CZ24819U1 - Textilie z anorganických vláken a vícevrstvý textilní substrát obsahující vrstvu tvořenou touto textilií - Google Patents

Textilie z anorganických vláken a vícevrstvý textilní substrát obsahující vrstvu tvořenou touto textilií Download PDF

Info

Publication number
CZ24819U1
CZ24819U1 CZ201226735U CZ201226735U CZ24819U1 CZ 24819 U1 CZ24819 U1 CZ 24819U1 CZ 201226735 U CZ201226735 U CZ 201226735U CZ 201226735 U CZ201226735 U CZ 201226735U CZ 24819 U1 CZ24819 U1 CZ 24819U1
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
nanoparticles
fabric
glass fibers
metal
anchored
Prior art date
Application number
CZ201226735U
Other languages
English (en)
Inventor
Wiener@Jakub
Original Assignee
Technická univerzita v Liberci
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Technická univerzita v Liberci filed Critical Technická univerzita v Liberci
Priority to CZ201226735U priority Critical patent/CZ24819U1/cs
Publication of CZ24819U1 publication Critical patent/CZ24819U1/cs

Links

Landscapes

  • Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)

Description

Textilie z anorganických vláken a vícevrstvý textilní substrát obsahující vrstvu tvořenou touto textilií
Oblast techniky
Technické řešení se týká textilie z anorganických vláken s ukotvenými nanočásticemi kovu a/nebo oxidu kovu, a vícevrstvého textilního substrátu, který obsahuje alespoň jednu vrstvu tvořenou takovou textilií.
Dosavadní stav techniky
Až dosud se pro ukotvení nanočástic kovů a/nebo oxidů kovů, které mohou sloužit například jako fotokatalyzátory a/nebo antimikrobiální prostředky, apod., k podkladu tvořenému různými typy textilií používají různá pojivá, např. akryláty. Nevýhodou těchto pojiv je nejen nutnost jejich aplikace v několika krocích, která prodražuje a prodlužuje přípravu daných textilií, ale také jejich nízká tepelná odolnost (maximálně cca do 250 °C) a krátká životnost daná jejich malou stabilitou vůči UV záření a/nebo fotokatalýze.
Cílem technického řešení je textilie z anorganických vláken s ukotvenými nanočásticemi kovu a/nebo oxidu kovu připravená tímto způsobem, a vícevrstvý textilní substrát obsahující vrstvu tvořenou touto textilií.
Podstata technického řešení
Cíle technického řešení se dosáhne textilií z anorganických vláken, která obsahuje nanočástice kovu a/nebo oxidu kovu ukotvené ve struktuře anorganických vláken na jejich povrchu nebo v jeho blízkosti.
Kromě toho se cíle technického řešení dosáhne také vícevrstvým textilním substrátem, který obsahuje alespoň jednu vrstvu textilie z anorganických vláken, která obsahuje nanočástice kovu a/nebo oxidu kovu ukotvené ve struktuře svých anorganických vláken na jejich povrchu nebo v jeho blízkosti.
Objasnění výkresů
Na přiložených výkresech je na obr. 1 SEM snímek skleněných vláken před ukotvením nanočástic oxidu titaničitého pří zvětšení 500x, na obr. 2 SEM snímek skleněných vláken s ukotvenými nanočásticemi oxidu titaničitého při zvětšení 500x, na obr. 3 detail ukotvené nanočástice oxidu titaničitého, na obr. 4 spektrum získané rentgenovou fluorescencí prokazující přítomnost atomů titanu ve skleněných vláknech podle obr. 3, na obr. 5 SEM snímek skleněných vláken s ukotvenými nanočásticemi oxidu ziničitého při zvětšení lOOx, na obr. 6 spektrum získané rentgenovou fluorescencí prokazující přítomnost atomů zinku ve skleněných vláknech podle obr. 5, na obr. 7 SEM snímek skleněných vláken s ukotvenými nanočásticemi stříbra a oxidů stříbra při zvětšení lOOx, na obr. 8 spektrum získané rentgenovou fluorescencí prokazující přítomnost atomů stříbra ve skleněných vláknech podle obr. 7, na obr. 9 SEM snímek skleněných vláken s ukotvenými nanočásticemi mědi při zvětšení lOOx, na obr. 10 detail ukotvených nanočástic mědi, na obr. 11 spektrum získané rentgenovou fluorescencí prokazující přítomnost atomů mědi ve skleněných vláknech podle obr. 9, na obr. 12 SEM snímek skleněných vláken s ukotvenými nanočásticemi železa při zvětšení lOOx, a na obr. 13 spektrum získané rentgenovou fluorescencí prokazující přítomnost atomů železa ve skleněných vláknech podle obr. 12.
