本發(fā)明涉及功能性窗簾面料的技術領域，特別涉及一種光催化消臭自清潔窗簾面料的制備方法。

背景技術：

我國紡織行業(yè)面對的問題之一就是紡織面料的科技附加值低。目前家紡面料開發(fā)工作者的開發(fā)重點還是花型、配色和產(chǎn)品款式上，忽視了功能性面料的開發(fā)。而作為窗簾面料經(jīng)常暴露在陽光和空氣中，不可避免的附著污物，而且紡織纖維屬多孔性材料，容易吸附菌類，而細菌的滋生易造成交叉感染而傳播疾病，產(chǎn)生異味，損傷纖維，因此，急需開發(fā)具有自清潔和殺菌功能的窗簾面料。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種光催化消臭自清潔窗簾面料的制備方法，解決上述現(xiàn)有技術問題中的一個或者多個。

本發(fā)明提供的一種光催化消臭自清潔窗簾面料的制備方法，包含以下步驟：

a1、稱取介孔氧化鈦粉末，加入含有質量百分比為1-5％的硅烷偶聯(lián)劑的丙酮溶液中，其中所述氧化鈦粉末的固含量為45-50％，使用攪拌器攪拌均勻，之后超聲處理1-2h；將上述混合液置于60-80℃的真空干燥箱中烘干24-48h，取出后進行研磨，得到粒徑為200-300nm的改性介孔氧化鈦粉末；

a2、制備固含量為40-45％的硅溶膠溶液，在硅溶膠溶液中加入a1得到的改性介孔氧化鈦粉末，之后進行攪拌，直到改性介孔氧化鈦粉末顆粒分散均勻，得到混合液；

a3、在a2得到的混合液中加入丙烯酸乳液，所述丙烯酸乳液和所述混合液的質量比為1:1，攪拌均勻后，將其涂布在基布上，所述涂層的厚度為1-100μm，之后置于50-60℃的真空干燥箱中干燥36-48h，得到所述光催化消臭自清潔窗簾面料。

光催化殺菌除臭原理：二氧化鈦被認為是最有前景的光催化劑，氧化鈦的電子結構特點為滿的價帶和空的導帶，其帶隙能為3.2ev，需要波長小于387.5nm的紫外光照射，電子才能從價帶激發(fā)到導帶，同時在價帶產(chǎn)生相應的空穴，形成高活性的電子-空穴對。此時在表面就會發(fā)生氧化還原反應，空穴與表面吸附的h2o或oh^-反應形成具有很強氧化性的活性羥基；電子則與表面吸附的氧分子反應，生成超氧離子。超氧離子可與水進一步反應，生成過羥基和雙氧水，這些物質能與生物大分子如脂類、蛋白質、酶類以及核酸大分子反應，直接損害或通過一系列氧化鏈式反應，而對生物細胞結構引起廣泛的損傷性怕壞，以達到殺菌的效果。通過硅烷偶聯(lián)劑改性，能使得介孔氧化鈦在涂料溶液中混合均勻，在基布上涂布時，能有效的分散在基布上，以達到最佳的光催化殺菌效果。

在一些實施方式中，介孔氧化鈦的制備方法包括以下步驟：

b1、將tio2·nh2o和koh二者摩爾比為0.6-0.8，加入適量的水，進行研磨，然后在馬弗爐中升溫至500-600℃后保溫2h，慢冷至室溫，得到中間相k2ti4o9；

b2、然后將分散好的中間產(chǎn)物k2ti4o7投入到少量水中，研磨后放置24-36h，然后將所得的產(chǎn)物投入適量水中進行攪拌，不斷滴加0.5mol/l的鹽酸，用酸度計控制溶液的ph值為3.0-4.0；

b3、待體系穩(wěn)定達到平衡后抽濾出中間產(chǎn)物，用水洗至中性并干燥至恒重得到產(chǎn)物鈦酸，然后在馬弗爐中燒結至400-450℃，保溫2h，慢冷至室溫，得到所述的介孔氧化鈦。

