CN113445303A - 一种用于皮革、纺织品除甲醛杀菌的纳米材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于皮革、纺织品除甲醛杀菌的纳米材料及其制备方法，该纳米材料包括纳米二氧化钛，纳米二氧化钛使用膜材料包裹；膜材料的重量为纳米二氧化钛重量的0.05‑0.12倍；膜材料包括壳聚糖；该方法包括纳米二氧化钛制备、膜材料制备等步骤。本发明使用的纳米二氧化钛具有光催化特性，能分解皮革、纺织品生产时含有的甲醛，并具有自清洁性；使用膜材料包裹，能延长其使用寿命，避免皮革、纺织品使用过程中二氧化钛的损耗；膜材料中加入的纳米碳酸钙能提高纳米材料的耐磨性，延长使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于纳米材料加工制备技术领域，具体涉及一种用于皮革、纺织品除甲醛杀菌的纳米材料及其制备方法。
背景技术
皮革产品主要有鞋、衣、包、箱等产品，纺织品用于加工衣物等产品，由于加工合成过程中使用了各种化学原料制剂，皮革、纺织品等产品制成后本身会带有一些甲醛、氧化生成的刺激性气体等刺鼻或者有害的气味，不仅影响产品品质，还可能对人体产生危害，难以满足人们对产品需求。
发明内容
本发明提供了一种用于皮革、纺织品除甲醛杀菌的纳米材料及其制备方法，以解决上述技术问题。
为了解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种用于皮革、纺织品除甲醛杀菌的纳米材料，所述材料包括纳米二氧化钛，所述纳米二氧化钛使用膜材料包裹；所述膜材料的重量为所述纳米二氧化钛重量的0.05-0.12倍；所述膜材料包括壳聚糖。
进一步地，所述纳米二氧化钛制备方法如下：钛酸四丁酯加入乙二醇溶液中，搅拌，再加入笼型聚倍半硅氧烷，加热搅拌，过滤取生成的凝胶物，烘干，粉碎制得。钛酸四丁酯先用乙二醇改性，然后加入的笼型聚倍半硅氧烷能与羟基反应，使得钛离子能分布在展开的聚倍半硅氧烷上，能避免其聚团。
进一步地，所述膜材料中还包括聚丙烯酸酯，所述聚丙烯酸酯的重量为所述二氧化钛重量的0.08-0.1倍。
进一步地，所述膜材料中还包括纳米碳酸钙，所述纳米碳酸钙的重量为所述二氧化钛重量的0.02-0.4倍；所述纳米碳酸钠制备时加入木质素磺酸钠改性。加入纳米碳酸钙能提高纳米材料喷涂到皮革、纺织品后的耐磨性，延长使用期限。
本发明还提供一种用于皮革、纺织品除甲醛杀菌的纳米材料制备方法，所述方法包括以下步骤：
S1、纳米二氧化钛制备：钛酸四丁酯加入乙二醇溶液中，搅拌，再加入笼型聚倍半硅氧烷，加热搅拌，过滤取生成的凝胶物，烘干，粉碎制得；
S2、膜材料制备：壳聚糖加入水中，再加少许稀酸，搅拌使其溶解，然后加入聚丙烯酸酯，搅拌，最后再加入纳米碳酸钙，搅拌均匀制得；
S3、将S2的膜材料加入到制备装置中，然后再将S1的纳米二氧化钛加入制备装置中，超声搅拌30-90min，制得。制备好的纳米材料使用时喷涂到皮革、纺织品表面，晾干即可，能很好地分解皮革、纺织品上的气味，同时具有的自清洁性能降低清洗成本。
进一步地，所述S1中的加热温度为60-80℃，烘干温度为130-150℃。
进一步地，所述纳米二氧化钛分2-3次加入制备装置中，第一次加入量为纳米二氧化钛重量的0.2-0.4倍。
进一步地，所述制备装置包括箱体1，所述箱体1顶部设置有第一加料口11和第二加料口12，所述箱体1底部设置有排料口13；所述箱体1内设置有隔板14，所述隔板14上设置有出料口15；所述箱体1侧面还设置有搅拌装置3，所述搅拌装置3上设置有搅拌杆31，所述搅拌杆31上设置有搅拌叶32；所述搅拌杆31设置于所述隔板14的上方；所述箱体1顶部设置有超声搅拌装置4，所述超声搅拌装置4上设置有伸入箱体1内的变幅杆41。第一加料口用于加入膜材料，设置的第二加料口用于加入纳米二氧化钛，设置的排料口用于排出制备好的纳米材料；设置的隔板将箱体分成上下两部分，上部分用于搅拌，下部分用于储料；设置的搅拌装置和超声搅拌装置结合使用，能提高搅拌的均匀度，以及搅拌的效率。
