一种兼具抗紫外效应的自清洁织物的制备方法技术领域
本发明涉及一种兼具抗紫外效应的自清洁织物的制备方法,属于织物后整理领
域。
背景技术
随着人们日常生活的不断提高,对功能性纺织品有了更多新的需求。纺织纤维或
织物接触到含水或含油污渍很容易被污染,经过疏水化处理的纤维或织物以其独特的自清
洁、抗污染等性能,能够有效遏制材料表面的水溶性污渍污染、油性污渍污染、电流的传导
以及流体的粘滞等问题。目前,通过在纺织品表面进行TiO2涂层修饰是制备自清洁织物的
重要方法之一。同时,纳米TiO2也是一种紫外线屏蔽剂,可有效屏蔽外界紫外线,从而避免
紫外线对纤维或织物材料所带来不可逆转的损伤,且TiO2本身具备无毒无味、化学稳定性
好、安全环保、屏蔽范围宽等优点,赋予了织物多重功能性效果。中国专利公开号
CN101654863A,公开日是2010年2月24日,名称为“制备具有自清洁性能的纤维织物的方
法”,该方法采用钛盐在酸性条件下水解而制得具有纳米结构的TiO2混合液,纤维织物浸泡
胶化处理后可得到自清洁的效果,但胶化处理时间长,且对纤维织物的柔软性存在的影响。
中国专利公开号CN102277724A,公开日是2011年12月14日,发明名称为“一种纳米抗紫外抗
菌自清洁织物的整理方法”,提出一种利用钛盐水解构造具有纳米结构的TiO2整理液,然后
将织物分别在整理液和拒水剂溶液中进行多次浸轧,烘焙干燥后即产生抗紫外和自清洁功
能,该方法虽能够获得较好的抗紫外和自清洁的效果,但工艺复杂,要多次浸轧,较为繁琐,
效率较低,而且织物耐久性和服用性能差。中国专利公开号CN103572584A,公开日是2014年
2月12日,发明名称为“具有抗紫外及自清洁双重效果的改性纳米二氧化钛整理剂的制备方
法”,利用有机硅烷偶联剂对纳米TiO2进行表面改性形成整理剂,织物在整理剂中处理改造
后即可,此方法简单、操作使用强,但纳米TiO2附着效果差,产率低,从而使得抗紫外及自清
洁效果的持久性差,而且织物粗糙,手感差。
发明内容
针对上述问题,本发明的目的在于提供一种兼具抗紫外效应的自清洁织物的制备
方法。
为了实现上述目的,本发明的技术解决方案为,一种兼具抗紫外效应的自清洁织
物的制备方法,所述的方法按以下步骤进行:
A织物的清洁化处理,将织物按浴比为1:50-100在有机溶剂中超声清洗30-60min,
然后在45-80℃干燥2-4h,再将织物按浴比为1:50-100在去离子水中超声清洗30-60min,然
后在80-100℃干燥6-10h,得到处理后的织物,所用有机溶剂为乙醇或丙醇或乙醚或丙酮或
氯仿中的一种。
B将经步骤A处理后的织物放入温度为120-200℃的原子层沉积设备的反应腔体
内,用纯度为99.999%的氮气吹扫3-10min,然后采用纯度大于97%的TiCl4或四异丙醇钛
为第一前驱体,将TiCl4或四异丙醇钛加热至60-80℃形成TiCl4或四异丙醇钛蒸气,并以脉
冲形式将TiCl4或四异丙醇钛蒸气送入反应腔体,脉冲时间为0.05-0.2s,暴露时间为8-
15s,再用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为15-30s,去离子水为第二前驱体,以脉冲
形式送入反应腔体,脉冲时间为0.01-0.1s,暴露时间为8-15s,再用纯度为99.999%的氮气
吹扫,吹扫时间为15-30s,完成一次沉积循环,即在织物表面形成了一层厚度约为0.8-1nm
的功能纳米TiO2薄膜,重复此沉积循环10-10000次,所用的织物为棉织物、竹织物、麻织物、
蚕丝织物、羊毛织物、羽绒织物、大豆蛋白织物、牛奶蛋白织物、聚酯织物、乙纶织物、玻纤织
物、丙纶织物、粘胶织物、腈纶织物、涤纶织物、维纶织物、氨纶织物及其混纺织物中的一种。
C将经步骤B处理后的表面沉积有功能纳米TiO2薄膜的织物放入温度为80-150℃
的原子层沉积设备的反应腔体内,用纯度为99.999%的氮气吹扫25-30min,然后将去离子
水以脉冲形式泵入反应腔体内,脉冲时间为0.05-0.2s,暴露时间为8-15s,再用纯度为
99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为15-30s,再将1.0M-5.0M的三甲基铝/庚烷溶液以脉冲形
式泵入反应腔体内,脉冲时间为0.005-0.02s,暴露时间为5-12s,然后用纯度为99.999%的
氮气吹扫,吹扫时间为10-35s,即在沉积有功能纳米TiO2薄膜的织物表面上沉积了一层铝
基功能纳米薄膜,重复此沉积循环1-100次,即得兼具抗紫外效应的自清洁织物,沉积的铝
基功能纳米薄膜每个单循环生长厚度为0.82-1.2nm。
由于采用以上技术方案,本发明提供的一种兼具抗紫外效应的自清洁织物的有益
效果是:
(1)本发明依次采用钛基和铝基功能纳米薄膜对织物表面进行改性,可有效发挥
钛基和铝基纳米粒子的协同作用,使整理后的织物既具有TiO2的抗紫外的功能,又具有铝
基纳米粒子的热稳定性和机械稳定性,从而显著提高织物的抗紫外及自清洁性能。
(2)本发明适用织物种类较多,且沉积钛基和铝基功能纳米薄膜在一定程度上不
改变织物的本征和穿着特性,如织物的柔软性,光滑及舒适性。
(3)本发明采用的原子层沉积技术,制备工艺简单、操作方便、生产效率高、成本和
