[发明专利]一种负载二氧化硅/二氧化钛复合微球的除甲醛复合纤维材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种除甲醛复合纤维材料的制备方法，更具体一点说，涉及一种负载二氧化硅/二氧化钛复合微球的除甲醛复合纤维材料的制备方法。

背景技术

室内空气的污染，以及对健康的危害已引起广泛关注，甲醛是主要的室内空气污染气体，对人体健康的危害极大，主要表现在嗅觉异常、过敏、肺功能及免疫功能异常等方面，在我国有毒化学品名单上，甲醛位居前列，2004年国际癌症研究中心(IARC)将甲醛认定为一级致癌物，因此，治理室内空气污染，尤其是去除室内空气中的甲醛，已成为研究的热点。

目前，市场上甲醛消除剂效率普遍不好，且绝大部分为化学试剂，容易造成二次污染。纺织品具有表面积大、易加工成型、富集污染物和稀释分解产物等特殊性能，如果以其作为载体负载二氧化钛类光催化剂，可制成具有除甲醛功能的纺织品，从而达到既可清除空气中的甲醛，又不会对空气产生二次污染。

催化反应和催化剂的比面积有极大的关系，一般而言催化剂的表面积越大，催化性能越好，然而，目前在纤维表面负载光催化剂的方法基本上是以成膜的形式出现，表面积并不大。本发明在常温常压条件下，利用复合催化剂前驱体溶液在固体纤维表面的两相间表面张力的差异，使得催化剂前驱体自成球(其原理类同于荷叶表面的水珠，由于表面张力会成圆形)，并最后被诱导形成球形结晶，最终将二氧化硅/二氧化钛复合微球沉积在纤维表面，从而制得除甲醛复合纤维材料，制备过程反应条件温和、能耗低、二次污染少等优点，将成为除甲醛纺织品未来的主要研究方向之一，具有良好的发展前景。

发明内容

本发明的目的在于提供具有能耗低、制备简单、无污染以及吸附性好等技术特点的一种负载二氧化硅/二氧化钛复合微球的除甲醛复合纤维材料的制备方法。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种负载二氧化硅/二氧化钛复合微球的除甲醛复合纤维材料的制备方法，该制备方法采用如下步骤：

步骤1)：按质量份数，将1.0-5.0份纤维置于10-100份浓度为5.0-16mol/L 的氢氧化钠溶液中浸泡预处理20-50分钟；

步骤2)：按质量份数，将1.0-5.0份浓度为0.1-1.0mol/L的氟钛酸铵，10-100 份的H₂O，1.0-20份的KCl混合，搅拌1.0-5.0小时，获得混合溶液A；

步骤3)：按质量份数，将20-100份十七氟癸基三甲氧基硅烷加入混合溶液A中，搅拌2.0-5.0小时，获得混合溶液B；

步骤4)：将混合溶液B喷涂到步骤1)预处理后的纤维表面上，在室温条件下，待其表面干燥，置于80-100℃条件下烘干一昼夜，获得一种负载二氧化硅/二氧化钛复合微球的除甲醛复合纤维。

作为一种改进，步骤1)中所述纤维为涤纶、芳纶、腈纶以及锦纶中的任意一种或两种。

本发明一种负载二氧化硅/二氧化钛复合微球的除甲醛复合纤维材料的制备方法，该制备方法采用如下步骤：

步骤1)：按质量份数，将3.0份纤维置于55份浓度为10.5mol/L的氢氧化钠溶液中浸泡预处理35分钟；

步骤2)：按质量份数，将3.0份浓度为0.5mol/L的氟钛酸铵，55份的H₂O，10.5份的KCl混合，搅拌3.0小时，获得混合溶液A；

步骤3)：按质量份数，将60份十七氟癸基三甲氧基硅烷加入混合溶液A 中，搅拌3.5小时，获得混合溶液B；

步骤4)：将混合溶液B喷涂到步骤1)预处理后的纤维表面上，在室温条件下直至表面干燥，将其置于90℃条件下，烘干一昼夜，获得一种负载二氧化硅/二氧化钛复合微球的除甲醛复合纤维。

作为一种改进，步骤1)中所述纤维为涤纶、芳纶、腈纶以及锦纶中的任意一种或两种。

本发明的有益效果：1)在常温常压条件下，利用复合催化剂前驱体溶液在固体纤维表面的两相间表面张力的差异，制备出了负载二氧化硅/二氧化钛复合微球的纤维材料，避免了通常使用的高温高压等条件，制备过程简单，条件易于控制，便于规模生产，具有重要的实用价值；2)复合粒子形貌规整，尺寸均一，易于调控尺寸；3)吸附甲醛能力高、吸附效果好，使用寿命长；4)二氧化硅/二氧化钛与纤维之间的连接牢度大；5)反应条件温和、制备简单，能耗低，二次污染少；6)二氧化硅/二氧化钛形成的颗粒粒径易控制，分散均匀，不易团聚。

附图说明

图1是本发明制备的复合纤维扫描电镜照片之一；

图2是本发明制备的复合纤维扫描电镜照片之二。