[发明专利]一种改性纳米二氧化硅防紫外超疏水纤维素织物制备方法

说明书

本发明公开了一种改性纳米二氧化硅防紫外超疏水纤维素织物制备方法，纤维素织物表面覆盖功能性纳米二氧化硅。其制备方法包括：以硅醇盐为前驱体，无水乙醇为溶剂，加入多氨基化合物和双键酯基或酸酐，制备二氧化硅溶胶，二氧化硅溶胶放入到旋转蒸发仪中聚合，得到了氨基包覆的纳米二氧化硅颗粒；氨基纳米二氧化硅在甲醇溶液中与长链脂肪酸反应接枝，得到双亲型纳米二氧化硅粉体；采用浸渍法把纤维素织物浸渍在双亲型二氧化硅溶液中，烘干后得到二氧化硅负载抗紫外超疏水纤维素织物。

技术领域

本发明涉及功能纳米材料和纺织材料技术领域，具体为一种改性纳米二氧化硅防紫外超疏水纤维素织物制备方法。

背景技术

纤维素纤维是一种被广泛使用的纺织材料，其吸湿性、透气性良好，主要应用于服装、家用纺织品、医用材料等领域。近年来，纤维素纤维功能整理已经成为众多研究的主题。纳米材料能够赋予许多新功能，例如抗菌除臭、紫外线防护性能、超疏水性、自清洁、光催化降解等功能。纳米SiO₂不仅粒径小，比表面积大，且表面极性大，易发生团聚，对纤维亲和力不足。通过物理吸附作用，纳米SiO₂难以固着在织物表面、易脱落，且机械磨损及低表面能物质损耗后，织物的疏水性下降很大，这限制了织物疏水的应用。

程洋等(印染2018NO.18，6-9)介绍棉织物的改性纳米二氧化硅超疏水整理：以正硅酸四乙酯(TEOS)为硅源，KH540为改性剂,得到纳米二氧化硅溶胶处理棉织物，再用疏水剂聚二甲基硅氧烷(PDMS)改性织物，得到超棉织物。该方法制备的织物功能单一，超疏水剂二甲基硅氧烷(PDMS)价格昂贵，和织物结合力差。专利CN105400239B公开了一种超疏水改性二氧化硅的制备方法，二氧化硅基材粉体，有机硅烷偶联为改性剂。该方法制备的超疏水二氧化硅无亲水基团，无法应用在纺织品整理上。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改性纳米二氧化硅防紫外超疏水纤维素织物制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种改性纳米二氧化硅防紫外超疏水纤维素织物制备方法，所述的防紫外线超疏水纤维素织物纤维，包括纤维素织物基体，所述的纤维素织物基体中有分散的改性纳米二氧化硅颗粒，包括以下步骤：

A、氨基纳米二氧化硅的制备；

B、将纳米二氧化硅前驱体放入到旋转蒸发仪中，继续在150-180℃温度下，0.09Mpa减压反应4h，停止反应，制得多氨基负载纳米二氧化硅粉体，取出后烘箱中100-120℃烘30min-2h；

C、氨基纳米二氧化硅在甲醇溶液中与长链脂肪酸反应接枝，二氧化硅与长链脂肪酸质量10:1-20:1，反应温度为40-60℃，反应时间为30-90min，得到双亲型纳米二氧化硅粉体；

D、采用浸渍法把纤维素织物浸渍在双亲型二氧化硅溶液中制得二氧化硅负载抗紫外超疏水纤维素织物。

优选的，所述步骤A中，以钛醇盐为前驱体，无水乙醇为溶剂，加入等摩尔多氨基化合物和双键酯基或酸酐,单体的和钛醇盐的质量比为3:1-1:1，继续加入3-5ml氨水，在400rpm磁力搅拌下，反应4-8h，得到纳米二氧化硅前驱体。

优选的，所述纤维素织物，包括棉织物，麻织物，黏胶，天丝等主要成分为纤维素的一种或几种。

优选的，所述钛醇盐为钛酸正丁酯，钛酸乙丁酯，正硅酸甲酯，正硅酸丙酯中的一种。

优选的，所述双键酯基与酸酐包括丁二酸酐、邻苯二甲酸酐、环丁酸酐、丙烯酸甲酯、丙烯酸已酯或甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种优选的，多胺基单体为多乙烯多胺包括二乙烯基三胺、三乙烯基四胺或四乙烯基五胺中的一种或多种。

优选的，所述长链脂肪酸为：月桂酸，棕榈酸，软脂酸，硬脂酸的一种或几种。