功能強化的自清潔材料及其制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種功能強化的自清潔材料及其制造方法，通過基布預處理、感光變色處理、膜保護處理、自清潔處理、定型得成品。本發明織物經光感應變色處理后，當有太陽光照射，便會變成相應顏色的深色調，或由白色變成深紅或深藍。從而在協效自清潔功能的同時也能降低紫外線對人體的傷害。
【專利說明】功能強化的自清潔材料及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種功能強化的自清潔材料及制造方法。
【背景技術】
[0002]當今社會，經濟飛速發展，而主導經濟發展的工業給人們賴以生存的環境帶來較大的破壞，如廢水、廢氣排放帶來的水資源的污染和大氣臭氧層的破洞。水是自然界生物的生存之本，離開水就不可能存活。而臭氧層的破壞也導致有害射線能更多地傳至地表，其中最常見的就是紫外線。
[0003]面對淡水資源緊缺的現實，如何更好地利用和保護水資源以及如何將有害的紫外線利用起來，讓其為人們服務成為研究的熱點。具統計中國每年用于家庭衣物洗滌的水量大概為30億立方米，而這個量占據了家庭用水總量的1/3。如果生活用紡織品具備自清潔功能，那在洗滌時只要經過簡單的漂洗就能使織物光亮如新，用水量不超過織物普通洗滌的40%。以此粗略估算，每年可節水18億立方米。
[0004]目前使織物具有自清潔功能的處理方法主要有兩種:一種是利用防水防油劑對織物進行整理；另一種是利用光催化材料進行整理。前者存在一定的環保問題，處理工藝也比較成熟，而后者存在催化效率低等一系列問題。CN101709545A —種紡織面料的整理方法，其特征在于包括如下步驟:①取生坯布在150?180°C條件下熱定型，去除油污水洗至生坯布pH保持6?7，在90?110°C條件下烘干將烘干后的生坯布經過整理液浸液，整理液中含有易去污整理劑和防污整理劑；④取浸液后的面料軋液，保持帶液率在58%以上，然后在160?180°C條件下烘焙；?將步驟④中烘干后的面料在180?220kg壓力下完成軋光，得到成品整理后的面料。與現有技術相比，本發明所得的制品具有去污、防污性俱佳優點。
[0005]CN102851943A公開了一種自清潔紡織品的整理方法，包括如下步驟:將紡織品在含有自清潔整理劑的浸潰液中浸軋處理，壓力2.5?3kg/cm2，帶液率60?70%，烘干后將織物在115?150°C之間恒溫0.5?2小時；所述自清潔整理劑由如下重量份的組分組成:納米二氧化鈦75?90份；陽離子表面活性劑5?10份；聚丙烯酸鈉分散劑0.2?I份；水100?500份。本發明自清潔紡織品耐久性強，具有優良的自清潔功能。光催化材料用于織造和非織造材料的成功事例并不多見，主要是牢度問題、老化問題、光催化效率低三大問題，特別是光催化效率不高的問題，如何解決這些問題成為研究的熱點。

【發明內容】

[0006]本發明的目的在于提供一種具有光感應變色功能的功能強化的自清潔材料及其制造方法。
[0007]本發明的技術解決方案是:
一種功能強化的自清潔材料的制造方法，其特征是:包括下列步驟:(1)基布預處理:將基布經預處理液浸壓或噴淋，帶液率為50%-100%，然后80-120°C烘干； 所述預處理液由下列重量百分比的成分組成: β —環糊精 5_20%
聚乙烯醇 1-10%
分散劑 1-5%
水65%-93% ；
(2)感光變色處理:將經步驟(I)處理的基布，用感光變色處理液進行浸潰處理30-60min，然后 90_110°C烘干；
所述感光變色處理液由下列重量百分比的成分組成:
光敏變色劑5-30%
表面活性劑2-5%
水65-93%
