CN104141219A - 一种自清洁纺织品整理液的制备方法及制得整理液的应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自清洁纺织品整理液的制备方法：（1）取物质的量之比为1：2-10：1-3的钛酸四丁酯、无水乙醇和乙酸在室温下混合搅拌均匀制得预混物；（2）向上述预混物中滴加含有硝酸、硝酸锌、硝酸铁的去离子水溶液，调节滴加速度，速率为0.01mL/s-0.5mL/s，滴加完后，进一步搅拌12小时陈化，制得含有纳米二氧化钛的水溶胶，即自清洁纺织品整理液。整理液中含有的纳米二氧化钛为锐钛矿型结构，均粒径为65.9nm，多分散性指数为0.631，具有优异的抗菌自清洁的功能。本发明还提供一种应用该整理液加工处理织物的方法。

Description

一种自清洁纺织品整理液的制备方法及制得整理液的应用

技术领域

本发明属于纺织领域，具体涉及一种自清洁纺织品整理液的制备方法及应用其制得的整理液进行织物加工处理的方法。 

背景技术

纺织品加工一直是我国的传统行业。随着社会的发展、人们生活水平的提高以及环境意识的增强，纺织品高档化、功能化的需求也越来越多。新材料、新技术与纺织行业相结合，纺织品的智能化、功能化趋势给人们带来了更多的便利和高品质生活。纳米二氧化钛是一种新型功能材料，具有活性高，稳定性、耐热性好，无毒无味、对人体安全等独特优势。近年来广泛地应用于电子传感器、催化剂、污水净化、化妆品及纺织品功能整理等方面。但是，在纺织品制作过程中对纤维和织物的处理主要集中在将高温锻烧后的纳米二氧化钛粉体进行分散或表面改性处理制得织物整理液，存在着均匀分散困难、稳定性差、使用中纳米材料易团聚手感欠佳等问题。此外，还有报道通过溶胶-凝胶法直接制备TiO2溶胶，再用其处理织物，虽然部分克服了纳米粒子易团聚的问题，但大多采用有机溶剂（醇）体系，成本较高，存在着安全性差，回收困难等弊端。

 

发明内容

本发明为克服现有技术的缺陷，提供一种自清洁纺织品整理液的制备方法，及应用其制得的整理液进行织物加工处理的方法。

一种自清洁纺织品整理液的制备方法，包括以下步骤：

（1）取物质的量之比为1：2-10：1-3的钛酸四丁酯、无水乙醇和乙酸在室温下混合搅拌均匀制得预混物；

（2）向上述预混物中滴加含有硝酸、硝酸锌、硝酸铁的去离子水溶液，调节滴加速度，速率为0.01mL/s-0.5mL/s，滴加完后，进一步搅拌12小时陈化，制得含有纳米二氧化钛的水溶胶，即自清洁纺织品整理液。

所述步骤（1）中搅拌速度为600转/分。

所述步骤（2）中去离子水溶液中去离子水、硝酸、硝酸锌、硝酸铁的物质的量与钛酸丁酯物质的量之比为200:0.2:0.01:0.02：1。

作为本发明的优选方案，步骤(2)滴加速度可分阶段调节，初始滴加速率为0.01mL/s，待体系粘度逐渐变大，至不能流动后，继续保持该滴加速率10min，然后滴加速率调整为0.5mL/s。

一种应用上述制备方法制得的整理液加工织物的方法，首先将整理液进行加水稀释，整理液和水的质量配比为5-20:80-95，然后对待加工织物二浸二轧处理，控制轧余率80%范围，经60℃烘干30min后分别经过60℃水洗和常温水洗各10min，轧去多余水分，轧余率60-80%、80℃烘干3min制得自清洁纺织品。

另外一种应用上述制备方法制得的整理液加工织物的方法首先:将整理液进行加水稀释，整理液和水的质量配比为5-20:80-95，对待加工织物浸渍15min，浴比1：6～15，然后离心脱水60℃烘干30min，再经60℃水洗10min，室温水洗10min，最后烘干制得自清洁纺织品。