Příklady uskutečnění technického řešení
Způsob ukotvení nanočástic kovu a/nebo oxidu kovu k textilii z anorganických vláken podle technického řešení probíhá v několika krocích, které se s výhodou provádí postupně, avšak
CZ 24819 Ul v případě potřeby se mohou některé z nich provádět alespoň částečně souběžně, případně opakovaně.
V prvním kroku se na textilii z anorganických vláken nanesou nanočástice daného kovu a/nebo oxidu kovu. To se ve výhodné variantě provede ponořením této textilie do kapalné, např. vodní nebo izopropylalkoholové, suspenze těchto nanoěástic. Při použití izopropylalkoholové suspenze se přitom dosáhne rovnoměrnějšího rozložení nanoěástic, neboť ty v izopropylalkoholu nesedimentují a neagregují tak rychle jako ve vodě, a současně i rychlejšího vysušení textilie. V dalších variantách se nanočástice na textilii nanesou ve formě kapalné suspenze jiným způsobem, například nástřikem, klocováním, pomocí válečku, apod., nebo kombinací několika takových způsobů. V jiné variantě se nanočástice daného kovu a/nebo oxidu kovu na textilii z anorganických vláken nanesou jiným způsobem a v jiné formě, například jako prášek, apod. Dle požadavků a použitého způsobu nanesení se přitom tyto nanočástice nanesou pouze na povrch textilie, nebo také do požadované hloubky její vnitřní struktury.
Vhodnými kovy jsou přitom zejména kovy vykazující antimikrobiální účinky, jako například měď (Cu) a/nebo stříbro (Ag). Vhodnými oxidy kovů jsou pak oxidy těchto kovů, jako například oxid měďnatý (CuO), apod., oxidy kovů vykazující fotokatalytické vlastnosti jako například oxid titaničitý (TiO2), oxid zinečnatý (ZnO), oxid ziniěitý (ZnCh), apod., nebo vykazující magnetické vlastnosti jako například oxidy železa (FexOy), apod., případně jiné požadované vlastnosti. Dle potřeby lze pro dosažení požadovaných vlastností použít vhodnou kombinaci nanoěástic kovu/ů a/nebo oxidu/ů kovu/ů.
V jiné variantě se na textilii z anorganických vláken některým z výše popsaných způsobů nanese kapalný, např. vodný, roztok, nebo kapalná, např. vodná nebo izopropylalkoholové, suspenze prekurzoru požadovaného kovu a/nebo oxidu kovu, nebo přímo nanočástice nebo mikročástice takového prekurzoru. Příkladem vhodného prekurzoru je například dusičnan stříbrný (AgNC^), který je rozpustný ve vodě, a který se při následné úpravě textilie z anorganických vláken přetváří na stříbro a oxidy stříbra. Pro přípravu nanoěástic železa a/nebo oxidů železa pak mohou jako prekurzor sloužit termolabilní sloučeniny železa, jako je např. octan železitý, uhličitan železitý, uhličitan železnatý, dusičnan železitý, dusičnan železnatý, rhodanid železnatý, iodid železnatý, apod., případně jejich směs. Další použitelné prekurzory jiných kovů a/nebo oxidů kovů jsou průměrnému odborníkovi z výše uvedeného zřejmé a proto zde nebudou výslovně uváděny.
Vhodnými textiliemi z anorganických vláken jsou pak například netkané textilie ze skleněných vláken a/nebo čedičových vláken, apod.
Ve druhém kroku se na textilii z anorganických vláken s nanesenými nanoěásticemi kovu a/nebo oxidu kovu působí laserem, s výhodou například laserem s oxidem uhličitým (CO2 laser). Přitom dochází buď k přímému ohřevu materiálu anorganických nanovláken v okolí nanesených nanoěástic kovu a/nebo oxidu kovu, a/nebo k jejich přenesenému ohřevu prostřednictvím laserem ohřátých nanoěástic, až k jejich povrchovému natavení. Nanočástice kovu a/nebo oxidu kovu se přitom zachytávají do nataveného materiálu anorganických vláken, a při jeho následném tuhnutí se ukotvují ve struktuře těchto vláken - obvykle na jejich povrchu nebo v jeho blízkosti. Takto dosažené ukotvení je přitom značně odolné, a na rozdíl od dosud používaných pojiv, není jeho životnost nijak omezena vnějšími podmínkami, jako například zvýšenou teplotou, působením UV záření, apod.