而介孔氧化鈦由于其介孔結構能增加二氧化鈦的比表面積，能更有效的吸附生物大分子或菌類，以進行光催化殺菌，從而增強其殺菌除臭的性能。

在一些實施方式中，硅溶膠的粒徑為100-120nm。

在一些實施方式中，硅溶膠的制備方法包括以下步驟：

c1、將質量百分含量為10％的硅酸鈉溶液，經(jīng)過陽離子交換樹脂，得到活性硅酸；

c2、將質量百分含量為10％的活性硅酸加入反應罐，在反應罐中加入koh溶液調節(jié)ph值為9-11，通過水蒸氣加熱，加熱溫度控制在100-120℃，加熱時間為10-20h，得到固含量為43％-45％，粒徑為20-30nm的硅溶膠溶液；

c3、將質量百分含量為10％的20-30nm的硅溶膠溶液加入反應罐，咋反應罐中加入koh溶液調節(jié)ph值為9-11，通過水蒸氣加熱，加熱溫度控制在100-120℃，加熱時間為60-65h，得到固含量為40％-45％，粒徑為100-120nm的硅溶膠溶液。

硅溶膠化學性質穩(wěn)定、耐高溫、耐腐蝕，兩者協(xié)同作用能有效提高二氧化鈦的光催化性能。由于氧化硅的禁帶寬度窄，能和氧化鈦形成異質結結構，使得其激發(fā)的波長變長，太陽光中更多的可見光部分能激發(fā)其光催化殺菌的功能，從而提高光催化殺菌的效率。

在一些實施方式中，丙烯酸乳液為由質量百分含量為10-80％的丙烯酸和90-20％的丙烯酸甲脂或丙烯酸乙酯的共聚物形成的乳液。

而加入丙烯酸乳液，能起到粘結的作用，使得光催化功能組分能有效的粘結在基布上，以發(fā)揮其光催化殺菌的功能。

一種光催化消臭自清潔窗簾面料的制備方法，包括以下步驟：

d1、將tio2·nh2o和koh二者摩爾比為0.6-0.8，加入適量的水，進行研磨，然后在馬弗爐中升溫至500-600℃后保溫2h，慢冷至室溫，得到中間相k2ti4o9；

d2、然后將分散好的中間產(chǎn)物k2ti4o7投入到少量水中，研磨后放置24-36h，然后將所得的產(chǎn)物投入適量水中進行攪拌，不斷滴加0.5mol/l的鹽酸，用酸度計控制溶液的ph值為3.0-4.0；

d3、待體系穩(wěn)定達到平衡后抽濾出中間產(chǎn)物，用水洗至中性并干燥至恒重得到產(chǎn)物鈦酸，然后在馬弗爐中燒結至400-450℃，保溫2h，慢冷至室溫，得到所述的介孔氧化鈦；

d4、稱取介孔氧化鈦粉末，加入含有質量百分比為1-5％的硅烷偶聯(lián)劑的丙酮溶液中，其中所述氧化鈦粉末的固含量為45-50％，使用攪拌器攪拌均勻，之后超聲處理1-2h；將上述混合液置于60-80℃的真空干燥箱中烘干24-48h，取出后進行研磨，得到粒徑為200-300nm的改性介孔氧化鈦粉末；

d5、將質量百分含量為10％的硅酸鈉溶液，經(jīng)過陽離子交換樹脂，得到活性硅酸；

d6、將質量百分含量為10％的活性硅酸加入反應罐，在反應罐中加入koh溶液調節(jié)ph值為9-11，通過水蒸氣加熱，加熱溫度控制在100-120℃，加熱時間為10-20h，得到固含量為43％-45％，粒徑為20-30nm的硅溶膠溶液；

d7、將質量百分含量為10％的20-30nm的硅溶膠溶液加入反應罐，在反應罐中加入koh溶液調節(jié)ph值為9-11，通過水蒸氣加熱，加熱溫度控制在100-120℃，加熱時間為60-65h，得到固含量為40％-45％，粒徑為100-120nm的硅溶膠溶液；

d8、在d7得到的硅溶膠溶液中加入d4得到的改性介孔氧化鈦粉末，之后進行攪拌，直到改性介孔氧化鈦粉末顆粒分散均勻，得到混合液；

d9、在d8得到的混合液中加入丙烯酸乳液，所述丙烯酸乳液和所述混合液的質量比為1:1，攪拌均勻后，將其涂布在基布上，所述涂層的厚度為1-100μm，之后置于50-60℃的真空干燥箱中干燥36-48h，得到所述光催化消臭自清潔窗簾面料。

