[发明专利]一种具有抗菌、消臭性能的纤维制品加工方法

说明书

技术领域

本发明属于在纤维制品中及表面上负载二氧化钛水溶液的加工领域，具体的说是涉及将磷灰石包覆性二氧化钛光催化剂加工在纤维制品中及表面上的一种具有抗菌、消臭高性能的纤维制品的加工方法。

背景技术

在日常生活中，人们对食品、药品、家装的安全问题非常关注，却往往忽视了匿藏在身上的“隐形杀手”服装安全。新衣服导致皮肤病，除了患有皮肤比较敏感之外，不排除有些衣服本身含有有害物质。

关于衣物的污染问题，在过去人们一般认为来自两个方面：其一是人体的分泌物如汗、油脂等的内部污染，其二是外界环境中的污染物，如油污和灰尘等外部污染。近年来，随着服装消费科学和卫生学的不断研究的发展，人们逐渐认识到了衣服的第三种污染源，由于福尔马林在纤维制品中具有防皱、防缩的效果，由于在纤维制品上添加福尔马林化学药剂，使有害物质残留在纤维制品上。穿这样的衣服有可能患有皮肤病和呼吸道疾病等。

虽然现在出现了二氧化钛光催化剂可以分解所有的有机物质，可用于环境领域的抗菌防霉、水处理、大气净化、除臭、自洁净等功能，但将二氧化钛光催化剂混合到纤维中，光催化作用会使纤维产生分解，因此不能直接用于纤维上。

二氧化钛作为白色颜料，已经广泛使用在牙膏、化妆品、涂料等行业。通常在常温常压条件下，其化学、物理性质非常稳定，不溶于碱、酸、水及一般有机溶剂，甚至不与氟化氢、氮和硫化氢等化学反应性极强的气体发生反应。作为光催化剂喷植成膜后具有耐久性、抗磨耗性、安全、经济和实用等优点。我们通常采用的光催化剂为锐钛矿的二氧化钛，在紫外线照射和可视光条件下，能使其发生光催化反应。二氧化钛具有分解全部有机化合物的神奇力量。

当二氧化钛受到能量大于二氧化钛能带的光照射时，会产生电子和电洞，它们与水和氧发生反应会产生活性氢氧自由基（OH）及过氧基等活性氧（O2）成分。这些活性氧成分具有很强的反应性，特别是活性氢氧自由基，它具有120kal/mol的能量，而构成有机化合物的碳—碳（C—C）、碳—氮（C—N）、碳—氢（C—H）、氧—氢（O—H）、氮—氢（N—H）的共价键，结合键能100kal/mol左右；如果活性氢氧自由基及过氧基等作用于碳—碳、碳—氮、碳—氢、氧—氢、氮—氢的结合键之上。这些结合会被轻易破坏，并使有机化合物分解。所以利用光催化技术几乎可以使所有有害的有机化合物最终分解为二氧化碳和水等无毒性物质。

二氧化钛受光线照射后，会产生活性氢氧自由基等活性氧。这种活性氧和氯气、次氯酸、双氧水、臭氧等氧化剂具相比有更强的氧化能力，因此利用光催化作用不仅可以进行杀菌和消毒，同时它还可以溶解水中及空气中含有的各种有害有机化合物，并进行分解，使其变得无害。因此光催化技术可以用于水源处理、除臭、汽车废气处理、空气净化、土壤处理、抗菌、防霉、去污、防滑、解决住宅综合症候群，以及防止医院的内部传染等各种环境处理。

光触媒是一类以二氧化钛为代表的具有光催化功能的半导体材料的总称，光触媒即是光催化剂。所谓催化剂就是用于降低化学反应所需的能量，促使化学反应加快速度，但其本身却不因化学反应而产生变化的物质。

光触媒的功能

1、净化空气因TiO2所产生的氢氧自由基会先行破坏有机气体分子的能量键，使有机气体成为单一的气体分子，加快有机物质、气体的分解，将空气中的甲醛、苯等各种有机物、氮氧化物、硫氧化物以及氨等氧化，还原成为无害物质。

2、除臭：烟臭，垃圾臭，动物体臭，污泥臭，生活臭等除臭作用。二氧化钛TiO2比臭氧（O3）负离子，有更强的氧化能力；比活性碳、HEAP有更强的吸附力，亦具有活性碳、HEAP所没有的分解功效（分解细菌）。TiO2脱臭能力根据欧美国家权威实验室测试，每一平方公分的TiO2与每一平方公分的高效能纤维活性碳比较，TiO2的脱臭能力为高效能纤维活性碳的150倍，相当于500个活碳冰箱除臭剂。

3、防污：防止香烟焦油，一般油污的附着及厕所马桶发黄；防止金属生锈，防止被涂物体的褪色。

4、杀菌

◆以TiO2的超氧化能力破坏细胞的细胞膜使细胞质流失导致细菌死亡；

◆凝固病毒的蛋白质，抑制病毒的活性，并且捕捉、杀除空气中的浮游细菌，其能力高达99.96%；

◆可杀除大肠杆菌、绿脓菌、金黄色葡萄球菌、黑曲菌等；

◆可分解空气中的过敏源、减少过敏性疾病及气喘，亦可分解细菌，

5、防霉抗菌：防止发霉及藻类的生成，防止水垢的附着。