V případě použití prekurzoru nanoěástic kovu a/nebo oxidu kovu se tento prekurzor působením laseru, resp. zvýšenou teplotou přetvoří na nanočástice daného kovu a/nebo oxidu kovu, které se poté stejným způsobem ukotví ve struktuře anorganických vláken.
Výhodou použití laseru je, že ohřev je pouze lokální a současně i velmi rychlý, takže při něm nedochází nebo téměř nedochází k oxidaci materiálu anorganických vláken. V případě potřeby však může ohřev probíhat v ochranné atmosféře inertního plynu.
Mezi jednotlivými kroky mohou dle potřeby probíhat další pomocné kroky, jako např. sušení textilie z anorganických vláken, její ochlazování, apod. Řízené ochlazování s výhodou probíhá také po uložení nanočástic v nataveném materiálu anorganických vláken, aby se urychlilo jeho tuhnutí.
Působení laseru přitom může probíhat pouze na předem zvolených částech textilie z anorganických vláken, případně v předem daném obrazci, takže pouze v těchto částech dochází k ukotvení nanočástic kovu a/nebo oxidu kovu.
Níže jsou popsány konkrétní příklady ukotvení různých typů nanočástic kovů a/nebo oxidů kovů, které názorně ilustrují provádění tohoto způsobu a příkladné podmínky jednotlivých kroků.
Příklad 1
Rozmícháním nanočástic oxidu titaničitého (TÍO2 - konkrétně byly použity nanočástice s označením Aeroxiede P25 dodavatele Degussa, Praha, ČR) ve vodě se připravila jejich vodní suspenze o koncentraci 10 g/1. Do této suspenze se na 1 min úplně ponořila netkaná textilie vytvořená ze skleněných vláken o průměru 0,008 mm, jejíž plošná hmotnost byla 150 g/m2. Po svém vytažení z vodní suspenze a vysušení (odstranění podstatné části vody) se tato textilie s nanesenými nanočásticemi oxidu titaničitého umístila na rovnou podložku a vystavila působení laseru s oxidem uhličitým. Konkrétně se jednalo o CO2 laser řady Marcatex výrobce Easy Laser - Marcatex 150/250 flexi. Laser přitom působil kolmo na textilii v pulzech o délce 800 ps, přičemž celková vložená energie dosáhla 10 Ws/cm2. Během toho došlo k natavení skleněných vláken textilie a zachycení nanočástic oxidu titaničitého do jejich materiálu, a po jeho následném zatuhnutí k ukotvení nanočástic ve struktuře těchto vláken.
Změna struktury skleněných vláken působením laseru je zřejmá z obr. 1, což je SEM snímek skleněných vláken před působením laseru při přiblížení 500x, a obr. 2, což je SEM snímek skleněných vláken po působení laseru, resp. po ukotvení nanočástic oxidu titaničitého při stejném přiblížení. Na obr. 3 je pak detailní SEM snímek nanočástice oxidu titaničitého zakomponované ve struktuře skleněného vlákna, ze kterého je zřejmé, že nanočástice oxidu titaničitého se ukotvují na povrchu nebo blízko povrchu skleněných vláken, díky čemuž si zachovávají schopnost fotokatalýzy. Tato schopnost byla dále ověřena standardními testy - obarvením roztokem činidla s označením Orange Π a oxidací askorbové kyseliny.
Přítomnost oxidu titaničitého ve skleněných vláknech byla následně potvrzena rentgenovou spektroskopií s využitím XRF spektrometru typu ElvaX - viz spektrum na obr. 4, jako přítomnost atomů titanu.
Příklad 2
Rozmícháním nanočástic oxidu ziničitého (ZnO2) ve vodě se připravila jejich vodní suspenze o koncentraci 10 g/1. Do této suspenze se na 1 min úplně ponořila netkaná textilie vytvořená ze skleněných vláken o průměru 0,008 mm, jejíž plošná hmotnost byla 150 g/m2. Po svém vytažení z vodní suspenze a vysušení se tato textilie s nanesenými nanočásticemi oxidu ziničitého umístila na rovnou podložku a vystavila působení laseru s oxidem uhličitým jako v příkladu 1.
