[发明专利]一种抗紫外纳米氧化锌复合纺织面料及其制备方法

说明书

本发明提供一种抗紫外纳米氧化锌复合纺织面料及其制备方法，所述抗紫外纳米氧化锌复合纺织面料的制备原料包括以锌盐为金属前驱体、乙醇、丙酮、CO₂和纺织面料，采用超临界流体协助渗透法和热还原法相结合的制备方法，制得的抗紫外纳米氧化锌复合纺织面料具有绿色环保、均匀性好、结合牢度高，重复性好等特点，且得到的抗紫外纳米氧化锌复合纺织面料具有防紫外、抗菌消毒、疏水、抗静电等功能。

技术领域

本发明属于具有多功能纺织面料领域，具体涉及一种抗紫外纳米氧化锌复合纺织面料及其制备方法。

背景技术

纳米氧化锌复合纺织面料是指通过物理、化学等手段将纳米氧化锌镀覆或包裹在纤维内部，由于纳米氧化锌粒子具有纳米材料所独有的表面效应、催化效率强、宏观量子隧道效应和小尺寸效应，因此在磁、电、光、热等方面具备普通氧化锌所不具备的特殊性能，同时纳米氧化锌在紫外屏蔽、磁性材料、抗菌消毒方面都展现了优异的物理、化学性能，具有广阔的发展前景。

传统的纳米氧化锌复合纺织面料的制备方法包括浸渍法、涂覆法、磁控溅射法和纺丝原液添加法等，其中浸渍法和涂覆法存在复合织物的结合牢度差，不均匀等问题，复合织物使用寿命大大降低。磁控溅射法的成本相对较高，不易于推广及大范围工业生产。而纺丝原液添加法存在的问题在于纳米氧化锌材料的添加增加了纺丝的难度及纤维的成形。但是超临界流体法则可以解决这些问题。

目前，大部分研究集中在超临界流体染色、纳米氧化锌复合纺织面料的常规化学制备上，尚无采用超临界流体技术来制备纳米氧化锌复合纺织面料的报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种抗紫外纳米氧化锌复合纺织面料及其制备方法，采用超临界二氧化碳法制备抗紫外纳米氧化锌复合纺织面料，具有防紫外、抗菌消毒、疏水、抗静电等功能，结合牢度好、耐水洗、均匀性好、绿色环保、节能无水。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种抗紫外纳米氧化锌复合纺织面料，其制备原料包括：锌盐、乙醇、CO₂、共溶剂、丙酮和纺织面料，其中，锌盐、共溶剂和纺织面料按重量百分比计为：

锌盐 0.5~40份；

共溶剂 0.5~80份；

纺织面料 20~99份。

其中，所述纺织面料为天然纤维和合成纤维中的一种或两种混合。

优选的，所述纺织面料为棉、毛、丝、麻、涤纶、锦纶、腈纶和丙纶中的一种或多种混合。

其中，所述锌盐为乙酰丙酮锌、碳酸锌、醋酸锌中的一种。

其中，所述共溶剂为甲醇、乙醇、正丁醇、异丁醇、丙酮、乙二醇、三乙二醇中的一种。

本发明还提供一种抗紫外纳米氧化锌复合纺织面料的制备方法，采用超临界流体协助渗透法和热还原法相结合的制备方法，包括如下步骤：

（1）将20~99份的纺织面料用0.5~80份的乙醇和丙酮溶液中超声波清洗10~20min；

（2）将步骤（1）中超声波清洗后的纺织面料用去离子水清洗干净，烘箱50~70℃烘干备用；

（3）将0.5~40份的锌盐溶解于0.5~80份的共溶剂中，然后加入到超临界流体设备中，将步骤（2）中烘干的纺织面料放入超临界流体设备中，向超临界流体设备中通入CO₂气体，锌盐随超临界CO₂进入纺织面料的纤维内部，在超临界处理压力8~40MPa、温度32~100℃条件下超临界渗透反应1~12h后结束超临界状态，排出CO₂气体，取出纺织面料，锌盐被固化在纺织面料的纤维内部；