进一步地，所述箱体1内还设置有过滤板16，所述过滤板16上设置有过滤孔17；所述过滤板16设置于所述隔板14的下方。设置的过滤板是为了防止搅拌不均匀时材料会排出，影响材料的使用。
进一步地，所述第二加料口12内设置有导料管2，所述导料管2伸入到所述箱体1内部，所述导料管2底端上设置有孔洞21，所述导料管2上设置有单向阀22；所述单向阀22的下方设置有进气管23；所述单向阀22和所述进气管23均设置于所述箱体1的外侧；由于纳米二氧化钛为粉末，因此，设置了导料管用于加入二氧化钛；使用时，导料管是伸入到箱体里的膜材料内部，避免投放时二氧化钛扬尘；设置的进气管用于投料时给予一定的速度，使纳米二氧化钛更好地进入到箱体内部与膜材料相结合。
本发明的优点是：1、使用的纳米二氧化钛具有光催化特性，能分解皮革、纺织品生产时含有的甲醛，除甲醛杀菌效果好；2、纳米二氧化钛使用膜材料包裹，能延长其使用寿命，避免皮革、纺织品使用过程中二氧化钛的损耗而影响使用效果；3、膜材料中加入的纳米碳酸钙能提高纳米材料的耐磨性，延长使用寿命；4、设置的制备装置通过搅拌与超声的结合能为均匀地将纳米二氧化钛更好地与膜材料混合，保证纳米材料的均匀稳定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明的结构示意图。
图2为导管结构示意图。
附图标记：1-箱体，11-第一加料口，12-第二加料口，13-排料口，14-隔板，15-出料口，16-过滤板，17-过滤孔，2-导料管，21-孔洞，22-单向阀，23-进气管，3-搅拌装置，31-搅拌杆，32-搅拌叶，4-超声搅拌装置，41-变幅杆。
具体实施方式
为便于更好地理解本发明，通过以下实例加以说明，这些实例属于本发明的保护范围，但不限制本发明的保护范围。
实施例1
一种用于皮革、纺织品除甲醛杀菌的纳米材料，材料包括纳米二氧化钛，纳米二氧化钛使用膜材料包裹；膜材料的重量为纳米二氧化钛重量的0.05倍；膜材料包括壳聚糖。
纳米二氧化钛制备方法如下：钛酸四丁酯加入乙二醇溶液中，搅拌，再加入笼型聚倍半硅氧烷，加热搅拌，过滤取生成的凝胶物，烘干，粉碎制得。
膜材料中还包括聚丙烯酸酯，聚丙烯酸酯的重量为二氧化钛重量的0.08倍。
膜材料中还包括纳米碳酸钙，纳米碳酸钙的重量为二氧化钛重量的0.02倍；纳米碳酸钠制备时加入木质素磺酸钠改性。
一种用于皮革、纺织品除甲醛杀菌的纳米材料制备方法，方法包括以下步骤：
S1、纳米二氧化钛制备：钛酸四丁酯加入乙二醇溶液中，搅拌，再加入笼型聚倍半硅氧烷，加热搅拌，过滤取生成的凝胶物，烘干，粉碎制得；
S2、膜材料制备：壳聚糖加入水中，再加少许稀酸，搅拌使其溶解，然后加入聚丙烯酸酯，搅拌，最后再加入纳米碳酸钙，搅拌均匀制得；
S3、将S2的膜材料加入到制备装置中，然后再将S1的纳米二氧化钛加入制备装置中，超声搅拌30min，制得。
S1中的加热温度为60℃，烘干温度为130℃。
纳米二氧化钛分2次加入制备装置中，第一次加入量为纳米二氧化钛重量的0.2倍。
如图1所示，制备装置包括箱体1，箱体1顶部设置有第一加料口11和第二加料口12，箱体1底部设置有排料口13；箱体1内设置有隔板14，隔板14上设置有出料口15；箱体1侧面还设置有搅拌装置3，搅拌装置3上设置有搅拌杆31，搅拌杆31上设置有搅拌叶32；搅拌杆31设置于隔板14的上方；箱体1顶部设置有超声搅拌装置4，超声搅拌装置4上设置有伸入箱体1内的搅拌杆41。
