦状态下用ITC-201A型空气离子测试仪进行测试，每立方厘米负氧离子为1470个。
Claims (4)
1.一种织物的纳米金属氧化锌溶胶负氧离子的整理方法，包括：
(1)纳米溶胶整理液的制备
将二水合乙酸锌溶于乙醇中，在70℃的条件下进行磁力搅拌30min，形成溶液A，同时，将强碱溶于乙醇中，室温下磁力搅拌15min，形成溶液B；将强碱溶液B倒入冷却至0℃的乙酸锌的醇溶液A中，并在该温度下搅拌1.5h，然后将混合溶液在超声波中进行超声处理50-70min后得到纳米氧化锌溶胶，其中二水合乙酸锌、强碱和乙醇的摩尔比为1∶1～2∶100～150，其中质量百分比二水合乙酸锌3.0％～4.5％、强碱0.8％～1.6％、乙醇94.7％～96.4％；
(2)负氧离子整理
将织物在上述溶胶整理液中浸渍3min后，于80℃预烘、120℃焙烘数150s、水洗、80℃烘干，即可。
2.根据权利要求1所述的一种织物的纳米金属氧化锌溶胶负氧离子的整理方法，其特征在于：所述步骤(1)中的二水合乙酸锌、强碱和乙醇的摩尔比为1∶1.38∶140。
3.根据权利要求1所述的一种织物的纳米金属氧化锌溶胶负氧离子的整理方法，其特征在于：所述步骤(1)中的强碱为氢氧化锂、氢氧化钠或氢氧化钾。
4.根据权利要求1所述的一种织物的纳米金属氧化锌溶胶负氧离子的整理方法，其特征在于：所述步骤(2)中的织物为纤维素织物、真丝织物、聚酰胺织物、聚酯织物或天然纤维与合成纤维的混纺织物。
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