能耗低,制备的钛基和铝基功能纳米薄膜是通过化学键键合在织物表面,且分布均匀、薄膜
厚度可控、保型性和耐久性好,可有效避免功能纳米薄膜出现剥离或脱落。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。
一种兼具抗紫外效应的自清洁织物的制备方法,所述方法按以下步骤进行:
A织物的清洁化处理,将织物按浴比为1:50-100在有机溶剂中超声清洗30-60min,
在45-80℃条件下干燥2-4h;再将织物按浴比为1:50-100在去离子水中超声清洗30-60min,
然后在80-100℃条件下干燥6-10h,得到处理后的织物。所用有机溶剂为乙醇或丙醇或乙醚
或丙酮或氯仿中的一种。
B将经步骤A处理后的织物放入温度为120-200℃的原子层沉积设备的反应腔体
内,用纯度为99.999%的氮气吹扫3-10min,然后采用纯度大于97%的TiCl4或四异丙醇钛
为第一前驱体,将TiCl4或四异丙醇钛加热至60-80℃形成TiCl4或四异丙醇钛蒸气,并以脉
冲形式将TiCl4或四异丙醇钛蒸气送入反应腔体,脉冲时间为0.05-0.2s,暴露时间为8-
15s,用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为15-30s;去离子水为第二前驱体,以脉冲形
式送入反应腔体,脉冲时间为0.01-0.1s,暴露时间为8-15s,再用纯度为99.999%的氮气吹
扫25min,其中,氮气流速为50sccm,吹扫时间为15-30s,完成一次沉积循环,即在织物表面
沉积了一层TiO2薄膜,重复以上沉积循环10-10000次后,即在织物表面形成了一层功能纳
米TiO2薄膜;所用的织物包括棉织物、竹织物、麻织物、蚕丝织物、羊毛织物、羽绒织物、大豆
蛋白织物、牛奶蛋白织物、聚酯织物、乙纶织物、玻纤织物、丙纶织物、粘胶织物、腈纶织物、
涤纶织物、维纶织物、氨纶织物及其混纺织物。
C将经步骤B处理后的表面沉积有功能纳米TiO2薄膜的织物放入温度为80-150℃
的原子层沉积设备的反应腔体内,用纯度为99.999%的氮气吹扫25-30min,然后将去离子
水以脉冲形式泵入反应腔体内,脉冲时间为0.05-0.2s,暴露时间为8-15s,再用纯度为
99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为15-30s,再将1.0M-5.0M的三甲基铝/庚烷溶液以脉冲形
式泵入反应腔体内,脉冲时间为0.005-0.02s,暴露时间为5-12s,然后用纯度为99.999%的
氮气吹扫,吹扫时间为10-35s,即在沉积有功能纳米TiO2薄膜的织物表面上沉积了一层铝
基功能纳米薄膜,重复此沉积循环1-100次,即得兼具抗紫外效应的自清洁织物。
采用该方法制备的兼具抗紫外效应的自清洁织物,能够较好的保持织物的本征特
性,且功能纳米TiO2薄膜是通过化学键键合在织物表面,有效防止薄膜出现剥离或脱落,沉
积TiO2薄膜的织物不仅获得了持久稳定的抗紫外薄膜涂层,且表面具有较好的自清洁效
果。本发明具有工艺设备简单、操作流程少、反应条件温和、生产效率高、成本和能耗低,为
原子层沉积在织物表面改性方法上提供了一条新的途径。
当然,所描述的实施例仅是本发明的的一部分实施例,而不是全部实施例。基于本
发明的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他实例,均属于
本发明保护范围。
实施例1
将棉织物按浴比为1:50在乙醇溶剂中超声清洗30min,在45℃条件下干燥2h;再将
棉织物按浴比为1:50在去离子水中超声清洗30min,然后在80℃条件下干燥6h,接下来将处
理后的棉织物放入温度为120℃的原子层沉积设备的反应腔体内,用纯度为99.999%的氮
气吹扫3min,然后采用纯度大于97%的TiCl4为第一前驱体,将TiCl4加热至60℃形成TiCl4
蒸气,并以脉冲形式将TiCl4蒸气送入反应腔体,脉冲时间为0.05s,暴露时间为8s,用纯度
为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为15s;去离子水为第二前驱体,以脉冲形式送入反应腔
体,脉冲时间为0.01s,暴露时间为8s,再用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为15s,即
在棉织物表面形成了一层功能纳米TiO2薄膜,重复此沉积循环100次。
将表面沉积有功能纳米TiO2薄膜的棉织物放入温度为80℃的原子层沉积设备的
反应腔体内,用纯度为99.999%的氮气吹扫25min,然后将去离子水以脉冲形式泵入反应腔
体内,脉冲时间为0.05s,暴露时间为8s,再用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为15s,
再将1.0M的三甲基铝/庚烷溶液以脉冲形式泵入反应腔体内,脉冲时间为0.005s,暴露时间
为5s,然后用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为10s,即在沉积有功能纳米TiO2薄膜
