光触媒加工纺织品在抗菌抗病毒消臭功能方面的应用.PDF

光触媒加工纺织品在抗菌、抗病毒、消臭功能方面的应用 北京建元天地环保科技有限公司努民、钟建军、李文秀 日本广濑又一株式会社 丸山贞夫 1、前言： 以纳米TiO2 为主要材料的光触媒在紫外线光的照射下，与空气中的水分子 - 接触，能产生强氧化力的氢氧自由基（--OH ），从而强效分解有机化合物，因 此被广泛应用于与大气净化、水净化、抗菌、除臭四个方面有关的方方面面。TiO2 自体是无害半导体金属化合物，被应用于防紫外线剂、化妆品等许多领域。在美 国和日本为公认的食品添加剂。二十年前TiO 已在瓷砖、涂料中被广泛使用， 2 各相关企业也开发出很多相关产品，但除此之外，TiO2 光触媒的实际效果我们却 知之甚少。 光触媒在紫外线或一部分可视光照射下产生效果，这种效果只产生于光触媒 表面，也就是说，对象物质只有接触光触媒表面才能发生分解反应。 如下图所示，光触媒的分解能力取决于下列各种因素：紫外线与光触媒的接 触面积，触媒的活性能力（紫外线波长与电子空穴对的生成数），紫外线强度和 照射时间等 2、 光触媒应用的限制问题 因光触媒有强烈分解有机物的特点，使其被局限于无机物制品上，如陶瓷、 玻璃等，虽然能分解细菌、病毒、有机化合物等，但对有机底材也产生分解作用， 因此，在有机纤维制品的应用领域受到很大限制，如何将光触媒的抗菌、除臭、 防静电、抗紫外线、易去污、吸湿快干等功能应用于纺织纤维制品上，是光触媒 科研人员多年研究的课题。主要问题是：TiO 光触媒使用的溶胶强度、常温低压 2 加工技术，特别是纤维制品耐热强度低，使常温、常压下光触媒的加工受到限制。 如图所示; TiO 光触媒在无机物上的使用图 2 3、 光触媒在纤维加工制品应用问题的解决 经多年的研究开发，我们解决了以下问题 1）常温加工，使光触媒技术在纺织品领域应用成为可能； 2）采用无机物作为缓和材，抑制有机底材的劣化； 3） 触媒与溶胶的完美结合，解决了附着强度问题，同时，触媒又有足够的 分解空间。 如图所示： 为使TiO2 光触媒不直接接触纤维（有机物），我们采用了磷灰石和二氧化 硅无机物质作为光触媒的缓和材料，缓和材料被覆于触媒之上，如图所示：磷灰 石的缓和作用起到不损伤纤维的作用。磷灰石有很多种种类，我们使用羟基化合 磷灰石，它是钙磷酸盐的一种，其成分与人体骨骼相近，生体适应性强，常被应 用于人造骨骼，人造牙齿等方面，是安全的无机物质。研究证明，磷灰石成分中 2- 3- - + 的Ca++、氨基酸中的酸性基（-COO-）、HPO 、PO 、OH 、-NH 都有很强烈的吸 4 4 3 附作用。 以磷灰石为缓和材的光触媒加工液有以下特点； 1） 不改变织物颜色 2）不改变手感 3） 耐洗涤 经十几年的研究开发，纳米TiO2 与磷灰石均匀分散的技术已达到最价状态， 因而解决了光触媒在纤维制品上应用的诸多困难，因而我们籍此开发了常温硬化 型“康洁纺”光触媒纤维加工液。 4、 康洁纺光触媒纤维加工液 康洁纺主要成分是纳米TiO2 与磷灰石，本液体根据加工制品的带液量进行 稀