[发明专利]一种采用硫酸钛和尿素对锦纶织物表面进行改性的方法

说明书

技术领域

本发明属于功能纺织材料技术领域，涉及一种锦纶织物的表面处理方法，具体涉及一种采用硫酸钛和尿素对锦纶织物表面进行改性的方法。

背景技术

在众多的半导体功能无机材料中，纳米二氧化钛粉体因具有良好的光催化活性和电性能，在光催化、染料、工业催化、锂离子二次电池材料和光敏化电池等领域中应用前景广阔，成为当前纳米技术研究的重点和热点。纳米二氧化钛粉体材料比较突出的问题是容易团聚，导致光催化活性降低，对其它性能也有很大影响。因此合成单分散高质量的纳米二氧化钛粉体是近年来的研究重点。目前，制备纳米二氧化钛粉体主要有溶胶凝胶法、均匀沉淀法、微乳法和水热法等多种方法，其中水热技术表现出较为宽广的发展前景，这是由于反应发生在密闭的系统中，不会有其它杂质的引入，制备时温度较低，时间较短，制得的纳米二氧化钛粉体粒径小、纯度高、分散性好、颗粒均匀、晶粒发育完整、形状可控，而且能够得到理想的化学计量组成材料等优异特性。锦纶织物强力高、耐磨性能优异，不仅是羽绒服、登山服衣料的最佳选择，而且还可以用于装饰和产业用织物，但是耐光和耐热性能较差。采用水热技术在锦纶织物纤维表面负载纳米二氧化钛薄膜具有十分广阔的发展前景，不仅使改性后的锦纶织物获得了抗紫外线、抗菌性能，而且耐洗涤性能优良，还能够用于印染废水光催化降解等方面。目前有关使用硫酸钛和尿素对锦纶织物负载纳米二氧化钛薄膜的产品还没有。

目前对涤纶织物进行表面改性方法主要有两种：一是制备含有纳米颗粒的功能性纤维，即在纺丝过程中将纳米颗粒分散在化纤原材料中，再纺丝成纤，其优点是性能持久，缺点是纳米颗粒与聚合物材料亲和性较差，纳米颗粒分散不均匀，团聚现象严重，大部分纳米颗粒包埋在纤维基体中，纤维表面的纳米颗粒很少，因此功能性大幅下降；二是采用后整理工艺将纳米颗粒整理到织物表面，通常使用粘合剂和助剂等原料，因此也同样面临着纳米颗粒团聚的问题，而且整理后的织物耐洗涤牢度不好，织物服用性能受到影响，手感明显变差。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用硫酸钛和尿素对锦纶织物表面进行改性的方法，解决了现有的改性方法处理得到的锦纶织物抗紫外线和抗菌性能、耐洗涤性能差，手感及透气性能不好的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种采用硫酸钛和尿素对锦纶织物表面进行改性的方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1：将待处理的锦纶织物用体积比为1：1的去离子水与浓度为95%的无水乙醇混合溶液超声振荡清洗15～30min，烘干备用；

步骤2：按照质量比为1：1～5称取上步得到的处理后的锦纶织物及硫酸钛，按照尿素和硫酸钛的摩尔比为1：0.1～0.5，根据称取的硫酸钛用量称取尿素，按照质量比为1：3～6将称取的尿素溶于去离子水，得到尿素溶液，按照质量比为1：3～10将称取的硫酸钛溶于去离子水，得到硫酸钛溶液，把尿素溶液与硫酸钛溶液混合，将称取的锦纶织物浸渍在混合溶液中15～30min，然后将浸渍有锦纶织物的混合溶液放入反应釜中，并用去离子水填充至反应釜体积的80%，密封，让密封好的反应釜在130～160℃条件下水热反应1.5～3h，待反应结束后取出锦纶织物；

步骤3：将上步得到的反应后的锦纶织物，以1：30～50的浴比，在温度为60～80℃条件下用洗涤液洗涤15～30min，然后用热、冷水反复洗涤，烘干，得到改性后的锦纶织物。

本发明的特点还在于，

其中步骤1中的超声振荡清洗，是在频率为50kHz、功率为100w的条件下进行的。

其中步骤3中的洗涤液，是由2g/L的固体皂片、2g/L的纯碱溶于水组成的。

本发明的有益效果是，在水热条件下采用硫酸钛和尿素直接在锦纶织物纤维表面负载纳米二氧化钛薄膜，以赋予锦纶织物抗紫外线、抗菌等性能，通过控制反应温度和时间，硫酸钛、尿素和去离子水的用量，优化了制备工艺。该方法能够节省原材料，便于操作，使用效果良好，改性后的锦纶织物耐洗涤性能显著提高，测试结果表明，硫酸钛水热改性后的锦纶织物经过30次标准洗涤之后，仍然能够保持优异的抗紫外线性能。

附图说明

图1是锦纶织物负载纳米二氧化钛薄膜前的扫描电镜照片；

图2是采用本发明方法对锦纶织物表面改性后的扫描电镜照片；

图3是采用本发明方法对锦纶织物改性后的X射线衍射谱图；

图4是本发明实施例1中锦纶织物改性前、改性后的紫外线反射光谱曲线；

图5是本发明实施例2中锦纶织物改性前、改性后的紫外线反射光谱曲线；