的棉织物表面上沉积了一层铝基功能纳米薄膜,重复此沉积循环10次,即得兼具抗紫外效
应的自清洁棉织物。
实施例2
将竹织物按浴比为1:70在丙醇溶剂中超声清洗30min,在60℃条件下干燥3h;再将
竹织物按浴比为1:50在去离子水中超声清洗45min,然后在100℃条件下干燥6h,接下来将
处理后的竹织物放入温度为150℃的原子层沉积设备的反应腔体内,用纯度为99.999%的
氮气吹扫5min,然后采用纯度大于97%的四异丙醇钛为第一前驱体,将四异丙醇钛加热至
80℃形成四异丙醇钛蒸气,并以脉冲形式将四异丙醇钛蒸气送入反应腔体,脉冲时间为
0.1s,暴露时间为10s,再用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为18s;去离子水为第二
前驱体,以脉冲形式送入反应腔体,脉冲时间为0.02s,暴露时间为10s,再用纯度为
99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为20s,即在竹织物表面形成了一层功能纳米TiO2薄膜,重
复此沉积循环1000次。
将表面沉积有功能纳米TiO2薄膜的竹织物放入温度为100℃的原子层沉积设备的
反应腔体内,用纯度为99.999%的氮气吹扫25min,然后将去离子水以脉冲形式泵入反应腔
体内,脉冲时间为0.1s,暴露时间为10s,再用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为20s,
再将2.0M的三甲基铝/庚烷溶液以脉冲形式泵入反应腔体内,脉冲时间为0.01s,暴露时间
为8s,然后用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为15s,即在沉积有功能纳米TiO2薄膜
的竹织物表面上沉积了一层铝基功能纳米薄膜,重复此沉积循环20次,即得兼具抗紫外效
应的自清洁竹织物。
实施例3
将麻织物按浴比为1:50在丙酮溶剂中超声清洗30min,在60℃条件下干燥4h,再将
麻织物按浴比为1:70在去离子水中超声清洗30min,然后在100℃条件下干燥8h,接下来将
处理后的麻织物放入温度为150℃的原子层沉积设备的反应腔体内,用纯度为99.999%的
氮气吹扫5min,然后采用纯度大于97%的四异丙醇钛为第一前驱体,将四异丙醇钛加热至
80℃形成四异丙醇钛蒸气,并以脉冲形式将四异丙醇钛蒸气送入反应腔体,脉冲时间为
0.05s,暴露时间为8s,再用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为20s;去离子水为第二
前驱体,以脉冲形式送入反应腔体,脉冲时间为0.05s,暴露时间为10s,再用纯度为
99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为15s,即在麻织物表面形成了一层功能纳米TiO2薄膜,重
复此沉积循环1000次。
将表面沉积有功能纳米TiO2薄膜的麻织物放入温度为100℃的原子层沉积设备的
反应腔体内,用纯度为99.999%的氮气吹扫30min,然后将去离子水以脉冲形式泵入反应腔
体内,脉冲时间为0.1s,暴露时间为10s,再用氮气吹扫,吹扫时间为20s,再将1.0M的三甲基
铝/庚烷溶液以脉冲形式泵入反应腔体内,脉冲时间为0.01s,暴露时间为5s,然用纯度为
99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为10s,即在沉积有功能纳米TiO2薄膜的麻织物表面上沉积
了一层铝基功能纳米薄膜,重复此沉积循环20次,即得兼具抗紫外效应的自清洁麻织物。
实施例4
将蚕丝织物按浴比为1:80在乙醇溶剂中超声清洗30min,在60℃条件下干燥4h,再
将蚕丝织物按浴比为1:70在去离子水中超声清洗30min,然后在100℃条件下干燥6h,接下
来将处理后的蚕丝织物放入温度为150℃的原子层沉积设备的反应腔体内,用纯度为
99.999%的氮气吹扫10min,然后采用纯度大于97%的TiCl4为第一前驱体,将TiCl4加热至
60℃形成TiCl4蒸气,并以脉冲形式将TiCl4蒸气送入反应腔体,脉冲时间为0.05s,暴露时间
为8s,再用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为15s;去离子水为第二前驱体,以脉冲形
式送入反应腔体,脉冲时间为0.01s,暴露时间为8s,再用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫
时间为15s,即在蚕丝织物表面形成了一层功能纳米TiO2薄膜,重复此沉积循环2000次。
将表面沉积有功能纳米TiO2薄膜的蚕丝织物放入温度为150℃的原子层沉积设备
的反应腔体内,用纯度为99.999%的氮气吹扫25min,然后将去离子水以脉冲形式泵入反应
腔体内,脉冲时间为0.2s,暴露时间为15s,再用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为
30s,再将3.0M的三甲基铝/庚烷溶液以脉冲形式泵入反应腔体内,脉冲时间为0.015s,暴露
