CN109487384A - 一种光催化自清洁棉麻窗帘 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及家居用品技术领域，解决了传统棉麻窗帘垂坠度差、不易清洗的问题，提供了一种光催化自清洁棉麻窗帘，包括窗帘本体和垂坠装置，所述窗帘本体采用功能改性棉麻面料制得，所述功能改性棉麻面料表面负载有光催化剂。本发明通过对棉麻窗帘的面料材质改性，借助光催化剂赋予窗帘自清洁抗菌防霉功能，避免多次洗涤导致棉麻窗帘面料的褶皱和褪色；通过生物质的弹性体和护色剂改性，绿色环保，提高棉麻窗帘的抗皱性能，增强色牢度，保持棉麻窗帘的美观性。

Description

一种光催化自清洁棉麻窗帘
技术领域
本发明涉及家居用品技术领域，尤其涉及一种光催化自清洁棉麻窗帘。
背景技术
窗帘是用来遮蔽或调节室内光线的挂在窗上的帘子，随着窗帘的发展，它已成为居室不可缺少的、功能性和装饰性完美结合的室内装饰品。目前，市面上的窗帘的材质主要有绒布窗帘和塑铝百叶窗帘，其中，绒布窗帘手感柔软，垂坠感强，颜色牢固度强，但是吸尘力强，厚重不易清洗。塑铝百叶窗帘遮光效果好，易清洗，适合安装在厨房内，但不能遮挡蚊虫，虽然现在市场上花样增多，但是不及传统布艺窗帘的装饰性好。
近年来，棉麻布窗帘基于其吸湿透气性能好，光泽柔和，朴实自然，深受人们的欢迎，但是由于棉麻自身材质的缺陷，导致棉麻布窗帘缺乏弹性，清洗后有褶皱，易缩水走形，棉麻纤维分子结构紧密，染料向纤维内部扩散困难，不易上染纤维，故棉麻窗帘着色浅、色光萎暗、色牢度差。此外，棉麻窗帘质地较轻，垂坠感弱，容易被风吹起，多需要附加铅坠，增加额外的购买成本；棉麻窗帘接触地面的位置多为潮湿环境，棉麻纤维会分解成它们喜欢的营养物质-葡萄糖，使面料发霉变质。因此，棉麻布窗帘在使用过程中存在着诸多不便，仍需进一步改进以满足用户的使用需求。
中国专利文献上公开了“方便清洁窗帘”，其公告号为CN102440670A，该发明通过拉链将主窗帘与悬挂件相连，通过可拆卸连接得到省力、快捷的清洗，但是该发明并没有解决窗帘本体厚重、难以清洗的问题。
发明内容
本发明为了克服传统棉麻窗帘易褶皱、色牢度差、垂坠感弱的问题，提供了一种抗皱、染色性能好、抗菌防霉的光催化自清洁棉麻窗帘。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种光催化自清洁棉麻窗帘，包括窗帘本体和垂坠装置，所述窗帘本体采用功能改性棉麻面料制得，所述功能改性棉麻面料表面负载有光催化剂。
本发明创造性地在棉麻窗帘面料的表面负载光催化剂，如二氧化钛，通过光催化作用杀菌抑菌，其原理如下：棉麻织物在阳光下，负载在其表面的光催化剂在光激发下产生大量的·OH和·O，具有很强的化学活性，当这些自由基接触到微生物时，能够将微生物内的有机物氧化成CO2和H2O，从而在较短时间内杀灭微生物，而被吸附在颗粒表面的有机污染物可被形成的羟基自由基所氧化，达到光催化自清洁杀菌的效果，赋予棉麻窗帘自清洁功能。
作为优选，所述垂坠装置包括若干垂直分布的悬垂线，所述悬垂线均匀间隔嵌入窗帘本体内，所述悬垂线的材质为生物质超细纤维。
本发明打破传统配重增加垂坠感的思路，从面料改性入手，将以生物质超细纤维为材质的悬垂线嵌入窗帘本体内，利用生物质超细纤维直径小，弯曲刚度小，赋予的柔顺性和延伸性，与窗帘本体复合提高垂坠感，从而避免选用铅坠、铅线等附属品，复合无污染，绿色环保的理念。
作为优选，所述生物质超细纤维选自桑蚕丝或蜘蛛丝。桑蚕丝和蜘蛛丝是天然的动物蛋白质纤维，刚度强，具有持久的柔顺性和延伸性，能够提高棉麻窗帘的垂坠感。
作为优选，所述功能改性棉麻面料由复合纤维束斜纹织造而成，所述复合纤维束包括主棉纤维丝和若干支麻纤维丝，所述主棉纤维丝的横截面为凹凸相间的齿状结构，所述支麻纤维丝填充于主棉纤维丝的齿间，所述支麻纤维丝外表面包覆有光催化剂。
