[发明专利]角蛋白辅助固着光催化纳米颗粒功能化地毯的制备方法

说明书

本发明公开了一种角蛋白辅助固着光催化纳米颗粒功能化地毯的制备方法，其特征在于，将角蛋白粉末和分散剂加入到碱性缓冲液中溶解，然后将光催化纳米颗粒加入到角蛋白溶液中，得到整理液；将羊毛地毯或制备地毯的羊毛纱线浸在整理液中，然后经过轧辊脱去整理液，洗涤、干燥即可。本发明通过光催化纳米颗粒分散整理液对羊毛地毯成品或制备地毯的羊毛纱线的处理，将光催化纳米颗粒固定于羊毛地毯或羊毛纱线表面，以将其对于室内有毒气体(包括氨气、甲醛、苯、甲苯、二甲苯、TVOC等)的光催化降解反应功能复合于羊毛地毯或羊毛纱线，是一种安全、高效、耐久的光催化纳米材料与基底。

技术领域

本发明涉及一种角蛋白辅助固着光催化纳米颗粒功能化地毯的制备方法，尤其涉及一种角蛋白辅助固着光催化纳米颗粒功能化羊毛地毯的制备方法，属于纺织品功能化处理技术领域。

背景技术

室内毒气污染已成为现代生活的主要健康威胁之一。甲醛是室内毒气的主要成分，一定时间暴露于甲醛超标的环境中会引起呼吸系统、神经系统、肝脏、皮肤、内分泌系统及免疫系统造成损害，导致癌症、胚胎毒性与畸形、感觉器官损伤性退化等疾病，对儿童的危害性更大。目前常规的室内甲醛污染处理方法有通风换气、基于植物/微生物的生物法、物理吸附、低温等离子/负离子净化处理、臭氧氧化处理等，但这些方法存在耗时、高成本、净化率低、易产生毒气二次释放等问题。

目前室内毒气的处理的方法主要有5大类，包括成本较低而有效的通风换气法，但仅适用于未封闭毒气浓度低的空间；生物法是依靠植物/微生物对毒气进行吸收降解，但速度慢，对外部条件要求高；物理吸附技术是目前应用最广的方法，也较为有效，但选择性弱、吸附力有限、受环境参数影响大，还存在毒气脱附的二次污染问题；新型的低温等离子/负离子净化技术，技术难度较高，在去除一些种类毒气的同时还产生另外一些毒气，目前使用较少；光催化技术，对催化对象无选择性、处理高效、过程简单方便，可在常温下将毒气成分分解为无害的小分子无机物、CO2和H2O，其独特的优势在空气处理领域得到越来越多的青睐。

基于光催化纳米材料的甲醛光催化降解处理是目前最受关注的甲醛处理技术，因该技术处理高效、效果持久、无毒气二次释放问题。但作为室内甲醛净化材料，光催化纳米材料较难直接使用，需要附着在载体物上。家用纺织品在室内覆盖面积广、使用时间长，作为光催化纳米材料的载体具有天然的优势。覆盖面积较大的家用纺织品之一是地毯，羊毛地毯是其中常见的产品，也是我国新疆地区具有民族特色的非物质化遗产。羊毛纤维内部结构疏松，有内外贯通的微孔，且羊毛蛋白中大量的官能团可与甲醛发生化学结合，有利于甲醛的吸附，进而促进甲醛分子在织物上的光降解。然而光催化纳米材料与羊毛载体间有着牢固均匀固着问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：现有光催化纳米材料与羊毛载体间的附着牢度小、附着不均匀等缺陷。

为了解决上述问题，本发明提供了一种角蛋白辅助固着光催化纳米颗粒功能化地毯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)：整理液的配置：将角蛋白粉末和分散剂加入到碱性缓冲液中，在20～120℃下将角蛋白溶解60～120min，然后将光催化纳米颗粒加入到角蛋白溶液中超声分散5～15min，再搅拌10～30min，得到整理液；

步骤2)：复合整理：将羊毛地毯或制备地毯的羊毛纱线以固液比1:50的比例浸在步骤1)得到的整理液中10～60min，然后经过轧辊脱去整理液，再用水洗涤1～3次，使角蛋白析出附着于羊毛底物上并去除可溶性物质和未牢固附着的颗粒，最后干燥即可。

优选地，所述步骤1)的整理液中角蛋白粉末的质量浓度为4～10％，分散剂的质量浓度为0.01～0.08％，光催化纳米颗粒的质量浓度为1～5％。