CN1908291A - TiO2纳米水溶胶及其制备方法及对织物的整理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种TiO2纳米水溶胶及其制备方法及对织物的整理方法，以钛酸丁酯为前驱物，冰乙酸为催化剂，水为溶剂，经过水解、缩聚反应形成的TiO2纳米溶胶整理剂，其组分和重量百分比含量为：钛酸丁酯占1～15％；无水乙醇占1％～20％；冰乙酸占5％～15％；水余量，具有耐洗性、无毒、无刺激、成本低廉、制作工艺简单可靠的优点，可实现对对织物的抗紫外、抗菌、抗静电功能整理。
Description
技术领域
本发明属于化学技术、纺织技术、物理技术相互交叉技术领域，涉及到试剂材料的选取、试剂的制作，尤其涉及一种TiO2纳米水溶胶及其制备方法及对织物的整理方法。
背景技术
利用溶胶-凝胶技术制备TiO2水溶胶作为抗紫外、抗菌、抗静电功能整理剂。目前织物的抗紫外、抗菌、抗静电功能整理以有机物为主，其存在以下缺陷：(1)大多有机物存在毒性对人身体有害；(2)有机物之间很难进行功能复配。采用溶胶-凝胶技术进行织物功能整理的相关研究也在进行，但存在以下缺点：(1)制备的TiO2溶胶大多为醇溶胶，工业化生产过程中比较危险；(2)使用强酸，如盐酸，对织物强力影响较大。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的不足而制备一种具有抗紫外、抗菌、抗静电功能，且无毒、无刺激、成本低廉，耐洗性较好，制作工艺简单的TiO2纳米水溶胶及其制备方法及对织物的整理方法，此功能整理剂是以钛酸丁酯为前驱物，利用溶胶技术制备的功能整理液。
本发明的目的是这样实现的：一种TiO2纳米水溶胶，以钛酸丁酯为前驱物，冰乙酸为催化剂，水为溶剂，经过水解、缩聚反应形成的TiO2纳米溶胶整理剂，其组分和重量百分比含量为：钛酸丁酯占1～15％；无水乙醇占1％～20％；冰乙酸占5％～15％；水余量。
一种TiO2纳米水溶胶的制备工艺，其制备工艺如下：
1)试剂材料的选取：前驱物选取钛酸丁酯，催化剂选取冰乙酸，水为溶剂，无水乙醇为钛酸丁酯的溶剂，
2)各种预备溶液的配置：将水、1/3的无水乙醇、1/4的冰乙酸搅拌形成A溶液，钛酸丁酯、余量的无水乙醇、3/4的冰乙酸搅拌均匀形成B溶液，
3)滴加：在A溶液搅拌的情况下，搅拌速度为1000转/分钟～2000转/分钟，将B溶液缓慢倒入A溶液中，形成C溶液，
4)将C溶液再搅拌30分钟～3小时，形成具有抗紫外、抗菌、抗静电的TiO2纳米水溶胶整理液。
试剂的水解、缩聚反应温度控制在0℃～30℃，制备出的纳米溶胶整理液存放温度为0～20℃。
在制备过程中，试剂的搅拌速度控制在1000转/分钟～2000转/分钟。
在制备过程中，B溶液缓慢倒入A溶液中，1滴/每秒～100滴/每秒。
一种利用权利要求1所述的纺织品整理试剂对织物的整理方法，其工艺过程如下：
1)浸轧，带液量为60％～80％，
2)烘干，烘干温度为80℃，时间为3分钟，
3)焙烘，焙烘温度为130℃～210℃，
4)热水洗，温度为60℃，时间2-5分钟，
5)烘干，烘干温度为80℃，时间为3分钟。
本发明具有如下积极效果：
