[发明专利]抗菌纤维/二氧化钛复合气凝胶材料及其制备和应用

说明书

本发明提供了一种抗菌纤维/二氧化钛复合气凝胶材料的制备方法及其产品和应用，本发明利用水解及缩聚反应得到抗菌纤维/二氧化钛复合气凝胶，使衣物不仅有抗菌防晒功能，抗菌率接近100%，同时还具有较强的韧性和较好的透气性，透气率大于100 mm/s。该制备工艺相对简单，易操作。

技术领域

本发明属于抗菌防晒衣物用气凝胶材料及其制备和应用领域，特别涉及一种抗菌纤维/二氧化钛复合气凝胶材料的制备方法及其产品和应用。

背景技术

随着科学技术的发展和生活水平的提高，使人们对健康和环境意识增加，对服装也有了更高的要求，即在注重服装美观与舒适的同时，对服装的保护性和卫生性等功能提出了更高的要求，因此具有抗菌、抗紫外线的新型服装成了人们追逐的趋势。

尤其是夏天，天气炎热，细菌大量滋生与繁殖，加上紫外线辐射强，如果在户外行走，不做保护措施的话容易灼伤皮肤，从而滋生更多的细菌，产生恶性循环，现有的抗菌防晒衣都是普通面料经过抗菌剂处理再加上抗紫外线涂层，加工成本高，涂层又容易造成服装面料密闭不透气，所以穿着会感觉不舒适。

气凝胶是一种多孔三维网络结构的纳米材料，其孔隙率较高，空隙中充满空气。这种结构决定了气凝胶具有良好的透气性。然而，普通的气凝胶脆性大、力学强度小，很难用于服装方面，只有通过与纤维复合才能赋予其所需的强度和韧性。

本发明提供了一种抗菌纤维/二氧化钛复合气凝胶材料的制备方法，本发明利用水解及缩聚反应得到抗菌纤维/二氧化钛复合气凝胶，使衣物不仅有抗菌防晒功能，同时还具有较强的韧性和较好的透气性。该制备工艺相对简单，易操作。

发明内容

为克服现有防晒衣透气性差的不足，本发明的目的在于：提供一种抗菌纤维/二氧化钛复合气凝胶材料的制备方法。

本发明的再一目的在于：提供一种上述方法获得的抗菌纤维/二氧化钛复合气凝胶材料产品。

本发明的又一目的在于：提供一种上述产品的应用。

本发明目的通过下述方案实现：一种抗菌纤维/二氧化钛复合气凝胶材料的制备方法，利用水解及缩聚反应得到抗菌纤维/二氧化钛复合气凝胶，包括下述步骤：

（1）室温下将15 mL稀酸水溶液、0.8 g表面活性剂以及5.0 g尿素在烧杯中混合均匀，添加7 mL有机钛盐于混合溶液中，磁力搅拌0.5 h，得有机钛盐水溶胶；

（2）选取合适大小的抗菌纤维放入模具中，加入钛盐水溶胶，使抗菌纤维完全被溶胶浸渍，模具密封后，在80℃进行凝胶化，老化两天；

（3）对湿凝胶进行溶剂置换，先放置于去离子水-异丙醇(1：1)溶液中1天，取出，放置于异丙醇溶剂中1天，最后在正己烷溶剂中置换1天，常温常压干燥，得最终产物。

所述的稀酸水溶液为0.5～3.5 mmol/L的硫酸水溶液、1～8 mmol/L的醋酸水溶液、1～6mmol/L的盐酸水溶液或1～5 mmol/L的硝酸水溶液中的一种或其组合。

所述的表面活性剂是十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵中的一种或其组合。

所述的钛盐为钛酸四异丙酯、钛酸二异丙酯、钛酸四丁酯中的一种或其组合。

本发明提供一种抗菌纤维/二氧化钛复合气凝胶材料，根据上述任一所述方法制备得到。

发明提供一种抗菌纤维/二氧化钛复合气凝胶材料在防晒衣中的应用。

本发明优越性在于：利用水解及缩聚反应得到抗菌纤维/二氧化钛复合气凝胶，使衣物不仅有抗菌防晒功能，同时还具有较强的韧性和较好的透气性。该制备工艺相对简单，易操作。

附图说明