主棉纤维丝的齿状结构使得支麻纤维丝更好的嵌入主棉纤维内，有利于提高编织密度，增强棉麻织物的韧性和致密度，使得编织层表面形成细小的凸起超微结构结构，利用“荷叶自洁效应”，具有疏水性，使得水珠不易吸附在材料表面。当表面倾斜到一定角度时，水珠会沿着表面滑落并带走上面的污染物，达到自清洁的效果；同时也使得棉麻织物表面更多的光催化剂与外界的光照接触，提高光催化自清洁性能。
作为优选，所述主绵纤维丝外壁设有弹性体，所述弹性体的材质为聚柠檬酸辛二酯醇(POC)生物弹性体；所述主绵纤维丝内部设有中空的腔体，所述腔体内填充有银纤维，所述银纤维由银丝经拉拔、电镀、分解工艺加工制得。
聚柠檬酸辛二酯醇(POV)生物弹性体是以柠檬酸和辛二醇为原料，于80℃条件下制得的网络型弹性体，具有良好的弹性固体状态，最大拉伸率为265±10％。本发明通过在主绵纤维丝外壁增加可降解的生物弹性体，在未添加有毒化学试剂的前提下，提高了棉麻窗帘面料的弹性，增强其抗皱性能，提高窗帘的整体美观性能。此外，通过在主棉纤维丝内加入银纤维，棉麻窗帘在使用过程中，银纤维中逐渐溶出的微量金属离子向细菌细胞内扩散，引起细菌代谢障碍而死亡，有效改善传统棉麻面料容易霉变的弊端，提高杀菌性能。
作为优选，所述复合纤维束经过固色改性剂改性所得，所述固色改性剂包括质量比为1:1的棉麻纤维改性剂和生物质护色剂。
作为优选，所述棉麻纤维改性剂由质量比为1：(5～8)的醋酸和脱乙酰甲壳素复配制得。
脱乙酰甲壳素和棉麻纤维素分子之间的主要区别是C-2处纤维素的羟基被氨基取代，本发明醋酸作为酰化剂，对脱乙酰甲壳素表面酰化改性，附着在棉麻纤维表面，在弱酸性染浴中，棉麻纤维表面的改性脱乙酰甲壳素的氨基质子化，带正电，起到促染的作用，使得棉麻窗帘易于染色。
作为优选，所述生物质护色剂选自油茶籽提取物，水杨藤提取物和茜草提取物中的一种或几种。
本发明选用纯天然的植物保护剂，无污染，更为绿色环保。其中，油茶籽提取物具有清洁、去除油腻的效果，防止棉麻织物表面的粉尘、油渍的沾染，同时在棉麻织物表面形成疏水保护层，便于护色；水杨藤提取物能够与染料的发色基团复配，同时具有一定的护理、保健功能；茜草提取物中富含多羟基蒽醌衍生物，丰富的羟基能够与染料的发色基团复配固色，提取部位为根部，防止棉麻窗帘染色后褪色。
作为优选，所述光催化剂为单壁碳纳米管@g-C3N4量子点。本发明选用g-C3N4量子点与单壁碳纳米管复合型可见光响应型光催化剂拓宽了光催化的响应范围，量子点与单壁碳纳米管的相互作用可以分散和稳定量子点，发挥量子点比表面积大、电子传输路径短的优势，同时单壁碳纳米管的高电子导通率还可迅速导出光生载流子，抑制半导体量子点中光生电子-空穴的复合，提高光催化自清洁棉麻窗帘的光催化抗菌效率，在白炽灯下即可实现光催化抗菌过程，提高窗帘的抗菌性。
作为优选，所述窗帘本体内设有气体传感装置，所述气体传感装置基于单壁碳纳米管@g-C3N4量子点材料对有机挥发性气体(VOC)的检测，添加气体传感装置能够实时监控房间内的空气质量，避免由于装修材料中甲醛等超标不被及时发现带来的危害健康的后果。
因此，本发明具有如下有益效果：
(1)通过对棉麻窗帘的面料材质改性，借助光催化剂赋予窗帘自清洁抗菌防霉功能，避免多次洗涤导致棉麻窗帘面料的褶皱和褪色；
(2)通过生物质的弹性体和护色剂改性，绿色环保，提高棉麻窗帘的抗皱性能，增强色牢度，保持棉麻窗帘的美观性。
附图说明
图1是实施例1的复合纤维束的断面图。
图中：主棉纤维丝1，支麻纤维丝2，光催化剂3，银纤维4，聚柠檬酸辛二酯醇生物弹性体5。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
在本发明中，若非特指，所有设备和原料均可从市场购得或是本行业常用的，下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域常规方法。