(3)膜保護處理:將經步驟(2)處理的基布放入保護液中，1_3°C/min升溫至130°C，保溫30-60min，降至室溫，然后90_110°C烘干；
所述保護液由下列重量百分比的成分組成:
硅酸乙酯 3-20%
乙酸鹽1-5%
催化劑0.1-1%
水74-95.9% ；
其中乙酸鹽為乙酸鈉；
(4)自清潔處理:將經步驟(3)處理的基布放入自清潔處理液中，常溫浸潰20-40分鐘，并在80-11 (TC烘后140-180°C焙烘2_6分鐘；
所述自清潔處理液由下列重量百分比的成分組成:
鈦酸四丁酯 5-25%
硝酸鋅1-5%
硝酸銅1-5%
乙二醇2-10%
催化劑0.2-0.8%
分散劑2-5%
滲透劑JFC 1%
水49.2-87.8% ；
(5)定型得產品。
[0008]步驟(I)中的其中分散劑為分散劑5040、分散劑mf、分散劑5027、分散劑PK-100中的一種。
[0009]步驟(2)中光敏變色劑為2- (2，4)_ 二硝基苯基吡啶，β-四氯萘酮、二咪唑、肼、4-氨基苯胺聚六硝基吡喃、MeF2、堿土硅酸鹽類中的一種或幾種；表面活性劑為月桂基磺化琥珀酸單酯二鈉、椰油酸單乙醇酰胺磺基琥珀酸單酯二鈉、月桂醇醚磷酸酯鉀、脂肪醇聚氧乙烯醚(E0=3)硫酸銨、月桂基兩性醋酸鈉、月桂酰胺丙基氧化胺中的一種。
[0010]步驟(3)中催化劑為鹽酸、硝酸、硫酸中的一種。
[0011]步驟(4)中催化劑為鹽酸、硝酸、硫酸中的一種；分散劑為分散劑5040、分散劑mf、分散劑5027、分散劑PK-100中的一種。
[0012]所述基布為纖維素纖維織物、合成纖維織物、混紡織物或無紡布。
[0013]本發明織物經光感應變色處理后，當有太陽光照射，便會變成相應顏色的深色調，或由白色變成深紅或深藍。從而在協效自清潔功能的同時也能降低紫外線對人體的傷害。本發明很好地解決了牢度和老化問題，特別是光催化效率低的問題。眾所周知，陽光中紫外線的含量大概為5%，當紫外線照射到有自清潔功能的織物上時，還會發生反射(特別是淺色和白色織物)，從而影響光催化效果。通過光敏變色材料的引進，將織物的顏色變成了能更多地吸收紫外線的色光，從而提高了光催化(自清潔)材料的效率，起到更好的清潔效果。
[0014]下面結合實施例對本發明作進一步說明。
【具體實施方式】
[0015]實施例1:
用于醫院、賓館等場所的床上用品材料時，雖然深色能提高紫外線的吸收，從而提高自清潔效率，但這些場所的床上用品以白色面料居多，因此自清潔功能也受到一定的限制。光感應變色材料的引入后，當沒有陽光照射時，織物均顯示白色，只有當太陽光照射才會變成深色，從而吸收更多的紫外線，增進光催化(自清潔)效果。很好地解決了這一矛盾。
[0016]基布為纖維素纖維織物、合成纖維織物或混紡織物；織物平方米克重在100-200g/m2
工藝步驟:基布-----預處理——感光變色處理--------膜保護處理-------自清
潔處理------定型得成品。`
[0017](I)基布預處理:將基布經預處理液浸壓或噴淋，帶液率為80%，然后100°C烘干； 所述預處理液由下列重量百分比的成分組成:
β —環糊精 10%
聚乙烯醇 7%
分散劑3%
水80%
其中分散劑為分散劑5040、分散劑mf、分散劑5027、分散劑PK-100中的一種。
[0018](2)感光變色處理:將經步驟(I)處理的基布，用感光變色處理液進行浸潰處理50min，然后100°C烘干；
所述感光變色處理液由下列重量百分比的成分組成 光敏變色劑20%
表面活性劑2.5%
水77.5%
其中光敏變色劑為2- (2，4)-二硝基苯基吡啶，β-四氯萘酮、二咪唑、肼、4-氨基苯胺聚六硝基吡喃、MeF2、堿土硅酸鹽類所制試劑中的一種或幾種。
