CN108625182A - 二氧化钛水溶胶、涂层整理液、面料及面料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了二氧化钛水溶胶、涂层整理液、面料及面料的制备方法。其中，所述二氧化钛水溶胶按照质量份配方如下：包括醋酸32～48份，钛酸丁酯10～15份，去离子水55～60份；该二氧化钛水溶胶使得所述面料具有光催化自清洁、光催化抗菌性能。
Description
技术领域
本申请涉及多功能面料技术领域，特别涉及一种二氧化钛水溶胶及二氧化钛水溶胶的制备方法、涂层整理液及涂层整理液的制备方法、面料及面料的制备方法、一种服饰。
背景技术
环保、安全、健康、舒适已成为服饰面料生产的关键词。功能性服饰面料使人们的生活更加舒适，方便和安全。人们对服饰面料的要求不仅是时尚，而且要求具有更高的功能性，功能性纤维材料的市场需求将不断增加。
防水是人们对户外服饰面料的一项基本需求，因此大部分户外服饰面料为了达到防水功能，均设置有防水涂层。但是目前的防水涂层大都采用含甲苯、N，N-二甲基甲酰胺等有机溶剂来实现，在人体贴肤穿着过程中，有机溶剂容易渗入人体，会有致癌、不利人体健康的风险。
并且服饰面料在特殊的工作场所或遇水之后很容易沾染空气或雨水中携带的杂质和细菌，也会给人体健康带来极大的影响。
因此，提供一种既能防水又能抗菌去污的服饰面料，是目前急需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本申请提供了一种二氧化钛水溶胶及二氧化钛水溶胶的制备方法、涂层整理液及涂层整理液的制备方法、面料及面料的制备方法、一种服饰，能够在防水的同时具有抗菌去污功能。
为达到上述目的，本申请实施例的技术方案是这样实现的：
本申请实施例公开了一种二氧化钛水溶胶，所述二氧化钛水溶胶按照质量份配方如下：包括醋酸32～48份，钛酸丁酯10～15份，去离子水55～60份。
另一方面，本申请还提供了一种二氧化钛水溶胶的制备方法，包括如下步骤：
a1：取30～45份的醋酸放入搅拌器中以700-800rpm的速度进行搅拌；
a2：取10～15份的钛酸丁酯，将其以4～6分钟/份的速度加入步骤a1进行搅拌的30～45份醋酸中，搅拌60分钟，得到第一浆液；
a3：取55～60份的去离子水和2～3份的醋酸进行混合，得到pH2～3的醋酸溶液；
a4：将所述第一浆液加入到所述醋酸溶液中，搅拌60～120分钟，得到二氧化钛水溶胶。
另一方面，本申请还提供了一种涂层整理液，所述涂层整理液按照质量份配方如下：包括上述制备得到的二氧化钛水溶胶20～30份，聚氨酯40～60份，交联剂3～5份，起泡剂1～2份，发泡稳定剂1～2份，增稠剂1～2份。
另一方面，本申请还提供了一种涂层整理液的制备方法，包括如下步骤：
b1：取20～30份的二氧化钛水溶胶，将其放入超声波振荡器中震荡8～10秒；
b2：取20～30份步骤b1中震荡后的二氧化钛水溶胶、40～60份的聚氨酯、3～5份交联剂、1～2份起泡剂、1～2份发泡稳泡剂放入搅拌器中进行搅拌30～45分钟；
b3：在步骤b2进行搅拌的过程中，取1～2份增稠剂加入搅拌器中进行搅拌30～45分钟，得到所述涂层整理液。
可选地，所述聚氨酯包括水性聚氨酯。
可选地，所述发泡稳泡剂包括侧链型有机硅表面活性剂。
另一方面，本申请还提供了一种面料，包括面料层和设置于所述面料层之上的面料涂层，所述面料涂层包括上述制备的涂层整理液。
可选地，所述面料层的颜色包括本色、漂白、增白或染色；
所述面料层的材质包括棉、黏胶、涤纶、锦纶和/或氨纶；
所述面料层的结构包括针织或梭织。
另一方面，本申请还提供了一种面料的制备方法，包括如下步骤：
c1：将所述面料的面料层放置于刮刀涂层机，使用所述刮刀涂层机的刮刀将上述制备的涂层整理液均匀涂覆在所述面料层之上形成所述面料涂层；
c2：将步骤c1中涂覆有涂层整理液的面料放置于80℃的烘干机中烘干3～5分钟，形成半成品面料；
c3：将步骤c2中的半成品面料放置于130～150℃的烘焙机中烘焙3～5分钟，得到所述面料。
另一方面，本申请还提供了一种服饰，采用上述所述的面料制作。