时间为10s,然用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为10s,即在沉积有功能纳米TiO2薄
膜的蚕丝织物表面上沉积了一层铝基功能纳米薄膜,重复此沉积循环50次,即得兼具抗紫
外效应的自清洁蚕丝织物。
实施例5
将羊毛织物按浴比为1:70在丙醇溶剂中超声清洗30min,在60℃条件下干燥3h;再
将羊毛织物按浴比为1:50在去离子水中超声清洗40min,然后在80℃条件下干燥6h,接下来
将处理后的羊毛织物放入温度为120℃的原子层沉积设备的反应腔体内,用纯度为
99.999%的氮气吹扫8min,然后采用纯度大于97%的四异丙醇钛为第一前驱体,将四异丙
醇钛加热至80℃形成四异丙醇钛蒸气,并以脉冲形式将四异丙醇钛蒸气送入反应腔体,脉
冲时间为0.1s,暴露时间为12s,再用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为18s;去离子
水为第二前驱体,以脉冲形式送入反应腔体,脉冲时间为0.05s,暴露时间为10s,再用纯度
为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为20s,即在羊毛织物表面形成了一层功能纳米TiO2薄
膜,重复此沉积循环3000次。
将表面沉积有功能纳米TiO2薄膜的羊毛织物放入温度为100℃的原子层沉积设备
的反应腔体内,用纯度为99.999%的氮气吹扫25min,然后将去离子水以脉冲形式泵入反应
腔体内,脉冲时间为0.1s,暴露时间为10s,再用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为
20s,再将2.0M的三甲基铝/庚烷溶液以脉冲形式泵入反应腔体内,脉冲时间为0.01s,暴露
时间为8s,然后用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为15s,即在沉积有功能纳米TiO2
薄膜的羊毛织物表面上沉积了一层铝基功能纳米薄膜,重复此沉积循环60次,即得兼具抗
紫外效应的自清洁羊毛织物。
实施例6
将羽绒织物按浴比为1:80在丙酮溶剂中超声清洗30min,在60℃条件下干燥4h;再
将羽绒织物按浴比为1:50在去离子水中超声清洗30min,然后在80℃条件下干燥6h,接下来
将处理后的羽绒织物放入温度为120℃的原子层沉积设备的反应腔体内,用纯度为
99.999%的氮气吹扫3min,然后采用纯度大于97%的TiCl4为第一前驱体,将TiCl4加热至60
℃形成TiCl4蒸气,并以脉冲形式将TiCl4蒸气送入反应腔体,脉冲时间为0.05s,暴露时间为
8s,再用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为15s;去离子水为第二前驱体,以脉冲形式
送入反应腔体,脉冲时间为0.01s,暴露时间为8s,再用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时
间为15s,即在羽绒织物表面形成了一层功能纳米TiO2薄膜,重复此沉积循环3500次。
将表面沉积有功能纳米TiO2薄膜的羽绒织物放入温度为80℃的原子层沉积设备
的反应腔体内,用纯度为99.999%的氮气吹扫25min,然后将去离子水以脉冲形式泵入反应
腔体内,脉冲时间为0.05s,暴露时间为8s,再用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为
15s,再将2.0M的三甲基铝/庚烷溶液以脉冲形式泵入反应腔体内,脉冲时间为0.01s,暴露
时间为10s,然后用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为25s,即在沉积有功能纳米TiO2
薄膜的羽绒织物表面上沉积了一层铝基功能纳米薄膜,重复此沉积循环80次,即得兼具抗
紫外效应的自清洁羽绒织物。
实施例7
将大豆蛋白织物按浴比为1:70在丙醇溶剂中超声清洗30min,在60℃条件下干燥
3h;再将大豆蛋白织物按浴比为1:60在去离子水中超声清洗45min,然后在80℃条件下干燥
6h,接下来将处理后的大豆蛋白织物放入温度为180℃的原子层沉积设备的反应腔体内,用
纯度为99.999%的氮气吹扫8min,然后采用纯度大于97%的四异丙醇钛为第一前驱体,将
四异丙醇钛加热至80℃形成四异丙醇钛蒸气,并以脉冲形式将四异丙醇钛蒸气送入反应腔
体,脉冲时间为0.2s,暴露时间为10s,再用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为20s;去
离子水为第二前驱体,以脉冲形式送入反应腔体,脉冲时间为0.05s,暴露时间为10s,再用
纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为25s,即在大豆蛋白织物表面形成了一层功能纳米
TiO2薄膜,重复此沉积循环4000次。
将表面沉积有功能纳米TiO2薄膜的大豆蛋白织物放入温度为120℃的原子层沉积
设备的反应腔体内,用纯度为99.999%的氮气吹扫25min,然后将去离子水以脉冲形式泵入