[0019]表面活性劑為月桂基磺化琥珀酸單酯二鈉、椰油酸單乙醇酰胺磺基琥珀酸單酯二鈉、月桂醇醚磷酸酯鉀、脂肪醇聚氧乙烯醚(E0=3)硫酸銨、月桂基兩性醋酸鈉、月桂酰胺丙基氧化胺中的一種；
(3)膜保護處理:將經步驟(2)處理的基布放入保護液中，1.5°C /min升溫至130°C，保溫40min，降至室溫，然后100°C烘干；
所述保護液由下列重量百分比的成分組成:
硅酸乙酯 12%
乙酸鹽1.5%
催化劑0.2%
水86.3%
其中乙酸鹽為乙酸鈉、催化劑為鹽酸、硝酸、硫酸中的一種。
[0020](4)自清潔處理:將經步驟(3)處理的基布放入自清潔處理液中，常溫浸潰40分鐘，并在90°C烘后170°C焙烘2分鐘；
所述自清潔處理液由下列重量百分比的成分組成:
鈦酸四丁酯 10%
硝酸鋅1.5%
硝酸銅1%
乙二醇5%
催化劑0.2%
分散劑2%
滲透劑JFC 1%
水79.3%
其中催化劑為鹽酸、硝酸、硫酸中的一種；分散劑為分散劑5040、分散劑mf、分散劑5027、分散劑PK-100中的一種。
[0021](5)定型得成品。
[0022]實施例2
應用與醫用防護材料領域，基布為克重20-80g/m2的全棉水刺無紡布；
(I)基布預處理:將基布經預處理液浸壓或噴淋，帶液率為50%，然后100°C烘干；
所述預處理液由下列重量百分比的成分組成: β —環糊精8%
聚乙烯醇 5%
分散劑 1.5%
水85.5%
其中分散劑為分散劑5040、分散劑mf、分散劑5027、分散劑PK-100中的一種。
[0023](2)感光變色處理:將經步驟(I)處理的基布，用感光變色處理液進行浸潰處理30min，然后100°C烘干；
所述感光變色處理液由下列重量百分比的成分組成:
光敏變色劑18%
表面活性劑2%
水80%
其中光敏變色劑為2- (2，4)-二硝基苯基吡啶，β-四氯萘酮、二咪唑、肼、4-氨基苯胺聚六硝基吡喃、MeF2、堿土硅酸鹽類所制試劑中的一種或幾種。
[0024]表面活性劑為月桂基磺化琥珀酸單酯二鈉、椰油酸單乙醇酰胺磺基琥珀酸單酯二鈉、月桂醇醚磷酸酯鉀、脂肪醇聚氧乙烯醚(E0=3)硫酸銨、月桂基兩性醋酸鈉、月桂酰胺丙基氧化胺中的一種
(3)膜保護處理:將經步驟(2)處理的基布放入保護液中，3°C /min升溫至130°C，保溫30min，降至室溫，然后100°C烘干；
所述保護液由下列重量百分比的成分組成:
硅酸乙酯 8%
乙酸鹽1%
催化劑0.1%
水90.9%
其中乙酸鹽為乙酸鈉、催化劑為鹽酸、硝酸、硫酸中的一種。
[0025](4)自清潔處理:將經步驟(3)處理的基布放入自清潔處理液中，常溫浸潰20分鐘，并在100°c烘后150°C焙烘3分鐘；
所述自清潔處理液由下列重量百分比的成分組成:
鈦酸四丁酯 7%
硝酸鋅1%
硝酸銅1%
乙二醇4%
催化劑0.2%
分散劑2%
滲透劑JFC 1%
水83.8%
其中催化劑為鹽酸、硝酸、硫酸中的一種；分散劑為分散劑5040、分散劑mf、分散劑5027、分散劑PK-100中的一種。
[0026](5)定型得成品。
【權利要求】
1.一種功能強化的自清潔材料，其特征是:由下列方法制成: (1)基布預處理:將基布經預處理液浸壓或噴淋，帶液率為50%-100%，然后80-120°C烘干; 所述預處理液由下列重量百分比的成分組成: β —環糊精 5_20% 聚乙烯醇 1-10% 分散劑 1-5% 水65%-93% ； (2)感光變色處理:將經步驟(I)處理的基布，用感光變色處理液進行浸潰處理30-60min，然后 90_110°C烘干； 所述感光變色處理液由下列重量百分比的成分組成: 光敏變色劑5-30% 表面活性劑2-5% 