如图1所示，箱体1内还设置有过滤板16，过滤板16上设置有过滤孔17；过滤板16设置于隔板14的下方。
如图1和图2所示，第二加料口12内设置有导料管2，导料管2伸入到箱体1内部，导料管2底端上设置有孔洞21，导料管2上设置有单向阀22；单向阀22的下方设置有进气管23；单向阀22和进气管23均设置于箱体1的外侧。
本发明中，涉及的搅拌装置、超声搅拌装置等部件的具体型号非本发明的改进点，在此不做赘述。
制备装置的使用方法：排料口、出料口上的阀门先关闭；预先制备好膜材料和纳米二氧化钛；然后将膜材料从第一加料口用于加入箱体内，完成后关闭第一加料口上的阀门；将纳米二氧化钛从导料管中加入箱体内，加料时通过进气管进气将纳米二氧化钛从导料管中吹入到箱体内，导料管上设置的单向阀能防止纳米二氧化钛逸出；启动搅拌装置、超声搅拌装置对加入的膜材料和纳米二氧化钛进行搅拌，保证搅拌的均匀；搅拌完成后，打开出料口，材料从出料口落下，经过滤板过滤，材料再从过滤孔流出进入箱体的底部；最后，打开排料口，将制备好的纳米材料取出。使用时，将纳米材料喷涂到皮革、纺织品上，晾干即可。
实施例2
一种用于皮革、纺织品除甲醛杀菌的纳米材料，材料包括纳米二氧化钛，纳米二氧化钛使用膜材料包裹；膜材料的重量为纳米二氧化钛重量的0.09倍；膜材料包括壳聚糖。
纳米二氧化钛制备方法如下：钛酸四丁酯加入乙二醇溶液中，搅拌，再加入笼型聚倍半硅氧烷，加热搅拌，过滤取生成的凝胶物，烘干，粉碎制得。
膜材料中还包括聚丙烯酸酯，聚丙烯酸酯的重量为二氧化钛重量的0.09倍。
膜材料中还包括纳米碳酸钙，纳米碳酸钙的重量为二氧化钛重量的0.2倍；纳米碳酸钠制备时加入木质素磺酸钠改性。
一种用于皮革、纺织品除甲醛杀菌的纳米材料制备方法，方法包括以下步骤：
S1、纳米二氧化钛制备：钛酸四丁酯加入乙二醇溶液中，搅拌，再加入笼型聚倍半硅氧烷，加热搅拌，过滤取生成的凝胶物，烘干，粉碎制得；
S2、膜材料制备：壳聚糖加入水中，再加少许稀酸，搅拌使其溶解，然后加入聚丙烯酸酯，搅拌，最后再加入纳米碳酸钙，搅拌均匀制得；
S3、将S2的膜材料加入到制备装置中，然后再将S1的纳米二氧化钛加入制备装置中，超声搅拌70min，制得。
S1中的加热温度为75℃，烘干温度为142℃。
纳米二氧化钛分2次加入制备装置中，第一次加入量为纳米二氧化钛重量的0.3倍。
制备装置与实施例1的相同。
实施例3
一种用于皮革、纺织品除甲醛杀菌的纳米材料，材料包括纳米二氧化钛，纳米二氧化钛使用膜材料包裹；膜材料的重量为纳米二氧化钛重量的0.12倍；膜材料包括壳聚糖。
纳米二氧化钛制备方法如下：钛酸四丁酯加入乙二醇溶液中，搅拌，再加入笼型聚倍半硅氧烷，加热搅拌，过滤取生成的凝胶物，烘干，粉碎制得。
膜材料中还包括聚丙烯酸酯，聚丙烯酸酯的重量为二氧化钛重量的0.1倍。
膜材料中还包括纳米碳酸钙，纳米碳酸钙的重量为二氧化钛重量的0.4倍；纳米碳酸钠制备时加入木质素磺酸钠改性。
一种用于皮革、纺织品除甲醛杀菌的纳米材料制备方法，方法包括以下步骤：
S1、纳米二氧化钛制备：钛酸四丁酯加入乙二醇溶液中，搅拌，再加入笼型聚倍半硅氧烷，加热搅拌，过滤取生成的凝胶物，烘干，粉碎制得；
S2、膜材料制备：壳聚糖加入水中，再加少许稀酸，搅拌使其溶解，然后加入聚丙烯酸酯，搅拌，最后再加入纳米碳酸钙，搅拌均匀制得；
S3、将S2的膜材料加入到制备装置中，然后再将S1的纳米二氧化钛加入制备装置中，超声搅拌90min，制得。
S1中的加热温度为80℃，烘干温度为150℃。
纳米二氧化钛分3次加入制备装置中，第一次加入量为纳米二氧化钛重量的0.4倍。
