[发明专利]一种光催化纤维复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光催化纤维复合材料的制备方法，属于复合材料领域。

背景技术

光催化材料是在光的照射下，自身不起变化却可以促进化学反应的物质，光催化材料是利用自然界存在的光能转换成为化学反应所需的能量，来产生催化作用，使周围之氧气及水分子激发成极具氧化力的自由负离子。几乎可分解所有对人体和环境有害的有机物质及部分无机物质，不仅能加速反应，亦能运用自然界的定侓，不造成资源浪费与附加污染形成。光催化材料具有抗菌性、空气净化、除臭、防霉防藻、防污自洁的作用。同时光催化材料具有极高的安全性，甚至可作为食品药品添加剂，经过美国FDA认证，使用非常安全。同时光催化材料具有良好的持久性，由于其仅提供了反应的场所，它本身并不参与化学反应，所以它的作用效果是持久的。

纺丝为制造化学纤维的一道工序，将某些高分子化合物制成胶体溶液或熔化成熔体后由喷丝头细孔压出形成化学纤维的过程，主要包括溶液纺丝和熔体纺丝两大类。其中，熔融纺丝是一种使用成熟的纺丝方法。熔融纺丝法又分为聚合法、共混纺丝法、皮芯复合纺丝法。

发明内容

本发明的目的是提供一种光催化纤维复合材料的制备方法，利用该方法制备的光催化纤维具有光催化特性，同时柔韧性好、抗拉强度高，抗腐蚀性能强。

一种光催化纤维复合材料的制备方法，包括下述工艺：将光催化纤维与热固性树脂材料置于混炼装置中，所述光催化纤维与热固性树脂的体积比为5~40:100；混合均匀后在190℃~250℃下保温1h~6h，并压制成型；

其中，所述光催化纤维在波长320~365nm的UV照射下，干燥气氛中，照射6小时后NO_X分解率为24%以上，纤维直径为1~20μm，纤维长度为100~500mm；

所述热固性树脂材料为不饱和聚酯、乙烯基酯、环氧树脂、酚醛树脂或聚酰亚胺树脂。

本发明所述的光催化纤维复合材料的制备方法优选所述高强度纤维与热固性树脂的体积比为20~40:100。

本发明所述的光催化纤维复合材料的制备方法优选混合均匀后在190℃~220℃下保温1h~3h。

本发明所述的光催化纤维复合材料的制备方法优选优选所述热固性树脂材料的粘度至少为15Pa·S。

本发明所述的光催化纤维复合材料的制备方法优选优选所述光催化纤维在波长320~365nm的UV照射下，干燥气氛中，照射6小时后NO_X分解率为35%以上。

本发明所述的光催化纤维复合材料的制备方法优选优选所述光催化纤维在波长320~365nm的UV照射下，干燥气氛中，照射6小时后NO_X分解率为50%以上。

本发明所述光催化纤维优选按下述方法制备。

一种光催化纤维的制备方法，包括原料处理、制浆、纺丝和热处理的步骤，所述原料处理的步骤中，所述原料按质量百分比，由下述组分组成：

所述TiO₂、Fe₂O₃、WO₃、Al₂O₃、ZnO、SiO₂和ZrO₂的平均粒径均在200nm以下。

本发明所述光催化纤维的制备方法优选所述原料处理的步骤中，所述原料按质量百分比，由下述组分组成：

本发明所述光催化纤维的制备方法优选所述原料处理的步骤中，所述原料按质量百分比，由下述组分组成：

本发明所述光催化纤维的制备方法优选TiO₂、Fe₂O₃、WO₃、Al₂O₃、ZnO、SiO₂和ZrO₂的粒径为100nm~200nm。

本发明所述光催化纤维的制备方法优选所述TiO₂、Fe₂O₃、WO₃、Al₂O₃、ZnO、SiO₂和ZrO₂的粒径为100nm~150nm。

本发明所述光催化纤维的制备方法优选所述制浆步骤为：将原料溶于高聚物溶质中，所述高聚物基体材料的分子量为200000~500000。