光催化材料二氧化钛的制备方法（一种磷酸锆纳米二氧化钛纤维的制备方法）

一、摘要

本发明涉及合成纤维生产领域，具体地说，是一种磷酸锆纳米二氧化钛纤维的制造方法。该方案简单、易于操作，利用磷酸锆的强吸附性吸附银离子与纳米二氧化钛再配合纳米竹炭纤维与常规纤维制备磷酸锆二氧化钛纤维，该纤维不仅可以有效杀菌抑菌，还可以有效吸附分解甲醛等有毒有害气体，保障空气安全。

二、技术背景

在经济发展和人民生活水平提高的同时，人们对健康的保护意识以及对环境的质量要求不断提高。为了有效减少细菌等病原微生物对人身的侵害，抗菌纺织材料越来越引起人们的关注，并逐渐成为人们的需求和选择。因此，研发生产各种抗菌纤维已成为功能性聚酯纤维的发展方向之一。目前国内外抗菌纤维主要以共混法制备为主，即在聚酯纺丝时，通过添加无机抗菌剂，主要是金属离子型抗菌剂与聚酯共混熔融纺丝制成抗菌纤维。

与有机抗菌剂相比，金属离子抗菌剂具有抗菌能力强、持久，热稳定性好，特别是细菌等病原微生物对金属离子抗菌剂不易产生抗菌性突变等特点，但由于Hg2 、Cd2 、Pb2 、Cr3 对人体残留性毒害大，Ni2 、Co2 和Cu2 带有颜色，所以目前广泛作为无机抗菌剂使用的抗菌剂有银和锌两种离子，由于锌离子的抗菌强度只有银离子的约千分之一，故载银抗菌剂在目前的无机抗菌剂中占据主导地位。

但是现有载银抗菌剂功能较为单一，无法满足人们日益增长的需要。

三、发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种磷酸锆纳米二氧化钛纤维的制备方法，采用银离子与纳米二氧化钛共同作用，不仅可以有效抗菌还可以改善室内环境。

为了实现上述目的，本发明所采用以下技术方案，一种磷酸锆纳米二氧化钛纤维的制备方法，包括以下步骤:

a .利用发烟硫酸处理介孔磷酸锆得到表面带有磺酸基的介孔磷酸锆，将银离子化合物和二元醇搅拌超声，得到含有银离子的溶胶，将所述的表面带有磺酸基的介孔磷酸锆加入到含有银离子的溶胶中，获得溶胶前驱体A;

b. 向溶胶前驱体A中加入硅烷偶联剂搅拌均匀后加入纳米二氧化钛搅拌均匀后，得到溶胶前驱体B;

c . 将溶胶前驱体B、对苯二甲酸、天然抗菌剂与聚酯共混、干燥、造粒，得到磷酸锆聚酯母粒，取磷酸锆聚酯母粒与纳米竹炭纤维及常规纤维为原料，采用母粒共混纺丝的方法制备得到产品。

进一步，所述的硅烷偶联剂为异氰酸丙基三乙氧基硅烷。

进一步，按重量份计，介孔磷酸锆:银离子:纳米二氧化钛=10:0.1~0.5:0.3~0.8。

进一步，按重量份计，磷酸锆聚酯母粒:纳米竹炭纤维:常规纤维=6~15:15~25: 100。

进一步，所述步骤b中控制系统温度为40~60°C。

进一步，所述的二元醇为异山梨醇。

作为优先，介孔磷酸锆：银离子：纳米二氧化钛=10:0.3:0.6

作为优先，按重量份计，磷酸锆聚脂母粒：纳米竹炭纤维：常规纤维=10:20:100。

本发明所述的方案简单、易于操作，利用磷酸锆的强吸附性吸附银离子和纳米二氧化钛再配合纳米竹炭纤维与常规纤维制备磷酸锆纳米二氧化钛纤维，利用该纤维制作室内家具或装饰品不仅可以有效杀菌抑菌，还可以有效吸附分解甲醛等有毒有害气体，保障空气安全。

四、具体实施方式

下面通过具体的实施例对本发明做进一步的详细描述。

实施例1:一种磷酸锆纳米二氧化钛纤维的制备方法，包括以下步骤:

a .利用发烟硫酸处理介孔磷酸锆得到表面带有磺酸基的介孔磷酸锆，将银离子化合物和二元醇搅拌超声，得到含有银离子的溶胶，将所述的表面带有磺酸基的介孔磷酸锆加入到含有银离子的溶胶中，获得溶胶前驱体A;

b. 向溶胶前驱体A中加入硅烷偶联剂搅拌均匀后加入纳米二氧化钛搅拌均匀后，得到溶胶前驱体B;

c . 将溶胶前驱体B、对苯二甲酸、天然抗菌剂与聚酯共混、干燥、造粒，得到磷酸锆聚酯母粒，取磷酸锆聚酯母粒与纳米竹炭纤维及常规纤维为原料，采用母粒共混纺丝的方法制备得到产品。