实施例1
一种光催化自清洁棉麻窗帘，包括采用功能改性棉麻面料制得窗帘本体，功能改性棉麻面料表面负载有，窗帘本体内垂直间隔嵌有等比例的蜘蛛丝和桑蚕丝混纺所得的悬垂线，功能改性棉麻面料由复合纤维束斜纹织造而成，如图1所示，复合纤维束包括主棉纤维丝1和若干支麻纤维丝2，主棉纤维丝横截面为凹凸相间的齿状结构，支麻纤维丝填充于主棉纤维丝的齿间，支麻纤维丝外表面包覆有单壁碳纳米管@g-C3N4量子点光催化剂3；主绵纤维丝内部设有中空的腔体，腔体内填充有银纤维4，主绵纤维丝外壁设有聚柠檬酸辛二酯醇生物弹性体5，窗帘本体内设有气体传感装置。复合纤维束经过固色改性剂改性所得，固色改性剂包括质量比为1:1的棉麻纤维改性剂和生物质护色剂。棉麻纤维改性剂由质量比为1：8的醋酸和脱乙酰甲壳素复配制得；生物质护色剂的配方为等质量的油茶籽提取物，水杨藤提取物和茜草提取物。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于：棉麻纤维改性剂由质量比为1：5的醋酸和脱乙酰甲壳素复配制得；生物质护色剂的配方为等质量的油茶籽提取物，水杨藤提取物。
实施例3
实施例2与实施例1的区别在于：棉麻纤维改性剂由质量比为1：7的醋酸和脱乙酰甲壳素复配制得；生物质护色剂为水杨藤提取物。
对比例
对比例采用市售棉麻窗帘。
对实施例1-3的光催化自清洁棉麻窗帘和对比例的市售棉麻窗帘的性能指标做检测，在可见光照条件下观察抑菌性，结果如表1所示：
表1.检测结果
由表1可以看出，本发明的光催化自清洁棉麻窗帘相对于市售棉麻窗帘具有优异的色牢度，具有疏水性，在可见光条件下具有光催化自清洁和抗菌的作用，抗皱能力强，防霉性能佳，易于护理。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1.一种光催化自清洁棉麻窗帘，其特征在于，包括窗帘本体和垂坠装置，所述窗帘本体采用功能改性棉麻面料制得，所述功能改性棉麻面料表面负载有光催化剂。
2.根据权利要求1所述的一种光催化自清洁棉麻窗帘，其特征在于，所述垂坠装置包括若干垂直分布的悬垂线，所述悬垂线均匀间隔嵌入窗帘本体内，所述悬垂线的材质为生物质超细纤维。
3.根据权利要求2所述的一种光催化自清洁棉麻窗帘，其特征在于，所述生物质超细纤维选自桑蚕丝或蜘蛛丝。
4.根据权利要求1所述的一种光催化自清洁棉麻窗帘，其特征在于，所述功能改性棉麻面料由复合纤维束斜纹织造而成，所述复合纤维束包括主棉纤维丝和若干支麻纤维丝，所述主棉纤维丝的横截面为凹凸相间的齿状结构，所述支麻纤维丝填充于主棉纤维丝的齿间，所述支麻纤维丝外表面包覆有光催化剂。
5.根据权利要求4所述的一种光催化自清洁棉麻窗帘，其特征在于，所述主绵纤维丝外壁设有弹性体，所述弹性体的材质为聚柠檬酸辛二酯醇生物弹性体；所述主绵纤维丝内部设有中空的腔体，所述腔体内填充有银纤维。
6.根据权利要求1所述的一种光催化自清洁棉麻窗帘，其特征在于，所述复合纤维束经过固色改性剂改性所得，所述固色改性剂包括质量比为1:1的棉麻纤维改性剂和生物质护色剂。
7.根据权利要求6所述的一种光催化自清洁棉麻窗帘，其特征在于，所述棉麻纤维改性剂由质量比为1：(5～8)的醋酸和脱乙酰甲壳素复配制得。
8.根据权利要求6所述的一种光催化自清洁棉麻窗帘，其特征在于，所述生物质护色剂选自油茶籽提取物，水杨藤提取物和茜草提取物中的一种或几种。
9.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8所述的一种光催化自清洁棉麻窗帘，其特征在于，所述光催化剂为单壁碳纳米管@g-C3N4量子点。
10.根据权利要求9所述的一种光催化自清洁棉麻窗帘，其特征在于，所述窗帘本体内设有气体传感装置。
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