具體實施方式

下面通過實施方式對本發(fā)明進行進一步詳細的說明。

實施案例1：

a1、將tio2·nh2o和koh二者摩爾比為0.6，加入適量的水，進行研磨，然后在馬弗爐中升溫至500℃后保溫2h，慢冷至室溫，得到中間相k2ti4o9；

a2、然后將分散好的中間產(chǎn)物k2ti4o7投入到少量水中，研磨后放置24h，然后將所得的產(chǎn)物投入適量水中進行攪拌，不斷滴加0.5mol/l的鹽酸，用酸度計控制溶液的ph值為3.0；

a3、待體系穩(wěn)定達到平衡后抽濾出中間產(chǎn)物，用水洗至中性并干燥至恒重得到產(chǎn)物鈦酸，然后在馬弗爐中燒結至400℃，保溫2h，慢冷至室溫，得到所述的介孔氧化鈦；

a4、稱取介孔氧化鈦粉末，加入含有質量百分比為1％的硅烷偶聯(lián)劑的丙酮溶液中，其中所述氧化鈦粉末的固含量為45％，使用攪拌器攪拌均勻，之后超聲處理1h；將上述混合液置于60℃的真空干燥箱中烘干24h，取出后進行研磨，得到粒徑為200nm的改性介孔氧化鈦粉末；

a5、將質量百分含量為10％的硅酸鈉溶液，經(jīng)過陽離子交換樹脂，得到活性硅酸；

a6、將質量百分含量為10％的活性硅酸加入反應罐，在反應罐中加入koh溶液調節(jié)ph值為9，通過水蒸氣加熱，加熱溫度控制在100℃，加熱時間為10h，得到固含量為43％，粒徑為20nm的硅溶膠溶液；

a7、將質量百分含量為10％的20nm的硅溶膠溶液加入反應罐，在反應罐中加入koh溶液調節(jié)ph值為9，通過水蒸氣加熱，加熱溫度控制在100℃，加熱時間為60h，得到固含量為40％％，粒徑為100nm的硅溶膠溶液；

a8、在a7得到的硅溶膠溶液中加入a4得到的改性介孔氧化鈦粉末，之后進行攪拌，直到改性介孔氧化鈦粉末顆粒分散均勻，得到混合液；

a9、在a8得到的混合液中加入丙烯酸乳液，所述丙烯酸乳液和所述混合液的質量比為1:1，攪拌均勻后，將其涂布在基布上，所述涂層的厚度為1μm，之后置于50℃的真空干燥箱中干燥36h，得到所述光催化消臭自清潔窗簾面料a。

實施案例2：

b1、將tio2·nh2o和koh二者摩爾比為0.6，加入適量的水，進行研磨，然后在馬弗爐中升溫至600℃后保溫2h，慢冷至室溫，得到中間相k2ti4o9；

b2、然后將分散好的中間產(chǎn)物k2ti4o7投入到少量水中，研磨后放置36h，然后將所得的產(chǎn)物投入適量水中進行攪拌，不斷滴加0.5mol/l的鹽酸，用酸度計控制溶液的ph值為4.0；

b3、待體系穩(wěn)定達到平衡后抽濾出中間產(chǎn)物，用水洗至中性并干燥至恒重得到產(chǎn)物鈦酸，然后在馬弗爐中燒結至450℃，保溫2h，慢冷至室溫，得到所述的介孔氧化鈦；

b4、稱取介孔氧化鈦粉末，加入含有質量百分比為5％的硅烷偶聯(lián)劑的丙酮溶液中，其中所述氧化鈦粉末的固含量為50％，使用攪拌器攪拌均勻，之后超聲處理2h；將上述混合液置于80℃的真空干燥箱中烘干48h，取出后進行研磨，得到粒徑為300nm的改性介孔氧化鈦粉末；

b5、將質量百分含量為10％的硅酸鈉溶液，經(jīng)過陽離子交換樹脂，得到活性硅酸；

b6、將質量百分含量為10％的活性硅酸加入反應罐，在反應罐中加入koh溶液調節(jié)ph值為11，通過水蒸氣加熱，加熱溫度控制在120℃，加熱時間為20h，得到固含量為45％，粒徑為30nm的硅溶膠溶液；

b7、將質量百分含量為10％的30nm的硅溶膠溶液加入反應罐，在反應罐中加入koh溶液調節(jié)ph值為11，通過水蒸氣加熱，加熱溫度控制在120℃，加熱時間為65h，得到固含量為45％，粒徑為120nm的硅溶膠溶液；

b8、在b7得到的硅溶膠溶液中加入b4得到的改性介孔氧化鈦粉末，之后進行攪拌，直到改性介孔氧化鈦粉末顆粒分散均勻，得到混合液；

b9、在b8得到的混合液中加入丙烯酸乳液，所述丙烯酸乳液和所述混合液的質量比為1:1，攪拌均勻后，將其涂布在基布上，所述涂層的厚度為100μm，之后置于60℃的真空干燥箱中干燥48h，得到所述光催化消臭自清潔窗簾面料b。