本申请提供了一种二氧化钛水溶胶及二氧化钛水溶胶的制备方法、涂层整理液及涂层整理液的制备方法、面料及面料的制备方法、一种服饰，其中，所述二氧化钛水溶胶按照质量份配方如下：包括醋酸32～48份，钛酸丁酯10～15份，去离子水55～60份；该二氧化钛水溶胶使得所述面料具有光催化自清洁、光催化抗菌性能。
附图说明
图1为本申请一实施例提供的一种面料的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请一实施例提供一种二氧化钛水溶胶，所述二氧化钛水溶胶按照质量份配方如下：包括醋酸32～48份，钛酸丁酯10～15份，去离子水55～60份。
本申请一实施例提供一种二氧化钛水溶胶的制备方法，采用上述实施例中二氧化钛水溶胶的质量份配方，包括如下步骤：
a1：取30～45份的醋酸放入搅拌器中以700-800rpm的速度进行搅拌；
a2：取10～15份的钛酸丁酯，将其以4～6分钟/份的速度加入步骤a1进行搅拌的30～45份醋酸中，搅拌60分钟，得到第一浆液；
其原理是一方面醋酸作为催化剂催化钛酸丁酯的醇盐基团被部分水解为烷氧基团，然后水解为羟基基团，进一步反应形成交联产物；另一方面用醋酸作为抑制剂对钛酸丁酯进行修饰，醋酸根作为双配位基桥接两个钛原子，钛原子的配位数由4增至6，形成齐聚物，控制钛酸丁酯水解，并且采用将钛酸丁酯以4～6分钟/份的速度逐滴加入醋酸中，速度缓慢，也可以有效的防止钛酸丁酯水解；
a3：取55～60份的去离子水和2～3份的醋酸进行混合，得到pH2～3的醋酸溶液；
a4：将所述第一浆液加入到所述醋酸溶液中，搅拌60～120分钟，得到二氧化钛水溶胶。
本申请实施例制得的二氧化钛水溶胶具有光催化自清洁、光催化抗菌性能。所述二氧化钛水溶胶具有光催化自清洁、光催化抗菌性能的反应原理如下：在紫外光照射下，二氧化钛的价带电子被激发到导态，电子和空穴向表面迁移。空穴具有很强的氧化性，能氧化多种有机物，最终形成二氧化碳和水等无机物。电子与二氧化钛表面吸附的氧气反应，行成超氧离子自由基，可进一步产生非常活泼的羟基自由基、过羟基自由基等，能将各种有机物氧化成二氧化碳和水等无机小分子化合物。
本申请一实施例提供一种涂层整理液，所述涂层整理液按照质量份配方如下：包括上述实施例制备得到的二氧化钛水溶胶20～30份，聚氨酯40～60份，交联剂3～5份，起泡剂1～2份，发泡稳定剂1～2份，增稠剂1～2份。
本申请一实施例提供一种涂层整理液的制备方法，采用上述实施例中涂层整理液的质量份配方，包括如下步骤：
b1：取20～30份的二氧化钛水溶胶，将其放入超声波振荡器中震荡8～10秒；
b2：取20～30份步骤b1中震荡后的二氧化钛水溶胶、40～60份的聚氨酯、3～5份交联剂、1～2份起泡剂、1～2份发泡稳泡剂放入搅拌器中进行搅拌30～45分钟；
b3：在步骤b2进行搅拌的过程中，取1～2份增稠剂加入搅拌器中进行搅拌30～45分钟，得到所述涂层整理液。
本申请实施例中，所述聚氨酯为科思创公司的环保聚氨酯INSQIN，它是一种新兴聚氨酯，分散时使用水性介质取代溶剂介质，这种聚氨酯产品本身不含溶剂并且在应用过程不使用任何溶剂。
所述交联剂为亨斯迈公司的防水交联剂或
所述起泡剂为羟基化合物类表面活性剂，其中羟基化合物是指分子里含有官能团羟基的醇类和酚类化合物。
所述增稠剂为聚氨酯增稠剂，所述聚氨酯增稠剂又称聚氨酯缔合型增稠剂，水基高分子材料以水作为分散介质，对环境不产生不良影响，是标准的绿色环保高分子材料。水基高分子材料自身具有的流变学性能不一定符合应用的要求，大多水基高分子材料使用时需添加流变学助剂，如高分子乳液的粘度大多与纯水相近，作为涂料使用时需要添加增稠剂提高体系粘度，增稠剂是水基高分子体系中应用最广泛的流变学助剂。增稠剂的使用可以影响到水基高分子乳液及树脂的生产、储存、施工和成膜各个阶段。
所述发泡稳泡剂为侧链型有机硅表面活性剂。
本申请实施例的涂层整理液中使用水性聚氨酯，水性介质取代溶剂介质，无毒环保，对环境和人体健康无影响，还可以极大的减少工作场所中暴露的有害物质以及空气、水中的杂质和固态废弃物对人体的危害。
参见图1，本申请一实施例提供一种面料，所述面料包括面料层和设置于所述面料层之上的面料涂层，所述面料涂层包括上述实施例中制备的涂层整理液。
本申请实施例中，所述面料层的颜色包括本色、漂白、增白或染色；
所述面料层的材质包括单一纤维或多种纤维混纺，所述纤维包括棉、黏胶、涤纶、锦纶和/或氨纶等。
