[发明专利]一种基于纳米氧化锌的多功能纤维素纤维及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于纳米氧化锌的多功能纤维素纤维及其制备方法，属功能纳米材料和纺织材料领域。

背景技术

从20世纪90年开始，随着测量与表征技术的提高，纳米材料和纳米科技得到了飞速的发展。纳米材料是指尺寸处于1-100nm的材料，不同与块状材料，其拥有独特的光电磁特性，在电子、材料、医药、生物、机械、纺织、印染等各个领域得到广泛的研究和应用。就纺织领域而言，将纳米材料与纺织品相结合可有效改善纺织品的固有缺陷，扩大纺织品的适用范围，提高纺织品的附加值。大量的研究结果表明，使用二氧化钛、氧化锌、石墨烯、氧化石墨烯、碳纳米管、纳米氧化锌、纳米金等纳米材料整理纺织品，可赋予纺织品优异的抗菌、抗紫外、自清洁、抗黄变、导电、抗电磁辐射等性能。

在众多类型的无机纳米材料中，氧化锌占据着重要的位置。纳米氧化锌是一种重要的光电半导体材料，在室温下具有较宽的禁带宽度（3.37eV）和较大的激子束缚能。其具有许多优良的物理和化学性能，如较高的化学稳定性，无毒和非迁移性，低介电常数，光催化性能，荧光性，压电性，吸收和散射紫外线的能力等，因此纳米氧化锌在许多领域都具有重要的研究意义，并表现出诱人的应用前景。近年来纳米氧化锌已作为催化剂，气体传感器，半导体器件，压敏电阻，压电器件，场致发射显示器和紫外遮光材料等而被广泛应用。

在纺织领域，纳米氧化锌可用于抑菌和除臭材料、紫外线屏蔽材料，荧光和催化材料等。将氧化锌与纤维素纤维相结合可有效改善纤维素纤维固有缺陷，扩大纤维素纤维适用范围，提高纤维素纤维的附加值。以最常用的纤维素纤维——棉纤维为例，使用纳米氧化锌改性可赋予棉纤维优异的抗菌、抗紫外、抗皱、抗黄变等性能（胡香玉. 基于纳米氧化锌的超疏水抗紫外棉织物整理[D].东华大学,2013；张瑞萍,杨静新,尤克非. 纳米氧化锌在棉织物功能整理中的应用[J]. 上海纺织科技,2005,(12):14-16；王浩,黄晨,林红,陈宇岳. 棉织物的纳米氧化锌抗紫外整理[J]. 印染,2006,(06):1-3；赵静,邓桦,李海霞. 纳米氧化锌抗紫外和抗菌棉织物[J]. 印染,2009,35(08):19-21；孙晓竹,权静,聂华丽,朱利民. 负载纳米氧化锌棉织物的制备及其光催化性能的研究[J]. 印染助剂,2015,32(11):21-24；张驰. 氧化锌纳米棒压电发电纺织品的制备[D].东华大学,2016）。

但是目前纳米氧化锌对纤维素纤维的改性主要是通过后整理法来实现。后整理法主要采用浸渍、浸轧、涂层或喷涂等方法将纳米材料整理到纤维上，并使之固着在纺织材料上的一种方法。后整理法具有工艺简单、可操作性强等优势。但加工过程中存在纳米材料易团聚，纳米材料在纤维和织物表面分布不均匀，纳米材料与纤维结合牢度低的问题（超支化聚合物纳米材料的制备及对纺织品的改性研究[D].苏州大学,2013）。

发明内容

本发明针对上述不足，提供一种基于纳米氧化锌的多功能纤维素纤维及其制备方法, 所述多功能纤维素纤维从内到外依次为纤维素纤维层、牛血清白蛋白（BSA）层、氧化锌纳米颗粒层、BSA层；所述氧化锌纳米颗粒均匀分散在BSA层中；所述纤维素纤维层、BSA层、氧化锌纳米颗粒层、BSA层层与层之间通过静电引力、氢键和范德华力结合。

本发明通过下述技术方案予以实现：