[发明专利]一种稀土金属骨架多功能染色荧光棉织物的制备方法

说明书

本发明涉及一种稀土金属骨架多功能染色荧光棉织物的制备方法。该方法包括：稀土金属骨架化合物前处理棉织物制备，稀土金属骨架多功能染色荧光棉织物制备。该方法工艺操作简单，效率高，无需特殊设备，原料成本低廉、易得，适于工业化生产。制备的棉织物荧光性能优异，同时还具有抗菌防臭、防霉防蛀和抗紫外等多种性能。

技术领域

本发明属于荧光棉织物的制备领域，特别涉及一种稀土金属骨架多功能染色荧光棉织物的制备方法。

背景技术

荧光棉织物作为棉织物产品中的重要一类，对于丰富棉织物的种类具有非常重要的意义。当前，常用的荧光面料产品基本都是化纤制品，如涤纶、腈纶、锦纶等，而具有优异荧光效果的棉织物却鲜有报道。与此同时，市场上用于棉织物染色的荧光色素又以荧光涂料为主。涂料染色的棉织物往往存在耐摩擦色牢度和手感不佳的问题，选用荧光染料对棉织物染色可以很好的解决这一问题，其手感优于荧光涂料染色棉织物，且牢度优良，但适用于棉织物染色的荧光染料品种却极其少见。此外，荧光染料染色后的棉织物也存在荧光稳定性和发光效率较低等问题。

近年来，具有高比表面积和孔隙率的金属有机骨架化合物，特别是荧光性能突出的稀土金属骨架化合物，由于其具有孔隙结构和尺寸可调可控、材料可进行负载后处理、结构可修饰裁剪和易于功能化等特性，以及独特的光、电、磁等性质，引起了人们广泛的关注。稀土金属骨架化合物作为一类新型有机-无机杂化材料，科研工作者们将其负载于棉织物表面(2015,RSC Adv,5(20):15198-15204)，表现出了良好的应用前景。除作为荧光织物外，负载稀土金属骨架化合物的棉织物可以用于其抗菌防臭、防霉防蛀、防辐射、抗静电、抗紫外和抗皱等众多织物功能性领域。

虽然负载稀土金属骨架化合物的荧光棉织物应用前景广阔，但也面临着一些问题，如发光效率低、发光方式单一以及由于界面结合不够牢固而导致的机械性能和力学稳定性差等问题。此外，将荧光染料包裹于金属有机骨架化合物中作为一种高效荧光传感器应用于传感和检测阳离子、阴离子、小分子、蒸汽以及易爆炸物等方面也已经成为科研工作者们主要研究的方向之一(ACS Appl Mater Inter,2017,9(29):24671-24677；J MaterChem C,2017,5(19):4661-4669)。但和大多数化合物一样，粉末状的金属有机骨架化合物的应用也需要面临其溶解熔融性质差和可加工性差等缺点。因此，开发一种高效稳定的基于稀土金属骨架的荧光染料染色的多功能荧光棉织物具有重要的实用价值。

当前，织物表面合成金属有机骨架化合物主要采用的方法有：溶剂热合成法、水热合成法、微波合成法、超声合成法、离子热合成法、电化学合成法和机械合成法等(2018,河北工业科技,35(1):72-76)。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种稀土金属骨架多功能染色荧光棉织物的制备方法，以克服现有技术中负载金属骨架化合物的荧光棉织物荧光效果不佳、发光方式单一以及金属骨架化合物与棉织物间机械性能和力学稳定性差的缺陷。

本发明创新性的提出通过稀土金属骨架化合物将荧光染料包裹并高效负载于棉织物表面，综合利用稀土金属骨架化合物复合结构主客体之间的相互协同作用，提高其发光效率，改变其单一的发光方式，同时通过层层自组装的方式有效解决易脆稀土金属骨架化合物与柔性棉织物间机械性能及力学稳定性差的问题，从而实现荧光染料在棉织物上的广泛应用，这为荧光棉织物的开发提供了一种有别于传统染色工艺的新的制备方式。本发明将稀土金属骨架化合物通过层层自组装的方式沉积到棉织物表面，与其他方法相比，设备简单，反应温度低，能耗小，以水为溶剂，废液处理难度低。

本发明制备的稀土金属骨架化合物多功能染色荧光棉织物除具有抗菌防臭、防霉防蛀和抗紫外等传统功能整理特性和常规的发色、着色性能外，还具有良好的热稳定性、荧光稳定性以及较高的发光效率，荧光性能优异。

本发明的一种稀土金属骨架多功能染色荧光棉织物的制备方法，包括：