所述面料层的结构包括针织或梭织结构。
本申请一实施例提供一种面料的制备方法，制备得到上述实施例的面料，包括如下步骤：
c1：将所述面料的面料层放置于刮刀涂层机，使用所述刮刀涂层机的刮刀将上述实施例制备的涂层整理液均匀涂覆在所述面料层之上形成所述面料涂层；
c2：将步骤c1中的半成品面料放置于80℃的烘干机中烘干3～5分钟，形成半成品面料；
c3：将步骤c2中的半成品面料放置于130～150℃的烘焙机中烘焙3～5分钟，得到所述面料。
本申请实施例中的面料使用水性聚氨酯，水性介质取代溶剂介质，无毒环保，对环境和人体健康无影响，减少工作场所中暴露的有害物质、空气和水以及固态废弃物对人体造成污染的风险。本申请实施例面料的面料涂层因含有二氧化钛水溶胶，使得面料在防水的同时，具有易去污和抗菌消臭的功能。
本申请一实施例还提供一种服饰，采用上述实施例的面料制作。
下述以具体的实施方式对本申请进行详细说明。
实施例一
第一步：选取所述面料的面料层，所述面料层采用白色的全面平纹布。
第二步：制备二氧化钛水溶胶：取10份的钛酸丁酯，将其以6分钟/份的速度加入搅拌中的30份醋酸中，搅拌60分钟，得到第一浆液；然后取60份的去离子水和2份的醋酸进行混合，得到pH3的醋酸溶液；最后将所述第一浆液加入到所述醋酸溶液中，搅拌90分钟至澄清，得到二氧化钛水溶胶。
其中，制备第一浆液时的化学反应式为：
制备二氧化钛水溶胶的化学反应式为：
其中：RE-OC4H9；R'-CH3COO。
第三步：制备涂层整理液：首先取20份第二步制备得到的二氧化钛水溶胶，将其放入超声波振荡器中震荡8秒；然后取20份震荡后的二氧化钛水溶胶、40份的聚氨酯、3份交联剂、1份起泡剂、1.5份发泡稳泡剂放入搅拌器中使用机械搅拌方法进行搅拌发泡，搅拌30分钟；在进行搅拌的过程中逐滴加入1.5份增稠剂，继续搅拌30分钟后制备得到具有一定粘度并产生均匀稳定泡沫的涂层整理液。
第四步：进布，将第一步所述面料的面料层放置于刮刀涂层机，使用所述刮刀涂层机的刮刀将第三步制备的涂层整理液均匀涂覆在所述面料层之上形成所述面料涂层；然后将涂覆有所述面料涂层的所述面料层放置于80℃的烘干机中烘干5分钟，形成半成品面料；最后将所述半成品面料放置于130℃的烘焙机中烘焙5分钟，出布，得到所述面料。
通过实施例一制备出的所述面料的性能参见表1、表2、表3、表5。
实施例二
第一步：选取所述面料的面料层，所述面料层采用涤棉平纹染色布，其中所述涤棉平纹染色布中含有70％的涤纶和30％的棉，颜色可以是任意浅色。
第二步：制备二氧化钛水溶胶：取15份的钛酸丁酯，将其以4分钟/份的速度加入搅拌中的40份醋酸中，搅拌60分钟，得到第一浆液；然后取55份的去离子水和3份的醋酸进行混合，得到pH2的醋酸溶液；最后将所述第一浆液加入到所述醋酸溶液中，搅拌90分钟至澄清，得到二氧化钛水溶胶。
其中，制备第一浆液时的化学反应式为：
制备二氧化钛水溶胶的化学反应式为：
其中：RE-OC4H9；R'-CH3COO。
第三步：制备涂层整理液：首先取30份第二步制备得到的二氧化钛水溶胶，将其放入超声波振荡器中震荡10秒；然后取30份震荡后的二氧化钛水溶胶、50份的聚氨酯、4份交联剂、1份起泡剂、2份发泡稳泡剂放入搅拌器中使用机械搅拌方法进行搅拌发泡，搅拌45分钟；在进行搅拌的过程中逐滴加入2份增稠剂，继续搅拌45分钟制备得到具有一定粘度并产生均匀稳定泡沫的涂层整理液。
第四步：进布，将第一步所述面料的面料层放置于刮刀涂层机，使用所述刮刀涂层机的刮刀将第三步制备的涂层整理液均匀涂覆在所述面料层之上形成所述面料涂层；然后将涂覆有所述面料涂层的所述面料层放置于80℃的烘干机中烘干5分钟，形成半成品面料；最后将所述半成品面料放置于150℃的烘焙机中烘焙3分钟，出布，得到所述面料。
通过实施例二制备出的所述面料的性能参见表1、表2、表4、表6。
表1：所述面料的防水性能
表2：所述面料的光催化自清洁性能
| 时间/h | 0 | 2 | 4 | 6 |
| 实施例一吸光度 | 1.05 | 0.91 | 0.82 | 0.74 |
| 实施例二吸光度 | 1.00 | 0.85 | 0.74 | 0.60 |
表3：实施例一中所述面料的光催化抗菌性能
表4：实施例二中的所述面料的光催化抗菌性能
表5：实施例一中所述面料的光催化消臭性能