所述待加工织物为蚕丝或纯棉织物中的任意一种。

本发明针对现有的纳米二氧化钛粉体分散液或二氧化钛有机醇工作液制备及应用的多种弊端，提供的自清洁纺织品整理液的制备方法，在常温下配置的织物处理溶胶，无需投入加热设备，能够有效节约能源，采用水分散体系，安全性高，溶剂回收容易。同时织物处理溶胶的稳定性好可以长期储存，室温下可以稳定存放至少30天。制得整理液加工处理适用于连续式生产，也适用于间歇式生产，应用范围广泛，处理制得的纺织品手感细腻，其应用纳米TiO2可赋予纺织品抗紫外线、抗菌自清洁的有益功能。

附图说明

图1是本发明制备方法流程示意图。

图2是整理液中纳米二氧化钛的粒径分布图。

图3是整理液中纳米二氧化钛的X-射线衍射图。

图4是经整理加工的织物照射前后水接触角变化对比图。

图5是织物整理加工前后高压汞灯照射红酒降解对比图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细说明：

参见图1，一种自清洁纺织品整理液的制备方法，将钛酸四丁酯、无水乙醇和乙酸按照物质的量之比1：2：1，室温（25℃）搅拌（600转/分）条件下，混合搅匀，滴加含有硝酸（硝酸与钛酸四丁酯物质的量之比为0.2:1）和硝酸锌和硝酸铁（硝酸锌和硝酸铁物质的量之比为1：2，硝酸锌与钛酸四丁酯物质的量之比为0.01:1）的去离子水（去离子水与钛酸四丁酯的物质的量之比为200:1），控制滴加速度，初始滴加速率为0.01mL/s，待体系粘度变大，继续保持该滴加速率10min，出现凝胶后，滴加速率加快为0.5mL/s。滴加完成后，搅拌12小时陈化，制得含有纳米二氧化钛的水溶胶，即自清洁纺织品整理液。  

一种应用上述整理液加工织物的方法，先将整理液进行加水稀释，整理液和水的质量配比为5: 95，然后待加工的纺织品二浸二轧该工作液，控制轧余率80%，随后在60℃烘干30min。整理后织物分别经过60℃水洗和常温水洗各10min，于80℃烘干3min即得到具有自清洁性能的纺织品。

本发明在室温下用溶胶-凝胶法制备锌、铁离子共掺杂纳米二氧化钛水溶胶工作液并处理织物，制得的整理液中含有含有的纳米二氧化钛为锐钛矿型结构，平均粒径为65.9nm，多分散性指数为0.631（如图2、图3），具有优越的自清洁性能，从而大大提高了整理液的清洁性能。

下面将结合实施例对本发明进一步说明

实施例1

室温（25℃）搅拌（600转/分）条件下，将钛酸四丁酯、无水乙醇和乙酸按照物质的量之比1：2：1混合搅匀，滴加含有硝酸、硝酸锌和硝酸铁的去离子水溶液，其中去离子水、硝酸、硝酸锌、硝酸铁的物质的量之比为200:0.2:0.01:0.02，控制滴加速度0.01mL/s-0.5mL/s。滴加完成后搅拌12小时，制得含有纳米二氧化钛的织物处理水溶胶，即自清洁纺织品整理液，经检测其平均粒径为65.9nm，多分散性指数为0.631。

将上述织物处理溶胶进行加水稀释，溶胶与水的质量配比为5：95，然后对待加工织物二浸二轧处理，控制轧余率80%范围，经60℃烘干30min后分别经过60℃水洗和常温水洗各10min，轧去多余水分，轧余率60-80%、80℃烘干3min制得自清洁纺织品。

对加工制得纺织品进行检测观察整理前后水接触角变化，蒸馏水与处理过织物的接触角从照射前的120o降低到25o（照射60min时），如图4，可见接触角变小，说明织物能很好自清洁。