實施案例3：

c1、將tio2·nh2o和koh二者摩爾比為0.7，加入適量的水，進行研磨，然后在馬弗爐中升溫至550℃后保溫2h，慢冷至室溫，得到中間相k2ti4o9；

c2、然后將分散好的中間產(chǎn)物k2ti4o7投入到少量水中，研磨后放置28h，然后將所得的產(chǎn)物投入適量水中進行攪拌，不斷滴加0.5mol/l的鹽酸，用酸度計控制溶液的ph值為3.5；

c3、待體系穩(wěn)定達到平衡后抽濾出中間產(chǎn)物，用水洗至中性并干燥至恒重得到產(chǎn)物鈦酸，然后在馬弗爐中燒結至420℃，保溫2h，慢冷至室溫，得到所述的介孔氧化鈦；

c4、稱取介孔氧化鈦粉末，加入含有質量百分比為3％的硅烷偶聯(lián)劑的丙酮溶液中，其中所述氧化鈦粉末的固含量為48％，使用攪拌器攪拌均勻，之后超聲處理1.5；將上述混合液置于70℃的真空干燥箱中烘干36h，取出后進行研磨，得到粒徑為250nm的改性介孔氧化鈦粉末；

c5、將質量百分含量為10％的硅酸鈉溶液，經(jīng)過陽離子交換樹脂，得到活性硅酸；

c6、將質量百分含量為10％的活性硅酸加入反應罐，在反應罐中加入koh溶液調節(jié)ph值為10，通過水蒸氣加熱，加熱溫度控制在110℃，加熱時間為15h，得到固含量為44％，粒徑為25nm的硅溶膠溶液；

c7、將質量百分含量為10％的25nm的硅溶膠溶液加入反應罐，在反應罐中加入koh溶液調節(jié)ph值為10，通過水蒸氣加熱，加熱溫度控制在110℃，加熱時間為62h，得到固含量為42％，粒徑為110nm的硅溶膠溶液；

c8、在c7得到的硅溶膠溶液中加入c4得到的改性介孔氧化鈦粉末，之后進行攪拌，直到改性介孔氧化鈦粉末顆粒分散均勻，得到混合液；

c9、在c8得到的混合液中加入丙烯酸乳液，所述丙烯酸乳液和所述混合液的質量比為1:1，攪拌均勻后，將其涂布在基布上，所述涂層的厚度為50μm，之后置于55℃的真空干燥箱中干燥42h，得到所述光催化消臭自清潔窗簾面料c。

將實施案例得到的光催化消臭自清潔窗簾面料a，b，c及普通的基布面料d裁剪成10*10cm大小的面料以，進行自清潔性能和抗菌性能測試。

(1)自清潔性能測試

測試方法：配置濃度為0.1％的龍膽紫溶液，將0.1ml濃度為0.1％的龍膽紫溶液，從距離織物5cm的高度垂直分別滴在a，b，c面料上；對玷污試樣進行12h的可見光照射，觀察龍膽紫污漬的脫色情況。

結果：經(jīng)過12h的可見光照射，面料a，b，c可以將有機染料龍膽紫完全降解，而基布面料的染料褪色不明顯，說明實施案例得到面料a，b，c在可見光下具有優(yōu)良的光催化自清潔性能。

(2)抗菌性能測試

裁剪后的光催化消臭自清潔窗簾面料a，b，c加入懸浮液中，懸浮液中包括大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌和枯草桿菌，使用抑菌圈法測試其抑菌性。

得到的結果是：實施案例中的面料a，b，c，對上述四種菌的抑菌圈直徑都明顯大于15mm，根據(jù)標準抑菌圈直徑大于15mm時，說明此時材料對細菌高度敏感，即說明了本發(fā)明制備的光催化消臭自清潔窗簾面料發(fā)揮了其抗菌性。

本發(fā)明的實施方案中的光催化消臭自清潔窗簾面料，具有優(yōu)良的光催化自清潔性能以及優(yōu)異的抗菌性能。

以上表述僅為本發(fā)明的優(yōu)選方式，應當指出，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些也應視為發(fā)明的保護范圍之內。