水65-93% (3)膜保護處理:將經步驟(2)處理的基布放入保護液中，1_3°C/min升溫至130°C，保溫30-60min，降至室溫，然后90_110°C烘干； 所述保護液由下列重量百分比的成分組成: 硅酸乙酯 3-20% 乙酸鹽1-5% 催化劑0.1-1% 水74-95.9% ； 其中乙酸鹽為乙酸鈉； (4)自清潔處理:將經步驟(3)處理的基布放入自清潔處理液中，常溫浸潰20-40分鐘，并在80-11 (TC烘后140-180°C焙烘2_6分鐘； 所述自清潔處理液由下列重量百分比的成分組成: 鈦酸四丁酯 5-25% 硝酸鋅1-5% 硝酸銅1-5% 乙二醇2-10% 催化劑0.2-0.8% 分散劑2-5% 滲透劑JFC 1% 水49.2-87.8% ； (5)定型得產品。
2.一種功能強化的自清潔材料的制造方法，其特征是:包括下列步驟:(1)基布預處理:將基布經預處理液浸壓或噴淋，帶液率為50%-100%，然后80-120°C烘干； 所述預處理液由下列重量百分比的成分組成: β —環糊精 5_20% 聚乙烯醇 1-10%分散劑 1-5% 水65%-93% ； (2)感光變色處理:將經步驟(I)處理的基布，用感光變色處理液進行浸潰處理30-60min，然后 90_110°C烘干； 所述感光變色處理液由下列重量百分比的成分組成: 光敏變色劑5-30% 表面活性劑2-5% 水65-93% (3)膜保護處理:將經步驟(2)處理的基布放入保護液中，1_3°C/min升溫至130°C，保溫30-60min，降至室溫，然后90_110°C烘干； 所述保護液由下列重量百分比的成分組成: 硅酸乙酯 3-20% 乙酸鹽1-5% 催化劑0.1-1% 水74-95.9% ；` 其中乙酸鹽為乙酸鈉；` (4)自清潔處理:將經步驟(3)處理的基布放入自清潔處理液中，常溫浸潰20-40分鐘，并在80-11 (TC烘后140-180°C焙烘2_6分鐘； 所述自清潔處理液由下列重量百分比的成分組成: 鈦酸四丁酯 5-25% 硝酸鋅1-5% 硝酸銅1-5% 乙二醇2-10% 催化劑0.2-0.8% 分散劑2-5% 滲透劑JFC 1% 水49.2-87.8% ； (5)定型得產品。
3.根據權利要求2所述的功能強化的自清潔材料的制造方法，其特征是:步驟(I)中的其中分散劑為分散劑5040、分散劑mf、分散劑5027、分散劑PK-100中的一種。
4.根據權利要求2或3所述的功能強化的自清潔材料的制造方法，其特征是:步驟(2)中光敏變色劑為2-(2，4)_二硝基苯基吡啶，β -四氯萘酮、二咪唑、肼、4-氨基苯胺聚六硝基吡喃、MeF2、堿土硅酸鹽類中的一種或幾種；表面活性劑為月桂基磺化琥珀酸單酯二鈉、椰油酸單乙醇酰胺磺基琥珀酸單酯二鈉、月桂醇醚磷酸酯鉀、脂肪醇聚氧乙烯醚(EO=3)硫酸銨、月桂基兩性醋酸鈉、月桂酰胺丙基氧化胺中的一種。
5.根據權利要求2或3所述的功能強化的自清潔材料的制造方法，其特征是:步驟(3)中催化劑為鹽酸、硝酸、硫酸中的一種。
6.根據權利要求2或3所述的功能強化的自清潔材料的制造方法，其特征是:步驟(4)中催化劑為鹽酸、硝酸、硫酸中的一種；分散劑為分散劑5040、分散劑mf、分散劑5027、分散劑PK-1OO中的一種。
7.根據權利要求2或3所述的功能強化的自清潔材料的制造方法，其特征是:所述基布為纖維素纖維織物、合成 纖維織物、混紡織物或無紡布。
【文檔編號】D06M13/503GK103451934SQ201310410167
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年9月11日 優先權日:2013年9月11日
【發明者】歐衛國, 薛鵬飛, 徐建華, 王月華, 季平 申請人:南通金仕達超微阻燃材料有限公司