表6：实施例二中所述面料的光催化消臭性能
上表中各项性能检测方法如下：
(1)耐洗牢度按照GB/T420-1990测试。
(2)静水压按照GB/T 4744-2013测试。
(3)透湿率按照GB/T 12704.1-2009测试:采用A组测试条件，样品正面朝无水氯化钙。
(4)沾水等级按照GB/T 4745-2012测试。
(5)光催化自清洁性能测试：选用亚甲基蓝作为目标污染物，将制备的面料样条放入样品瓶中，倒入配制的50ml亚甲基蓝溶液，避光条件下放置一段时间平衡；平衡后的面料布条进行光照，每隔2h时间，取3ml溶液测量其吸光度。
(6)光催化抗菌功能的按GB/T 23763-2009进行测试；光催化消臭功能按照QB/T2761-2006进行测试。
从表1-表6的测试结果中可看出，通过本申请提供的制备方法所获得的面料不仅环保，具有良好的防水透气性能，还具备良好的易去污及其抗菌消臭性能。
上面结合附图对本申请优选的具体实施方式和实施例作了详细说明，但是本申请并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请构思的前提下做出各种变化。
Claims (10)
1.一种二氧化钛水溶胶，其特征在于，所述二氧化钛水溶胶按照质量份配方如下：包括醋酸32～48份，钛酸丁酯10～15份，去离子水55～60份。
2.一种制备如权利要求1所述的二氧化钛水溶胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
a1：取30～45份的醋酸放入搅拌器中以700-800rpm的速度进行搅拌；
a2：取10～15份的钛酸丁酯，将其以4～6分钟/份的速度加入步骤a1进行搅拌的30～45份醋酸中，搅拌60分钟，得到第一浆液；
a3：取55～60份的去离子水和2～3份的醋酸进行混合，得到pH2～3的醋酸溶液；
a4：将所述第一浆液加入到所述醋酸溶液中，搅拌60～120分钟，得到二氧化钛水溶胶。
3.一种涂层整理液，其特征在于，所述涂层整理液按照质量份配方如下：包括如权利要求1所述的二氧化钛水溶胶20～30份，聚氨酯40～60份，交联剂3～5份，起泡剂1～2份，发泡稳定剂1～2份，增稠剂1～2份。
4.一种制备如权利要求3所述的涂层整理液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
b1：取20～30份的二氧化钛水溶胶，将其放入超声波振荡器中震荡8～10秒；
b2：取20～30份步骤b1中震荡后的二氧化钛水溶胶、40～60份的聚氨酯、3～5份交联剂、1～2份起泡剂、1～2份发泡稳泡剂放入搅拌器中进行搅拌30～45分钟；
b3：在步骤b2进行搅拌的过程中，取1～2份增稠剂加入搅拌器中进行搅拌30～45分钟，得到所述涂层整理液。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述聚氨酯包括水性聚氨酯。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述发泡稳泡剂包括侧链型有机硅表面活性剂。
7.一种面料，其特征在于，包括面料层和设置于所述面料层之上的面料涂层，所述面料涂层包括如权利要求3所述的涂层整理液。
8.根据权利要求7所述的面料，其特征在于，
所述面料层的颜色包括本色、漂白、增白或染色；
所述面料层的材质包括棉、黏胶、涤纶、锦纶和/或氨纶；
所述面料层的结构包括针织或梭织。
9.一种制备如权利要求7-8任意一项所述的面料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
c1：将所述面料的面料层放置于刮刀涂层机，使用所述刮刀涂层机的刮刀将权利要求4制备的涂层整理液均匀涂覆在所述面料层之上形成所述面料涂层；
c2：将步骤c1中涂覆有涂层整理液的面料放置于80℃的烘干机中烘干3～5分钟，形成半成品面料；
c3：将步骤c2中的半成品面料放置于130～150℃的烘焙机中烘焙3～5分钟，得到所述面料。
10.一种服饰，其特征在于，采用如权利要求7-8中任意一项所述的面料制作。
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