[发明专利]一种抗紫外线且抗菌防臭的竹炭纤维浆料及其制备方法

说明书

一种抗紫外线且抗菌防臭的竹炭纤维浆料，其特征在于，首先将竹子剪切、干燥、粉碎、碱处理、炭化及粉碎得到竹炭粉；再通过氯化铈和氯化锌水解沉积在纳米二氧化钛表面，得到表面包覆掺铈氧化锌的纳米二氧化钛，采用偶联剂KH‑550表面处理，得到有机硅改性的抗紫外颗粒；然后将棉麻纤维热溶解得到纤维素溶液；最后混合分散，脱泡，得到一种抗紫外线且抗菌防臭的竹炭纤维浆料。本发明的竹炭纤维浆料经纺丝成型后的纤维成品不仅抗紫外效果佳且耐久性良好，而且抗菌防臭。

技术领域

本发明属于纺织领域，具体涉及一种抗紫外线且抗菌防臭的竹炭纤维浆料及其制备方法。

背景技术

紫外线对纺织品易产生不良影响。蚕丝经紫外辐射后，其分子链主链及侧基中肽键基团的C-N键发生断裂，释放出CO、N₂等气体，最终分解成氨基酸。高性能纤维在紫外辐射下也会发生不同程度性能下降，如聚对苯撑苯并二恶唑(PBO)纤维经紫外线照射后，其内部碳原子氧化成为CO、CO₂等，且CO可进一步加速氧化。同时，聚合物中的氢原子被氧化成-COOH，继而双分子分解，产生自由基，袭击PBO大分子，使大分子化学结构破坏，并产生新自由基，进一步加速大分子链断裂，这使PBO纤维力学性能大幅下降。芳纶经紫外照射后，其内部-CONH-基团的C-N键发生断裂氧化形成-COOH，芳纶的拉伸横断面由原纤状的劈裂断面变为平整断面，表明紫外线使芳纶强度降低，脆性增加。

可见，紫外线可使天然纤维与合成纤维的韧性、强度等力学性能下降，纤维的抗紫外改性已成为重要的研究方向。抗紫外改性，即采用抗紫外助剂对纤维、纱线或织物进行改性，从而达到吸收或反射紫外线的目的。

目前，织物的抗紫外改性都是将抗紫外助剂均匀分散至涂层液中，然后将其整理到织物表面，再经烘干，在织物表面形成薄膜。此种方法改性的织物抗紫外的持久性较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗紫外效果佳且耐久性良好的抗紫外线且抗菌防臭的竹炭纤维浆料及其制备方法。

为了实现本发明的目的，本发明通过以下方案实施：

一种抗紫外线且抗菌防臭的竹炭纤维浆料，其特征在于，首先将竹子剪切、干燥、粉碎、碱处理、炭化及粉碎得到竹炭粉；再通过氯化铈和氯化锌水解沉积在纳米二氧化钛表面，得到表面包覆掺铈氧化锌的纳米二氧化钛，采用偶联剂KH-550表面处理，得到有机硅改性的抗紫外颗粒；然后将棉麻纤维热溶解得到纤维素溶液；最后混合分散，脱泡，得到一种抗紫外线且抗菌防臭的竹炭纤维浆料。

所述的抗紫外线且抗菌防臭的竹炭纤维浆料，其特征在于，其由如下步骤制备而成：

（1）将竹子剪切成3-4cm的小段，在100-110℃的真空干燥箱中干燥6-8h，采用粉碎机粉碎，并过80-100目的筛，得到竹粉；在35-45℃的恒温水浴中，采用相当于竹粉重量份4-5倍的氢氧化钠水溶液恒温搅拌25-35h，过滤，烘干；置于550-650℃的炭化炉中，氮气氛围中恒温炭化40-50min，在迅速升温至750-850℃，继续恒温15-25min，冷却至室温，粉碎研磨并过200-250目筛，得到竹炭粉；

（2）以无水乙醇为溶剂制备纳米二氧化钛的悬浊液，并超声30-40min，开始磁力搅拌并升高温度至50-60℃，保持温度恒定，缓慢滴入氯化铈和氯化锌混合溶液，同时保持混合溶液的pH为8-9，滴加完毕后继续恒温磁力搅拌10-12h，对浆液进行洗涤、过滤、干燥、高温煅烧处理，即可得到表面包覆掺铈氧化锌的纳米二氧化钛；其中氯化铈和氯化锌混合溶液中氯化铈和氯化锌质量比为1：6-8；纳米二氧化钛、无水乙醇和氯化锌质量比为1：12-15：0.6-0.8；