制备装置与实施例1的相同。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于皮革、纺织品除甲醛杀菌的纳米材料，其特征在于，所述材料包括纳米二氧化钛，所述纳米二氧化钛使用膜材料包裹；所述膜材料的重量为所述纳米二氧化钛重量的0.05-0.12倍；所述膜材料包括壳聚糖。
2.根据权利要求1所述的一种用于皮革、纺织品除甲醛杀菌的纳米材料，其特征在于，所述纳米二氧化钛制备方法如下：将钛酸四丁酯加入乙二醇溶液中，搅拌，再加入笼型聚倍半硅氧烷，加热搅拌，过滤取生成的凝胶物，烘干，粉碎制得。
3.根据权利要求2所述的一种用于皮革、纺织品除甲醛杀菌的纳米材料，其特征在于，所述膜材料中还包括聚丙烯酸酯，所述聚丙烯酸酯的重量为所述二氧化钛重量的0.08-0.1倍。
4.根据权利要求3所述的一种用于皮革、纺织品除甲醛杀菌的纳米材料，其特征在于，所述膜材料中还包括纳米碳酸钙，所述纳米碳酸钙的重量为所述二氧化钛重量的0.02-0.4倍；所述纳米碳酸钠制备时加入木质素磺酸钠改性。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种用于皮革、纺织品除甲醛杀菌的纳米材料制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1、纳米二氧化钛制备：钛酸四丁酯加入乙二醇溶液中，搅拌，再加入笼型聚倍半硅氧烷，加热搅拌，过滤取生成的凝胶物，烘干，粉碎制得；
S2、膜材料制备：壳聚糖加入水中，再加少许稀酸，搅拌使其溶解，然后加入聚丙烯酸酯，搅拌，最后再加入纳米碳酸钙，搅拌均匀制得；
S3、将S2的膜材料加入到制备装置中，然后再将S1的纳米二氧化钛加入制备装置中，超声搅拌30-90min，制得。
6.根据权利要求1所述的一种用于皮革、纺织品除甲醛杀菌的纳米材料制备方法，其特征在于，所述S1中的加热温度为60-80℃，烘干温度为130-150℃。
7.根据权利要求6所述的一种用于皮革、纺织品除甲醛杀菌的纳米材料制备方法，其特征在于，所述纳米二氧化钛分2-3次加入制备装置中，第一次加入量为纳米二氧化钛重量的0.2-0.4倍。
8.根据权利要求1所述的一种用于皮革、纺织品除甲醛杀菌的纳米材料制备方法，其特征在于，所述制备装置包括箱体(1)，所述箱体(1)顶部设置有第一加料口(11)和第二加料口(12)，所述箱体(1)底部设置有排料口(13)；所述箱体(1)内设置有隔板(14)，所述隔板(14)上设置有出料口(15)；所述箱体(1)侧面还设置有搅拌装置(3)，所述搅拌装置(3)上设置有搅拌杆(31)，所述搅拌杆(31)上设置有搅拌叶(32)；所述搅拌杆(31)设置于所述隔板(14)的上方；所述箱体(1)顶部设置有超声搅拌装置(4)，所述超声搅拌装置(4)上设置有伸入箱体(1)内的变幅杆(41)。
9.根据权利要求8所述的一种用于皮革、纺织品除甲醛杀菌的纳米材料制备方法，其特征在于，所述箱体(1)内还设置有过滤板(16)，所述过滤板(16)上设置有过滤孔(17)；所述过滤板(16)设置于所述隔板(14)的下方。
10.根据权利要求8所述的一种用于皮革、纺织品除甲醛杀菌的纳米材料制备方法，其特征在于，所述第二加料口(12)内设置有导料管(2)，所述导料管(2)伸入到所述箱体(1)内部，所述导料管(2)底端上设置有孔洞(21)，所述导料管(2)上设置有单向阀(22)；所述单向阀(22)的下方设置有进气管(23)；所述单向阀(22)和所述进气管(23)均设置于所述箱体(1)的外侧。
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