Struktura skleněných vláken s ukotvenými nanočásticemi oxidu ziničitého je zřejmá z obr. 5, což je SEM snímek skleněných vláken po působení laseru, resp. po ukotvení nanočástic oxidu ziničitého. Přítomnost těchto nanočástic ve skleněných vláknech byla následně potvrzena rentgenovou spektroskopií s využitím XRF spektrometru typu ElvaX - viz spektrum na obr. 6, jako přítomnost atomů zinku.
Příklad 3
Rozmícháním ve vodě rozpustného dusičnanu stříbrného (AgNC^) ve vodě se připravil jeho vodný roztok v koncentraci 10 g/1. Do tohoto roztoku se na 1 min ponořila netkaná textilie vytvořená ze skleněných vláken o průměru 0,008 mm, jejíž plošná hmotnost byla 150 g/m2. Po svém vytažení z roztoku a vysušení se tato textilie s naneseným roztokem dusičnanu stříbrného umístila na rovnou podložku a vystavila působení laseru s oxidem uhličitým jako v příkladu 1.
CZ 24819 Ul
Působením laseru, resp. zvýšené teploty přitom došlo k přetvoření dusičnanu stříbrného na nanočástice stříbra a oxidů stříbra a jejich ukotvení ve struktuře anorganických vláken.
Struktura skleněných vláken s ukotvenými nanočásticemi stříbra a oxidů stříbra je zřejmá z obr. 7, což je SEM snímek skleněných vláken po působení laseru. Přítomnost stříbra a oxidů stříbra ve skleněných vláknech byla následně potvrzena rentgenovou spektroskopií s využitím XRF spektrometru typu ElvaX - viz spektrum na obr. 8, jako přítomnost atomů stříbra.
Příklad 4
Rozmícháním nanočástic oxidu měďnatého (CuO) ve vodě se připravila jejich vodní suspenze o koncentraci 10 g/1. Do této suspenze se na 1 min úplně ponořila netkaná textilie vytvořená ze io skleněných vláken o průměru 0,008 mm, jejíž plošná hmotnost byla 150 g/m2. Po svém vytažení z vodní suspenze a vysušení se tato textilie s nanesenými nanočásticemi oxidu měďnatého umístila na rovnou podložku a vystavila působení laseru s oxidem uhličitým jako v příkladu 1.
Struktura skleněných vláken s ukotvenými nanočásticemi oxidu měďnatého je zřejmá z obr. 9, což je SEM snímek skleněných vláken po působení laseru, resp. po ukotvení nanočástic oxidu měďnatého. Na obr. 10 je pak detailní SEM snímek dvou nanočástic oxidu měďnatého zakomponovaných ve struktuře skleněného vlákna, ze kterého je zřejmé, že tyto nanočástice jsou ukotveny na povrchu nebo blízko povrchu skleněných vláken. Přítomnost oxidu měďnatého ve skleněných vláknech byla následně potvrzena rentgenovou spektroskopií s využitím XRF spektrometru typu ElvaX - viz spektrum na obr. 11, jako přítomnost atomů mědi.
Příklad 5
Rozmícháním nanočástic oxidu železitého (Fe2O3) ve vodě se připravila jejich vodní suspenze o koncentraci 10 g/1. Do této suspenze se na 1 min úplně ponořila netkaná textilie vytvořená ze skleněných vláken o průměru 0,008 mm, jejíž plošná hmotnost byla 150 g/m2. Po svém vytažení z vodní suspenze a vysušení se tato textilie s nanesenými nanočásticemi oxidu železitého umísti25 la na rovnou podložku a vystavila působení laseru s oxidem uhličitým jako v příkladu 1.
Struktura skleněných vláken s ukotvenými nanočásticemi oxidu železnatého je zřejmá z obr. 12, což je SEM snímek skleněných vláken po působení laseru, resp. po ukotvení nanočástic oxidu železnatého. Jejich přítomnost ve skleněných vláknech byla následně potvrzena rentgenovou spektroskopií s využitím XRF spektrometru typu ElvaX - viz spektrum na obr. 13, jako přítom30 nost atomů železa.
Textilie z anorganických vláken s nanočásticemi kovu a/nebo oxidu kovu ukotvenými ve struktuře jejích vláken je využitelná v různých aplikacích dle vlastností použitých nanočástic. Tato textilie přitom může být použitá samostatně nebo dle potřeby v kombinaci s alespoň jednou další textilní nebo i netextilní vrstvou.

