[发明专利]用于紫外防护的二氧化铈纳米颗粒改性棉纤维及制备方法

摘要

本发明公开了一种用于紫外防护的二氧化铈纳米颗粒改性棉纤维，将二氧化铈纳米颗粒包覆在两层HBP‑NH2改性壳聚糖的中间，制备了HBP‑NH2改性壳聚糖/二氧化铈纳米颗粒/HBP‑NH2改性壳聚糖紫外防护涂层，其中HBP‑NH2改性壳聚糖和二氧化铈纳米颗粒发挥了协同作用，大大提高了二氧化铈纳米颗粒和棉纤维之间的结合牢度、紫外防护和耐洗性能。

主权项

用于紫外防护的二氧化铈纳米颗粒改性棉纤维及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将棉纤维置于质量分数为10‑18％的氢氧化钠溶液中，浴比1:50，70℃反应180min，用去离子水反复洗至中性，烘干后得到氢氧化钠改性棉纤维；然后将上述氢氧化钠改性棉纤维分散于乙醇中，浴比1:50，80℃氮气保护条件下冷凝回流60min，加入醇醚磺基琥珀酸单酯二钠盐，匀速搅拌60min后，加入偶氮二异庚腈和过氧化二苯甲酰，继续搅拌反应1‑12h，过滤后使用乙醇、去离子水反复清洗，真空烘干后得到阴离子化棉纤维；所述醇醚磺基琥珀酸单酯二钠盐与氢氧化钠改性棉纤维的质量比为1:1‑1:3，所述偶氮二异庚腈的质量为氢氧化钠改性棉纤维的0.01%‑0.5%，所述过氧化二苯甲酰的质量为氢氧化钠改性棉纤维的0.01%‑0.5%；（2）将一定量的壳聚糖加入到0.5mol/L的乙酸溶液中搅拌至完全溶解，得到质量分数1‑5%的壳聚糖溶液，然后加入氧化剂高碘酸钠，所述壳聚糖与高碘酸钠的质量比为5:1‑1:1，在60℃下避光反应10‑100min，用去离子水反复清洗，离心，真空干燥得到高碘酸钠改性壳聚糖；（3）使用TEMPO‑NaOCl‑NaBr体系继续氧化上述高碘酸钠改性壳聚糖，得到TEMPO‑NaOCl‑NaBr改性壳聚糖；（4）将上述TEMPO‑NaOCl‑NaBr改性壳聚糖加入到1‑100g/L的端氨基超支化聚合物（HBP‑NH2）水溶液中常温反应24h，抽滤、真空干燥得到HBP‑NH2改性壳聚糖；（5）将上述阴离子化棉纤维浸渍在80℃质量分数1‑5%的HBP‑NH2改性壳聚糖溶液中60min，用去离子水反复清洗、干燥处理得到壳聚糖改性棉纤维；（6）配制质量分数0.1‑10%的六水合硝酸铈溶液，加入柠檬酸溶液，所述柠檬酸与六水合硝酸铈的质量比为5:1‑1:1，90℃磁力搅拌30‑300min，缓慢加入十二烷基硫酸钠（SDS），所述SDS与六水合硝酸铈的质量比为2‑1‑1:2，反应1h‑3h，取出后用乙醇、去离子水反复清洗，离心，真空干燥得到二氧化铈纳米颗粒；（7）将上述壳聚糖改性棉纤维浸渍在70℃质量分数0.1‑1%的二氧化铈纳米颗粒溶液中30‑60min，得到二氧化铈改性棉纤维；（8）将上述二氧化铈改性棉纤维浸渍在80℃质量分数1‑5%的HBP‑NH2改性壳聚糖溶液中60min，用去离子水反复清洗、干燥处理得到用于紫外防护的二氧化铈纳米颗粒改性棉纤维。