[发明专利]基于SiO2和其混合氧化物的纳米级颗粒，其制备方法和用于处理纺织材料的用途

说明书

本发明涉及基于SiO₂或SiO₂和其他金属氧化物，特别是Al₂O₃的混合 氧化物的纳米级初始颗粒，一种特别适于制备这种纳米级初始颗粒的方法 以及用于亲水化处理疏水纺织材料并任选继之以疏水化后处理的用途。

改性和精确调节一般材料且特别是纺织材料，如纺织纤维的表面性能， 对于它们在各个领域内的应用来说具有重大意义。因此，使疏水的纺织材 料，诸如纤维，对于水通过亲水化处理而可被润湿。这导致诸如合成纤维 制物品的更好可染色性。由此也获得了更好的穿戴舒适感。亲水化作用的 另一优点是静电负荷下降。因此，在医疗产品领域内长久便已公知，亲水 材料相比于疏水材料导致远远更好的细胞生长。

疏水纺织材料的亲水化处理在现有技术中有记载。例如可以通过插入 亲水基团(例如对于聚酰胺纤维有DuPont公司的“Antron”)和在纺纱厂 中通过构造合适的纱线结构或在纺织厂通过构造合适的连接而进行亲水 化。另外，为精加工，也可以接枝上亲水基团或者在纤维上构造亲水膜。 此外，所谓的去污整理过程也已公知。这里原则上采用三类化合物，即丙 烯酸或甲基丙烯酸的共聚物，特别用于合成纤维的聚合物的乙氧基化产 品，或者是特别用于纤维素纤维的烷基酚衍生物的乙氧基化产品，以及改 性的氟聚合物，特别是聚-[N-甲基全氟-辛基-磺氨基-乙基-丙烯酸酯]。采用 丙烯酸或甲基丙烯酸的共聚物时，所形成的酸性丙烯酸酯在去污作用方面 具有最佳的羧基含量。然而在相同摩尔质量和相同的羧基比例，但制备方 法不同的条件下，酸性丙烯酸酯导致不同的去污性能。若是聚合物或烷基 酚衍生物的乙氧基化产物，则现有技术中对于各个产品提供了特殊的将聚 合物物理连接到热塑性材料上去的机理。采用改性的氟聚合物时，通过朝 向各种介质的聚合物化学基团的重排而提高疏水性，从而使得朝向外的有 效亲水的基团能够实现去污。此外也可考虑使用溶液中的去污整理过程。

在本技术领域中，采用低压等离子体(1至100Pa)也是很有意义的。 低压等离子体可用来对纺织材料的表面进行官能化，从而例如使纤维表面 以化学方式改变和亲水化。借助于等离子体处理，激发的中性原子或离子 可以针对性地改变薄层中的表面并因此而有益地可供进一步加工。薄层可 以通过在基材表面上堆积等离子体的自由基来进行构造。通过来自等离子 体的自由基粒子再扩散到表面，层开始生长。层形成的固有机理很大程度 上取决于操作等离子体的参数。因此，例如在特定条件下自由基已经累积 于气相中并形成较大的分子带，其在气相生长阶段之后才沉淀到基材表面 上。在其他条件下分子被吸收到基材表面上并且在那里才与电子碰撞和被 激发。随后它们与基材反应。纺织业中现已开辟了在真空中使用低压等离 子体处理的途径，用以改善化学纤维的可润湿性和可染色性。其中通常将 疏水的化学纤维亲水化。

已经表明，上述那些用于亲水化疏水织物材料表面的措施或试剂都不 令人满意。也已发现，应该拒醇和油的疏水织物材料并不充分疏水。结果 便是，将疏水织物材料表面在性能方面根据使用情况而设计成亲水或疏水 的目前已知的那些方法，并不令人满意。因此，本发明的任务在于提供一 种改善方案。

上述任务可通过基于SiO₂或SiO₂与其他金属氧化物，特别是Al₂O₃的混合氧化物的纳米级初始颗粒来解决，其特征在于，所述纳米级初始颗 粒具有1至2000nm(采用仪器Zetasizer NS(纳米系列)根据颗粒尺寸测量 法测定)的平均颗粒尺寸，以及具有负电荷。