反应腔体内,脉冲时间为0.1s,暴露时间为10s,再用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间
为20s,再将1.0M的三甲基铝/庚烷溶液以脉冲形式泵入反应腔体内,脉冲时间为0.015s,暴
露时间为10s,然后用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为20s,即在沉积有功能纳米
TiO2薄膜的大豆蛋白织物表面上沉积了一层铝基功能纳米薄膜,重复此沉积循环60次,即
得兼具抗紫外效应的自清洁大豆蛋白织物。
实施例8
将牛奶蛋白织物按浴比为1:60在乙醚溶剂中超声清洗30min,在45℃条件下干燥
2h;再将牛奶蛋白织物按浴比为1:75在去离子水中超声清洗30min,然后在80℃条件下干燥
8h,接下来将处理后的牛奶蛋白织物放入温度为180℃的原子层沉积设备的反应腔体内,用
纯度为99.999%的氮气吹扫3min,然后采用纯度大于97%的TiCl4为第一前驱体,将TiCl4加
热至80℃形成TiCl4蒸气,并以脉冲形式将TiCl4蒸气送入反应腔体,脉冲时间为0.05s,暴露
时间为8s,再用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为15s;去离子水为第二前驱体,以脉
冲形式送入反应腔体,脉冲时间为0.08s,暴露时间为10s,再用纯度为99.999%的氮气吹
扫,吹扫时间为30s,即在牛奶蛋白织物表面形成了一层功能纳米TiO2薄膜,重复此沉积循
环4500次。
将表面沉积有功能纳米TiO2薄膜的牛奶蛋白织物放入温度为120℃的原子层沉积
设备的反应腔体内,用纯度为99.999%的氮气吹扫25min,然后将去离子水以脉冲形式泵入
反应腔体内,脉冲时间为0.05s,暴露时间为8s,再用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间
为15s,再将5.0M的三甲基铝/庚烷溶液以脉冲形式泵入反应腔体内,脉冲时间为0.02s,暴
露时间为5s,然用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为10s,即在沉积有功能纳米TiO2
薄膜的牛奶蛋白织物表面上沉积了一层铝基功能纳米薄膜,重复此沉积循环80次,即得兼
具抗紫外效应的自清洁牛奶蛋白织物。
实施例9
将聚酯织物按浴比为1:50在丙醇溶剂中超声清洗30min,在80℃条件下干燥3h;再
将聚酯织物按浴比为1:80在去离子水中超声清洗45min,然后在100℃条件下干燥6h,接下
来将处理后的聚酯织物放入温度为150℃的原子层沉积设备的反应腔体内,用纯度为
99.999%的氮气吹扫5min,然后采用纯度大于97%的四异丙醇钛为第一前驱体,将四异丙
醇钛加热至80℃形成四异丙醇钛蒸气,并以脉冲形式将四异丙醇钛蒸气送入反应腔体,脉
冲时间为0.1s,暴露时间为15s,再用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为30s;去离子
水为第二前驱体,以脉冲形式送入反应腔体,脉冲时间为0.1s,暴露时间为10s,再用纯度为
99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为25s,即在聚酯织物表面形成了一层功能纳米TiO2薄膜,
重复此沉积循环5000次。
将表面沉积有功能纳米TiO2薄膜的聚酯织物放入温度为100℃的原子层沉积设备
的反应腔体内,用纯度为99.999%的氮气吹扫25min,然后将去离子水以脉冲形式泵入反应
腔体内,脉冲时间为0.1s,暴露时间为10s,再用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为
20s,再将4.0M的三甲基铝/庚烷溶液以脉冲形式泵入反应腔体内,脉冲时间为0.02s,暴露
时间为12s,然后用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为20s,即在沉积有功能纳米TiO2
薄膜的聚酯织物表面上沉积了一层铝基功能纳米薄膜,重复此沉积循环100次,即得兼具抗
紫外效应的自清洁聚酯织物。
实施例10
将乙纶织物按浴比为1:75在氯仿溶剂中超声清洗30min,在60℃条件下干燥4h;再
将乙纶织物按浴比为1:75在去离子水中超声清洗30min,然后在100℃条件下干燥8h,接下
来将处理后的乙纶织物放入温度为150℃的原子层沉积设备的反应腔体内,用纯度为
99.999%的氮气吹扫10min,然后采用纯度大于97%的TiCl4为第一前驱体,将TiCl4加热至
80℃形成TiCl4蒸气,并以脉冲形式将TiCl4蒸气送入反应腔体,脉冲时间为0.05s,暴露时间
为8s,再用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为15s;去离子水为第二前驱体,以脉冲形
式送入反应腔体,脉冲时间为0.01s,暴露时间为15s,再用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹
扫时间为30s,即在乙纶织物表面形成了一层功能纳米TiO2薄膜,重复此沉积循环6000次。
将表面沉积有功能纳米TiO2薄膜的乙纶织物放入温度为80℃的原子层沉积设备
的反应腔体内,用纯度为99.999%的氮气吹扫25min,然后将去离子水以脉冲形式泵入反应
腔体内,脉冲时间为0.05s,暴露时间为8s,再用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为
15s,再将2.0M的三甲基铝/庚烷溶液以脉冲形式泵入反应腔体内,脉冲时间为0.02s,暴露
时间为5s,然后用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为10s,即在沉积有功能纳米TiO2
薄膜的乙纶织物表面上沉积了一层铝基功能纳米薄膜,重复此沉积循环80次,即得兼具抗
紫外效应的自清洁乙纶织物。
实施例11
将玻纤织物按浴比为1:80在氯仿溶剂中超声清洗30min,在50℃条件下干燥4h;再
将玻纤织物按浴比为1:80在去离子水中超声清洗30min,然后在100℃条件下干燥8h,接下
来将处理后的玻纤织物放入温度为120℃的原子层沉积设备的反应腔体内,用纯度为
99.999%的氮气吹扫10min,然后采用纯度大于97%的TiCl4为第一前驱体,将TiCl4加热至
80℃形成TiCl4蒸气,并以脉冲形式将TiCl4蒸气送入反应腔体,脉冲时间为0.05s,暴露时间
为8s,再用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为15s;去离子水为第二前驱体,以脉冲形
式送入反应腔体,脉冲时间为0.01s,暴露时间为15s,再用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹
扫时间为30s,即在玻纤织物表面形成了一层功能纳米TiO2薄膜,重复此沉积循环6500次。
将表面沉积有功能纳米TiO2薄膜的玻纤织物放入温度为80℃的原子层沉积设备
的反应腔体内,用纯度为99.999%的氮气吹扫25min,然后将去离子水以脉冲形式泵入反应
腔体内,脉冲时间为0.05s,暴露时间为8s,再用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为
30s,再将3.0M的三甲基铝/庚烷溶液以脉冲形式泵入反应腔体内,脉冲时间为0.01s,暴露
时间为8s,然后用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为25s,即在沉积有功能纳米TiO2
薄膜的玻纤织物表面上沉积了一层铝基功能纳米薄膜,重复此沉积循环50次,即得兼具抗
紫外效应的自清洁玻纤织物。
实施例12
将丙纶织物按浴比为1:50在乙醚溶剂中超声清洗30min,在80℃条件下干燥3h;再
将丙纶织物按浴比为1:80在去离子水中超声清洗45min,然后在100℃条件下干燥6h,接下
来将处理后的丙纶织物放入温度为150℃的原子层沉积设备的反应腔体内,用纯度为
99.999%的氮气吹扫5min,然后采用纯度大于97%的四异丙醇钛为第一前驱体,将四异丙
醇钛加热至80℃形成四异丙醇钛蒸气,并以脉冲形式将四异丙醇钛蒸气送入反应腔体,脉
冲时间为0.1s,暴露时间为8s,再用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为20s;去离子水
为第二前驱体,以脉冲形式送入反应腔体,脉冲时间为0.01s,暴露时间为15s,再用纯度为
99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为20s,即在丙纶织物表面形成了一层功能纳米TiO2薄膜,
重复此沉积循环7000次。
将表面沉积有功能纳米TiO2薄膜的丙纶织物放入温度为100℃的原子层沉积设备
的反应腔体内,用纯度为99.999%的氮气吹扫25min,然后将去离子水以脉冲形式泵入反应
腔体内,脉冲时间为0.1s,暴露时间为10s,再用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为
20s,再将3.0M的三甲基铝/庚烷溶液以脉冲形式泵入反应腔体内,脉冲时间为0.02s,暴露
时间为12s,然后用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为20s,即在沉积有功能纳米TiO2
薄膜的丙纶织物表面上沉积了一层铝基功能纳米薄膜,重复此沉积循环100次,即得兼具抗
紫外效应的自清洁丙纶织物。
实施例13
将粘胶织物按浴比为1:50在氯仿溶剂中超声清洗30min,在60℃条件下干燥2h;再
将粘胶织物按浴比为1:50在去离子水中超声清洗30min,然后在80℃条件下干燥6h,接下来
将处理后的粘胶织物放入温度为150℃的原子层沉积设备的反应腔体内,用纯度为
99.999%的氮气吹扫3min,然后采用纯度大于97%的TiCl4为第一前驱体,将TiCl4加热至60
℃形成TiCl4蒸气,并以脉冲形式将TiCl4蒸气送入反应腔体,脉冲时间为0.05s,暴露时间为