Claims (2)

1. Textilie z anorganických vláken, vyznačující se tím, že obsahuje nanočástice kovu a/nebo oxidu kovu ukotvené ve struktuře anorganických vláken na jejich povrchu nebo v jeho blízkosti.
2. Vícevrstvý textilní substrát, vyznačující se tím, že obsahuje alespoň jednu vrst40 vu textilie z anorganických vláken, která obsahuje nanočástice kovu a/nebo oxidu kovu ukotvené ve struktuře svých anorganických vláken na jejich povrchu nebo v jeho blízkosti.
CZ201226735U 2012-09-26 2012-09-26 Textilie z anorganických vláken a vícevrstvý textilní substrát obsahující vrstvu tvořenou touto textilií CZ24819U1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ201226735U CZ24819U1 (cs) 2012-09-26 2012-09-26 Textilie z anorganických vláken a vícevrstvý textilní substrát obsahující vrstvu tvořenou touto textilií

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ201226735U CZ24819U1 (cs) 2012-09-26 2012-09-26 Textilie z anorganických vláken a vícevrstvý textilní substrát obsahující vrstvu tvořenou touto textilií

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ24819U1 true CZ24819U1 (cs) 2013-01-15

Family

ID=47554632

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ201226735U CZ24819U1 (cs) 2012-09-26 2012-09-26 Textilie z anorganických vláken a vícevrstvý textilní substrát obsahující vrstvu tvořenou touto textilií

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ24819U1 (cs)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bedford et al. Photocatalytic self cleaning textile fibers by coaxial electrospinning
Zhou et al. Continuous synthesis of Ag/TiO2 nanoparticles with enhanced photocatalytic activity by pulsed laser ablation
JP5118489B2 (ja) ナノ微粒子の形態でのTiO2の分散体の調製方法、並びにこの方法により得られる分散体及びTiO2分散体の適用による表面の機能化
Li et al. Enhanced photocatalytic performance of Au–Ag alloy modified ZnO nanocomposite films
Di Camillo et al. N-doped TiO2 nanofibers deposited by electrospinning
JP2013154286A (ja) 光触媒多孔質体
Liu et al. PPy-assisted fabrication of Ag/TiO2 visible-light photocatalyst and its immobilization on PAN fiber
Anitha et al. Effect of annealing on the structural, optical, electrical and photocatalytic activity of ZrO2–TiO2 nanocomposite thin films prepared by sol–gel dip coating technique
Cho et al. Highly effective heterogeneous chemosensors of luminescent silica@ coordination polymer core-shell micro-structures for metal ion sensing
Liu et al. Solvothermal synthesized Ag-decorated TiO2/sepiolite composite with enhanced UV–vis and visible light photocatalytic activity
Rao et al. Hollow bimetallic nanoparticles generated in situ inside a polymer thin film: fabrication and catalytic application of silver–palladium–poly (vinyl alcohol)
Rivero et al. A comparative study of two different approaches for the incorporation of silver nanoparticles into layer-by-layer films
Derkaoui et al. Facile CeO2 nanoparticles deposition on Si-nanowires: application to the rhodamine B photodegradation under visible light
CN113267483A (zh) 一种具有优异表面增强拉曼散射特性的贵金属修饰二氧化钛纳米棒阵列及其制备方法与应用
Abid et al. Functionalization of cotton fabrics with plasmonic photo-active nanostructured Au-TiO2 layer
AU2011263565B2 (en) Method for the low-temperature preparation of electrically conductive mesostructured coatings
Ajitha et al. Silver nanoparticle embedded polymethacrylic acid/polyvinylpyrrolidone nanofibers for catalytic application
Nadar et al. Influence of reduction processes on the colour and photochromism of amorphous mesoporous TiO2 thin films loaded with a silver salt
Vijaya Shanthi et al. MgO nanoparticles with altered structural and optical properties by doping (Er3+) rare earth element for improved photocatalytic activity
Fourmont et al. Reusable BiFeO3 nanofiber-based membranes for photo-activated organic pollutant removal with negligible colloidal release
CZ24819U1 (cs) Textilie z anorganických vláken a vícevrstvý textilní substrát obsahující vrstvu tvořenou touto textilií
JP4924709B2 (ja) シリカ基複合酸化物繊維及びそれを用いた触媒繊維並びにその製造方法
Singh et al. Synthesis of rattle-type Ag@ Al2O3 nanostructure by laser-induced heating of Ag and Al nanoparticles
Kim et al. Visible light-induced photocatalytic activity of Ag-containing TiO2/carbon nanofibers composites
Ma et al. Stabilizing gold nanoparticles by solid supports

Legal Events

Date Code Title Description
FG1K Utility model registered

Effective date: 20130115

MK1K Utility model expired

Effective date: 20160926