所述的硅烷偶联剂为异氰酸丙基三乙氧基硅烷。

所述的步骤b中控制系统温度为40-60°C。

所述的二元醇为异山梨醇。

按重量份计，介孔磷酸锆:银离子:纳米二氧化钛=10:0.3:0.6；磷酸锆聚脂母粒：纳米竹炭纤维：常规纤维=10:20:100。

实施例2:一种磷酸锆纳米二氧化钛纤维的制备方法，包括以下步骤:

a .利用发烟硫酸处理介孔磷酸锆得到表面带有磺酸基的介孔磷酸锆，将银离子化合物和二元醇搅拌超声，得到含有银离子的溶胶，将所述的表面带有磺酸基的介孔磷酸锆加入到含有银离子的溶胶中，获得溶胶前驱体A;

b. 向溶胶前驱体A中加入硅烷偶联剂搅拌均匀后加入纳米二氧化钛搅拌均匀后，得到溶胶前驱体B;

c . 将溶胶前驱体B、对苯二甲酸、天然抗菌剂与聚酯共混、干燥、造粒，得到磷酸锆聚酯母粒，取磷酸锆聚酯母粒与纳米竹炭纤维及常规纤维为原料，采用母粒共混纺丝的方法制备得到产品。

所述的硅烷偶联剂为异氰酸丙基三乙氧基硅烷。按重量份计，介孔磷酸锆:银离子:纳米二氧化钛=10:0.1: 0.8。按重量份计，磷酸锆聚酯母粒:纳米竹炭纤维:常规纤维=6:15:100。所述步骤b中控制系统温度为40~60°C。

实施例3:一种磷酸锆纳米二氧化钛纤维的制备方法，包括以下步骤:

a .利用发烟硫酸处理介孔磷酸锆得到表面带有磺酸基的介孔磷酸锆，将银离子化合物和二元醇搅拌超声，得到含有银离子的溶胶，将所述的表面带有磺酸基的介孔磷酸锆加入到含有银离子的溶胶中，获得溶胶前驱体A;

b. 向溶胶前驱体A中加入硅烷偶联剂搅拌均匀后加入纳米二氧化钛搅拌均匀后，得到溶胶前驱体B;

c . 将溶胶前驱体B、对苯二甲酸、天然抗菌剂与聚酯共混、干燥、造粒，得到磷酸锆聚酯母粒，取磷酸锆聚酯母粒与纳米竹炭纤维及常规纤维为原料，采用母粒共混纺丝的方法制备得到产品。进一步，按重量份计，介孔磷酸锆:银离子:纳米二氧化钛=10: 0.5:0.3。

进一步，按重量份计，磷酸锆聚酯母粒:纳米竹炭纤维:常规纤维=15: 25:100。

所述的二元醇为异山梨醇。

实施例4:一种磷酸锆纳米二氧化钛纤维的制备方法，包括以下步骤:

a .利用发烟硫酸处理介孔磷酸锆得到表面带有磺酸基的介孔磷酸锆，将银离子化合物和二元醇搅拌超声，得到含有银离子的溶胶，将所述的表面带有磺酸基的介孔磷酸锆加入到含有银离子的溶胶中，获得溶胶前驱体A;

b. 向溶胶前驱体A中加入硅烷偶联剂搅拌均匀后加入纳米二氧化钛搅拌均匀后，得到溶胶前驱体B;

c . 将溶胶前驱体B、对苯二甲酸、天然抗菌剂与聚酯共混、干燥、造粒，得到磷酸锆聚酯母粒，取磷酸锆聚酯母粒与纳米竹炭纤维及常规纤维为原料，采用母粒共混纺丝的方法制备得到产品。

按重量份计，介孔磷酸锆:银离子:纳米二氧化钛=10: 0.5: 0.8。按重量份计，磷酸锆聚酯母粒:纳米竹炭纤维:常规纤维=6:25:100。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，在本发明的精神和原则内可以有各种更改和变化，这些等同的变型或替换等，均包含在本发明的保护范围之内。

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