所制备的抗静电功能整理剂乙醇用量较少，在制备过程中没有使用盐酸等强酸，对织物的机械性能影响较小。使用的材料TiO2为无毒材料，用其处理过的纺织品符合国家环保标准。本发明采用的工艺比较简单，投资非常少，所用的材料采购容易，适合大规模化生产。所整理过的棉织物紫外效果明显增加，UVA和UVB段的紫外透过率分别从22.83％和14.85％降为14.37％和0.67％，UPF值从6.03上升为56.7，按照欧洲标准草案规定，UPF级为50+，具有很好的抗紫外效果。整理后的棉织物抑菌率为99％。整理过的涤纶织物在相对湿度为40％条件下表面电阻从1014降到1011，整理后的棉织物的白度CIE值由原来的66.5变为67.7，涤纶织物的白度CIE值由原来的84.2变为80.8，整理剂对织物白度影响不大，基本不影响织物的后续染色性能。
具体实施方式
实施例1：以钛酸丁酯为前驱物，冰乙酸为催化剂，水为溶剂，经过水解、缩聚反应形成的TiO2纳米溶胶整理剂，其组分和重量含量为：钛酸丁酯占1克；无水乙醇占1克；冰乙酸占5克；水93克。
其制备工艺如下：
1)试剂材料的选取：前驱物选取钛酸丁酯，催化剂选取冰乙酸，水为溶剂，无水乙醇为钛酸丁酯的溶剂，
2)各种预备溶液的配置：将水、1/3的无水乙醇、1/4的冰乙酸搅拌形成A溶液，钛酸丁酯、余量的无水乙醇、3/4的冰乙酸搅拌均匀形成B溶液，
3)滴加：在A溶液搅拌的情况下，搅拌速度为1000转/分钟～2000转/分钟，将B溶液缓慢倒入A溶液中，形成C溶液，
4)将C溶液再搅拌30分钟～3小时，形成具有抗紫外、抗菌、抗静电的TiO2纳米水溶胶整理液。
实施例2：以钛酸丁酯为前驱物，冰乙酸为催化剂，水为溶剂，经过水解、缩聚反应形成的TiO2纳米溶胶整理剂，其组分和重量含量为：钛酸丁酯占15克；无水乙醇占20克；冰乙酸占15克；水50克。
其制备工艺如下：
1)试剂材料的选取：前驱物选取钛酸丁酯，催化剂选取冰乙酸，水为溶剂，无水乙醇为钛酸丁酯的溶剂，
2)各种预备溶液的配置：将水、1/3的无水乙醇、1/4的冰乙酸搅拌形成A溶液，钛酸丁酯、余量的无水乙醇、3/4的冰乙酸搅拌均匀形成B溶液，
3)滴加：在A溶液搅拌的情况下，搅拌速度为1000转/分钟～2000转/分钟，将B溶液缓慢倒入A溶液中，形成C溶液，
4)将C溶液再搅拌30分钟～3小时，形成具有抗紫外、抗菌、抗静电的TiO2纳米水溶胶整理液。
实施例3：以钛酸丁酯为前驱物，冰乙酸为催化剂，水为溶剂，经过水解、缩聚反应形成的TiO2纳米溶胶整理剂，其组分和重量含量为：钛酸丁酯占2.08g；无水乙醇占3.16克；冰乙酸占12.22克；水82.54克。
其制作工艺如下：
1)将1.05g无水乙醇、3.06g冰乙酸和82.54g水混合，在温度为10℃左右，转速为1600转/分的磁力搅拌器上搅拌一段时间后形成均匀、透明的A溶液。
2)将2.08g钛酸丁酯加入到2.11g无水乙醇和9.16g冰乙酸混合溶液中，搅拌均匀后，形成滴加液B。
3)将B溶液缓慢倒入A溶液中，倒入过程中磁力搅拌器一直搅拌。倒完后继续搅拌1.5小时即形成抗静电溶胶整理液，存放在广口瓶中，密封包存。存放温度在6℃。
实施例4：功能整理剂制备实例，其制作工艺如下：