实施例2

室温（25℃）以600转/分搅拌，将钛酸四丁酯、无水乙醇和乙酸按照物质的量之比1：2：1混合搅匀，滴加含有硝酸、硝酸锌和硝酸铁的去离子水溶液，其中去离子水、硝酸、硝酸锌、硝酸铁的物质的量之比为200:0.2:0.01:0.02，控制滴加速度，初始滴加速率为0.01mL/s，待体系粘度变大后，继续保持该滴加速率10min，然后滴加速率加快为0.5mL/s。滴加完成后，搅拌12小时，制得含有纳米二氧化钛的织物处理水溶胶，即自清洁纺织品整理液。

将上述织物处理溶胶进行加水稀释，溶胶与水的质量配比为20：80，将待加工的纯棉织物浸渍于水溶液中15min，浴比为1：6-15，离心脱水，60℃烘干30min后，分别经过60℃水洗和常温水洗各10min，脱水，于80℃烘干3min得到具有自清洁纺织品。

对制得自清洁纺织品运用175W高压汞灯照射织物2小时后红酒降解进行检测（如图5），发现污染物斑消失，能够很好的自清洁。

本发明实施例制备的纺织品自清洁加工液，采用水分散体系，稳定性好，安全性高，使用简单，有效地克服了使用有机醇体系带来的安全性差、溶剂回收困难、织物手感粗糙等弊端。

Claims (8)

1.一种自清洁纺织品整理液的制备方法，其特征在于,包括以下步骤：

（1）取物质的量之比为1：2-10：1-3的钛酸四丁酯、无水乙醇和乙酸在室温下混合搅拌均匀制得预混物；

（2）向上述预混物中滴加含有硝酸、硝酸锌、硝酸铁的去离子水溶液，调节滴加速度，速率为0.01mL/s-0.5mL/s，滴加完后，进一步搅拌12小时陈化，制得含有纳米二氧化钛的水溶胶，即自清洁纺织品整理液。

2.如权利要求1所述自清洁纺织品的整理液的制备方法，其特征在于:步骤（1）中所述搅拌速度为600转/分。

3.如权利要求1所述自清洁纺织品的整理液的制备方法，其特征在于:所述步骤（2）中去离子水溶液中去离子水、硝酸、硝酸锌、硝酸铁的物质的量与钛酸丁酯物质的量之比为200:0.2:0.01:0.02：1。

4.如权利要求1-3任一项所述自清洁纺织品的整理液的制备方法，其特征在于：所述含有的纳米二氧化钛为锐钛矿型结构，均粒径为65.9nm，多分散性指数为0.631。

5.如权利要求1-3任一项所述自清洁纺织品的整理液的制备方法，其特征在于:步骤(2)滴加速度可分阶段调节，初始滴加速率为0.01mL/s，待体系粘度逐渐变大，至不能流动后，继续保持该滴加速率10min，然后滴加速率调整为0.5mL/s。

6.一种应用权利要求1-5任一项制备方法制得的整理液加工织物的方法，其特征在于:将整理液进行加水稀释，整理液和水的质量配比为5-20:80-95，对待加工织物二浸二轧处理，控制轧余率80%范围，经60℃烘干30min后分别经过60℃水洗和常温水洗各10min，轧去多余水分，轧余率60-80%、80℃烘干3min制得自清洁纺织品。

7.一种应用权利要求1-5任一项制备方法制得的整理液加工织物的方法，其特征在于:将整理液进行加水稀释，整理液和水的质量配比为5-20:80-95，对待加工织物浸渍15min，浴比1：6～15，然后离心脱水60℃烘干30min，再经60℃水洗10min，室温水洗10min，最后烘干制得自清洁纺织品。

8.如权利要求6或7所述整理液加工织物的方法，其特征在于:待加工织物为蚕丝或纯棉织物中的任意一种。