8s,再用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为15s;去离子水为第二前驱体,以脉冲形式
送入反应腔体,脉冲时间为0.01s,暴露时间为8s,再用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时
间为15s,即在粘胶织物表面形成了一层功能纳米TiO2薄膜,重复此沉积循环7500次。
将表面沉积有功能纳米TiO2薄膜的粘胶织物放入温度为80℃的原子层沉积设备
的反应腔体内,用纯度为99.999%的氮气吹扫25min,然后将去离子水以脉冲形式泵入反应
腔体内,脉冲时间为0.05s,暴露时间为8s,再用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为
15s,再将1.0M的三甲基铝/庚烷溶液以脉冲形式泵入反应腔体内,脉冲时间为0.005s,暴露
时间为5s,然后用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为10s,即在沉积有功能纳米TiO2
薄膜的粘胶织物表面上沉积了一层铝基功能纳米薄膜,重复此沉积循环40次,即得兼具抗
紫外效应的自清洁粘胶织物。
实施例14
将腈纶织物按浴比为1:70在丙醇溶剂中超声清洗30min,在60℃条件下干燥3h;再
将腈纶织物按浴比为1:50在去离子水中超声清洗45min,然后在80℃条件下干燥10h,接下
来将处理后的腈纶织物放入温度为150℃的原子层沉积设备的反应腔体内,用纯度为
99.999%的氮气吹扫5min,然后采用纯度大于97%的四异丙醇钛为第一前驱体,将四异丙
醇钛加热至80℃形成四异丙醇钛蒸气,并以脉冲形式将四异丙醇钛蒸气送入反应腔体,脉
冲时间为0.1s,暴露时间为10s,再用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为18s;去离子
水为第二前驱体,以脉冲形式送入反应腔体,脉冲时间为0.02s,暴露时间为10s,再用纯度
为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为20s,即在腈纶织物表面形成了一层功能纳米TiO2薄
膜,重复此沉积循环8000次。
将表面沉积有功能纳米TiO2薄膜的腈纶织物放入温度为100℃的原子层沉积设备
的反应腔体内,用纯度为99.999%的氮气吹扫25min,然后将去离子水以脉冲形式泵入反应
腔体内,脉冲时间为0.1s,暴露时间为10s,再用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为
20s,再将5.0M的三甲基铝/庚烷溶液以脉冲形式泵入反应腔体内,脉冲时间为0.005s,暴露
时间为8s,然后用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为15s,即在沉积有功能纳米TiO2
薄膜的腈纶织物表面上沉积了一层铝基功能纳米薄膜,重复此沉积循环80次,即得兼具抗
紫外效应的自清洁腈纶织物。
实施例15
将涤纶织物按浴比为1:100在丙酮溶剂中超声清洗30min,在60℃干燥3h;再将涤
纶织物按浴比为1:80在去离子水中超声清洗45min,然后在100℃条件下干燥10h,接下来将
处理后的涤纶织物放入温度为150℃的原子层沉积设备的反应腔体内,用纯度为99.999%
的氮气吹扫5min,然后采用纯度大于97%的四异丙醇钛为第一前驱体,将四异丙醇钛加热
至80℃形成四异丙醇钛蒸气,并以脉冲形式将四异丙醇钛蒸气送入反应腔体,脉冲时间为
0.1s,暴露时间为10s,再用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为18s;去离子水为第二
前驱体,以脉冲形式送入反应腔体,脉冲时间为0.05s,暴露时间为12s,再用纯度为
99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为30s,即在涤纶织物表面形成了一层功能纳米TiO2薄膜,
重复此沉积循环8500次。
将表面沉积有功能纳米TiO2薄膜的涤纶织物放入温度为100℃的原子层沉积设备
的反应腔体内,用纯度为99.999%的氮气吹扫25min,然后将去离子水以脉冲形式泵入反应
腔体内,脉冲时间为0.2s,暴露时间为15s,再用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为
30s,再将3.0M的三甲基铝/庚烷溶液以脉冲形式泵入反应腔体内,脉冲时间为0.005s,暴露
时间为8s,然后用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为15s,即在沉积有功能纳米TiO2
薄膜的涤纶织物表面上沉积了一层铝基功能纳米薄膜,重复此沉积循环80次,即得兼具抗
紫外效应的自清洁涤纶织物。
实施例16
将维纶织物按浴比为1:80在乙醚溶剂中超声清洗30min,在60℃条件下干燥4h;再
将维纶织物以浴比为1:50在去离子水中超声清洗30min,然后在80℃条件下干燥6h,接下来
将处理后的维纶织物放入温度为200℃的原子层沉积设备的反应腔体内,用纯度为
99.999%的氮气吹扫3min,然后采用纯度大于97%的TiCl4为第一前驱体,将TiCl4加热至70
℃形成TiCl4蒸气,并以脉冲形式将TiCl4蒸气送入反应腔体,脉冲时间为0.05s,暴露时间为
8s,再用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为15s;去离子水为第二前驱体,以脉冲形式
送入反应腔体,脉冲时间为0.01s,暴露时间为8s,再用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时
间为25s,即在维纶织物表面形成了一层功能纳米TiO2薄膜,重复此沉积循环9000次。
将表面沉积有功能纳米TiO2薄膜的维纶织物放入温度为80℃的原子层沉积设备
的反应腔体内,用纯度为99.999%的氮气吹扫25min,然后将去离子水以脉冲形式泵入反应
腔体内,脉冲时间为0.05s,暴露时间为8s,再用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为
15s,再将2.0M的三甲基铝/庚烷溶液以脉冲形式泵入反应腔体内,脉冲时间为0.01s,暴露
时间为10s,然后用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为35s,即在沉积有功能纳米TiO2
薄膜的维纶织物表面上沉积了一层铝基功能纳米薄膜,重复此沉积循环40次,即得兼具抗
紫外效应的自清洁维纶织物。
实施例17
将氨纶织物按浴比为1:80在乙醚溶剂中超声清洗30min,在70℃条件下干燥3h;再
将氨纶织物以浴比为1:50在去离子水中超声清洗30min,然后在100℃条件下干燥10h,接下
来将处理后的氨纶织物放入温度为180℃的原子层沉积设备的反应腔体内,用纯度为
99.999%的氮气吹扫10min,然后采用纯度大于97%的TiCl4为第一前驱体,将TiCl4加热至
70℃形成TiCl4蒸气,并以脉冲形式将TiCl4蒸气送入反应腔体,脉冲时间为0.05s,暴露时间
为8s,再用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为15s;去离子水为第二前驱体,以脉冲形
式送入反应腔体,脉冲时间为0.2s,暴露时间为8s,再用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫
时间为30s,即在氨纶织物表面形成了一层功能纳米TiO2薄膜,重复此沉积循环9500次。
将表面沉积有功能纳米TiO2薄膜的氨纶织物放入温度为150℃的原子层沉积设备
的反应腔体内,用纯度为99.999%的氮气吹扫30min,然后将去离子水以脉冲形式泵入反应
腔体内,脉冲时间为0.2s,暴露时间为10s,再用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为
15s,再将3.0M的三甲基铝/庚烷溶液以脉冲形式泵入反应腔体内,脉冲时间为0.02s,暴露
时间为12s,然后用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为20s,即在沉积有功能纳米TiO2
薄膜的氨纶织物表面上沉积了一层铝基功能纳米薄膜,重复此沉积循环60次,即得兼具抗
紫外效应的自清洁氨纶织物。
实施例18
将混纺织物按浴比为1:100在氯仿溶剂中超声清洗30min,在80℃条件下干燥3h;
再将混纺织物按浴比为1:80在去离子水中超声清洗45min,然后在100℃条件下干燥10h,接
下来将处理后的混纺织物放入温度为150℃的原子层沉积设备的反应腔体内,用纯度为
99.999%的氮气吹扫10min,然后采用纯度大于97%的四异丙醇钛为第一前驱体,将四异丙
醇钛加热至80℃形成四异丙醇钛蒸气,并以脉冲形式将四异丙醇钛蒸气送入反应腔体,脉
冲时间为0.2s,暴露时间为10s,再用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为20s;去离子
水为第二前驱体,以脉冲形式送入反应腔体,脉冲时间为0.1s,暴露时间为10s,再用纯度为
99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为25s,即在混纺织物表面形成了一层功能纳米TiO2薄膜,
重复此沉积循环10000次。
将表面沉积有功能纳米TiO2薄膜的混纺织物放入温度为150℃的原子层沉积设备
的反应腔体内,用纯度为99.999%的氮气吹扫30min,然后将去离子水以脉冲形式泵入反应
腔体内,脉冲时间为0.2s,暴露时间为15s,再用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为
30s,再将5.0M的三甲基铝/庚烷溶液以脉冲形式泵入反应腔体内,脉冲时间为0.02s,暴露
时间为10s,然后用纯度为99.999%的氮气吹扫,吹扫时间为30s,即在沉积有功能纳米TiO2
薄膜的混纺织物表面上沉积了一层铝基功能纳米薄膜,重复此沉积循环100次,即得兼具抗
紫外效应的自清洁混纺织物。