1)将4.36g无水乙醇、2.53g冰乙酸和68.22g水混合，在温度为10℃左右，转速为1600转/分的磁力搅拌器上搅拌一段时间后形成均匀、透明的A溶液。
2)将8.60g钛酸丁酯加入到8.71g无水乙醇和7.58g冰乙酸混合溶液中，搅拌均匀后，形成滴加液B。
3)将B溶液缓慢倒入A溶液中，倒入过程中磁力搅拌器一直搅拌。倒完后继续搅拌1.5小时即形成抗静电溶胶整理液，存放在广口瓶中，密封包存。存放温度在6℃。
实施例5：功能整理剂制备实例，其制作工艺如下：
1)将5.86g无水乙醇、2.66g冰乙酸和57.34g水混合，在温度为10℃左右，转速为1600转/分的磁力搅拌器上搅拌一段时间后形成均匀、透明的A溶液。
2)将14.44g钛酸丁酯加入到11.73g无水乙醇和7.97g冰乙酸混合溶液中，搅拌均匀后，形成滴加液B。
3)将B溶液缓慢倒入A溶液中，倒入过程中磁力搅拌器一直搅拌。倒完后继续搅拌1.5小时即形成抗静电溶胶整理液，存放在广口瓶中，密封包存。存放温度在6℃。
使用上述功能整理液对织物的整理工艺：
首先将功能整理液稀释到一定浓度(0.2～0.4mol/L)，然后采用下列工艺过程：浸轧(带液量70～80％)→烘干(80℃，3min)→焙烘(170℃，棉150℃，涤纶170℃，3min)→热水洗→烘干(80℃，3min)
Claims (6)
1、一种TiO2纳米水溶胶，其特征在于：以钛酸丁酯为前驱物，冰乙酸为催化剂，水为溶剂，经过水解、缩聚反应形成的TiO2纳米溶胶整理剂，其组分和重量百分比含量为：钛酸丁酯占1～15％；无水乙醇占1％～20％；冰乙酸占5％～15％；水余量。
2、一种TiO2纳米水溶胶的制备工艺，其特征在于：其制备工艺如下：
1)试剂材料的选取：前驱物选取钛酸丁酯，催化剂选取冰乙酸，水为溶剂，无水乙醇为钛酸丁酯的溶剂，
2)各种预备溶液的配置：将水、1/3的无水乙醇、1/4的冰乙酸搅拌形成A溶液，钛酸丁酯、余量的无水乙醇、3/4的冰乙酸搅拌均匀形成B溶液，
3)滴加：在A溶液搅拌的情况下，搅拌速度为1000转/分钟～2000转/分钟，将B溶液缓慢倒入A溶液中，形成C溶液，
4)将C溶液再搅拌30分钟～3小时，形成具有抗紫外、抗菌、抗静电的TiO2纳米水溶胶整理液。
3、根据权利要求2所述的TiO2纳米水溶胶的制备工艺，其特征在于：试剂的水解、缩聚反应温度控制在0℃～30℃，制备出的纳米溶胶整理液存放温度为0～20℃。
4、根据权利要求2所述的TiO2纳米水溶胶的制备工艺，其特征在于：在制备过程中，试剂的搅拌速度控制在1000转/分钟～2000转/分钟。
5、根据权利要求2所述的TiO2纳米水溶胶的制备工艺，其特征在于：在制备过程中，B溶液缓慢倒入A溶液中，1滴/每秒～100滴/每秒。
6.一种利用权利要求1所述的纺织品整理试剂对织物的整理方法，其特征在于：其工艺过程如下：
1)浸轧，带液量为60％～80％，
2)烘干，烘干温度为80℃，时间为3分钟，
3)焙烘，焙烘温度为130℃～210℃，
4)热水洗，温度为60℃，时间2-5分钟，
5)烘干，烘干温度为80℃，时间为3分钟。
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |