地毯用自清洁抗菌效应的绒毛面层的制备方法技术

地毯用自清洁抗菌效应的绒毛面层的制备方法，属于纺织材料表面处理技术。本发明专利技术首先将绒毛面层依次用有机溶剂和去离子水超声清洗，再将清洁后的绒毛面层表面依次沉积功能纳米ZnO薄膜和功能纳米Al2O3薄膜，从而使得地毯的绒毛面层具有自清洁和抗菌特性。本发明专利技术制备的地毯用自清洁抗菌效应的绒毛面层，不仅使绒毛面层具有广谱抗菌的功能，又具有较好的热稳定性和机械稳定性，同时，又赋予了地毯绒毛面层自清洁效果，可显著提高其耐污和阻燃性能，持久性好，可有效延长了地毯的使用寿命，具有广阔的应用前景。

Method for preparing self-cleaning and antibacterial effect of carpet surface layer

The invention relates to a preparation method of a self-cleaning and antibacterial fluff surface layer for carpets, belonging to a textile material surface treatment technology. The invention firstly cleans the villus surface with organic solvent and deionized water in turn, and then deposits functional nano-ZnO film and functional nano-Al2O3 film on the cleaned villus surface in turn, so that the carpet villus surface has self-cleaning and antibacterial properties. The self-cleaning and anti-bacterial effect velvet surface layer for carpet prepared by the invention not only makes the velvet surface layer have broad-spectrum anti-bacterial function, but also has good thermal stability and mechanical stability, at the same time, it also gives the carpet velvet surface self-cleaning effect, can significantly improve its anti-fouling and flame retardant performance, has good durability, and can effectively prolong the carpet velvet surface layer. The service life of the carpet has broad application prospects.

【技术实现步骤摘要】
地毯用自清洁抗菌效应的绒毛面层的制备方法
：本专利技术涉及地毯用自清洁抗菌效应的绒毛面层的制备方法，属于纺织材料表面处理技术。
技术介绍
随着人们的生活水平不断提高，越来越注重生活环境的健康舒适，地毯作为一种居家生活的软装饰品，已经广泛使用于客厅、卧室等环境，因此，其清洁、抗菌等健康问题也受到极大的关注。目前，具有自清洁抗菌效应的地毯主要采用后加工整理型，后整理工艺一般都是对地毯纤维材料表面进行改性处理。中国专利公开号CN202878845U，公开日为2013年4月17日，名称为“一种抗菌复合面料”，所述的抗菌复合面料由PU皮革层、竹炭纤维层和布料层组合而成，其中，竹炭纤维层内填充纳米银微粒，制备的面料具有较好抗菌效果，柔软度和抗拉强度较为优异，但该面料接触油污后，其自清洁效果的能力较差，从而也会影响抗菌能力。中国专利公开号CN204869854U，公开日是2015年12月16日，名称为“防污耐腐蚀型抗菌复合面料”，该方法采用羊毛层、竹炭纤维层、抗菌层、耐腐蚀层、防污层进行合成，制备的面料层能够保证面料抗菌效果的同时，具备防污、耐腐蚀能力，但制备各功能面层均需要进行改性处理，工艺较为复杂，成本高、生茶效率低。中国专利公开号CN204049151U，公开日是2014年12月31日，名称为“抗菌地毯”，主要通过在织物地毯表面依次涂覆二氧化硅抗氧化层和光触媒层，使地毯在可见光作用下能够达到抗菌效果，有效净化室内空气，同时具有自清洁的能力，但涂覆在地毯织物表面的功能层容易出现剥离和脱落，从而降低抗菌及自清洁能力。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的在于提供地毯用自清洁抗菌效应的绒毛面层的制备方法。为了实现上述目的，本专利技术的技术解决方案为，地毯用自清洁抗菌效应的绒毛面层的制备方法，所述方法按以下步骤进行：地毯用自清洁抗菌效应的绒毛面层的制备方法，所述制备方法按以下步骤进行：步骤A绒毛面层的清洁化处理按浴比为1:50-100将绒毛面层置于有机溶剂中超声清洗30-60min，然后在45-80℃条件下干燥2-4h；再将干燥后的绒毛面层按浴比为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；步骤B绒毛面层的抗菌整理ZnO薄膜的原子层沉积：设定的原子层沉积参数为：反应温度：60-300℃；反应源：采用纯度大于97%的Zn(CH3)2或Zn(C2H5)2或Zn(CH3COO)2为第一前躯体，H2O或二元醇为第二前驱体，其中，第一前躯体和第二前躯体的源温均为室温；载气：10-150sccm的高纯氮气，高纯氮气的纯度为99.999%；将经步骤A得到的绒毛面层放入原子层沉积设备的反应腔，用高纯氮气吹扫3-10min，然后将第一前躯体以脉冲形式送入反应腔体，脉冲时间为0.1-0.4s，暴露时间为15-38s,再用高纯氮气吹扫，吹扫时间为30-50s；再将第二前驱体以脉冲形式送入反应腔体，脉冲时间为1-5s，暴露时间为20-60s，再用高纯氮气吹扫，吹扫时间为20-60s，完成了一次沉积循环；完成了一次沉积循环后，重复上述循环100-10000次，即完成在绒毛面层上沉积氧化锌薄膜；步骤C抗菌绒毛面层的表面修饰Al2O3薄膜的原子层沉积：设定的原子层沉积参数为：反应温度：60-400℃；反应源：采用1.0M-5.0M的Al(CH3)3/庚烷溶液或AlCl3/庚烷溶液或Al(CH3)2Cl/庚烷溶液为第一前躯体，H2O为第二前驱体，其中，第一前躯体和第二前躯体的源温均为室温；载气：10-150sccm的高纯氮气，高纯氮气的纯度为99.999%；将经步骤B得到的表面沉积有功能纳米ZnO薄膜的绒毛面层放入原子层沉积设备的反应腔，用高纯氮气吹扫25-30min，然后将第一前躯体以脉冲形式送入反应腔体，脉冲时间为0.005-0.02s，暴露时间为5-12s,再用高纯氮气吹扫，吹扫时间为10-35s；再将第二前驱体以脉冲形式送入反应腔体，脉冲时间为0.05-0.2s，暴露时间为8-15s，再用高纯氮气吹扫，吹扫时间为15-30s，完成了一次沉积循环；完成了一次沉积循环后，重复上述循环100-10000次，即完成在氧化锌薄膜上沉积氧化铝薄膜。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。所述的绒毛面层材质为蚕丝材质、绵羊毛材质、纯棉材质、椰纤材质、竹纤材质、麻纤材质、锦纶材质、涤纶材质、丙纶材质、腈纶材质、橡胶植绒材质、维纶材质、氨纶材质、粘胶材质中的一种。通过对ZnO和Al2O3薄膜的原子层沉积过程的多次重复，精准控制功能薄膜的厚度。所述的ZnO薄膜每一个沉积循环生长厚度为0.08-0.12nm，Al2O3薄膜每一个沉积循环生长厚度为0.08-0.2nm。由于采用以上技术方案，本专利技术提供的地毯用自清洁抗菌效应的绒毛面层的制备方法的有益效果是:(1)本专利技术依次采用锌基和铝基功能纳米薄膜对地毯绒毛面层进行修饰，可有效发挥锌基和铝基纳米粒子的协同作用，使修饰后的地毯绒毛面层既具有广谱抗菌的功能，又具有铝基纳米粒子的热稳定性和机械稳定性，同时，又赋予了地毯绒毛面层自清洁效果，显著提高其耐污和阻燃性能。更重要的是，制备的锌基和铝基功能纳米薄膜是通过化学键键合在地毯绒毛面层表面，可有效避免功能纳米薄膜在水洗或摩檫过程中出现剥离或脱落，且分布均匀、薄膜厚度可控、保型性好。(2)本专利技术的制备方法适用地毯绒毛面层种类较多，且沉积锌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，光滑及舒适性等。(3)本专利技术的制备方法制备工艺简单、操作方便、生产效率高、成本和能耗低，具有极大地应用前景。具体实施方式下面结合具体实地毯用自清洁抗菌效应的绒毛面层的制备方法，所述制备方法按以下步骤进行：步骤A绒毛面层的清洁化处理按浴比为1:50-100将绒毛面层置于有机溶剂中超声清洗30-60min，然后在45-80℃条件下干燥2-4h；再将干燥后的绒毛面层按浴比为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；步骤B绒毛面层的抗菌整理ZnO薄膜的原子层沉积：设定的原子层沉积参数为：反应温度：60-300℃；反应源：采用纯度大于97%的Zn(CH3)2或Zn(C2H5)2或Zn(CH3COO)2为第一前躯体，H2O或二元醇为第二前驱体，其中，第一前躯体和第二前躯体的源温均为室温；载气：10-150sccm的高纯氮气，高纯氮气的纯度为99.999%；将经步骤A得到的绒毛面层放入原子层沉积设备的反应腔，用高纯氮气吹扫3-10min，然后将第一前躯体以脉冲形式送入反应腔体，脉冲时间为0.1-0.4s，暴露时间为15-38s,再用高纯氮气吹扫，吹扫时间为30-50s；再将第二前驱体以脉冲形式送入反应腔体，脉冲时间为1-5s，暴露时间为20-60s，再用高纯氮气吹扫，吹扫时间为20-60s，完成了一次沉积循环；完成了一次沉积循环后，重复上述循环100-10000次，即完成在绒毛面层上沉积氧化锌薄膜；步骤C抗菌绒毛面层的表面修饰Al2O3薄膜的原子层沉积：设定的原子层沉积参数为：反应温度：60-400℃；反应源：采用1.0M-5.0M的Al(CH3)3/庚烷溶液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1. 地毯用自清洁抗菌效应的绒毛面层的制备方法，其特征在于：所述制备方法按以下步骤进行：步骤A 绒毛面层的清洁化处理按浴比为1:50‑100将绒毛面层置于有机溶剂中超声清洗30‑60min，然后在45‑80℃条件下干燥2‑4h；再将干燥后的绒毛面层按浴比为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；步骤B 绒毛面层的抗菌整理ZnO薄膜的原子层沉积：设定的原子层沉积参数为：反应温度： 60‑300℃；反应源：采用纯度大于97% 的Zn(CH3)2或Zn(C2H5)2或Zn(CH3COO)2为第一前躯体，H2O或二元醇为第二前驱体，其中，第一前躯体和第二前躯体的源温均为室温；载气：10‑150sccm的高纯氮气，高纯氮气的纯度为99.999%；将经步骤A得到的绒毛面层放入原子层沉积设备的反应腔，用高纯氮气吹扫3‑10min，然后将第一前躯体以脉冲形式送入反应腔体，脉冲时间为0.1‑0.4s，暴露时间为15‑38s, 再用高纯氮气吹扫，吹扫时间为30‑50s；再将第二前驱体以脉冲形式送入反应腔体，脉冲时间为1‑5s，暴露时间为20‑60s，再用高纯氮气吹扫，吹扫时间为20‑60s，完成了一次沉积循环；完成了一次沉积循环后，重复上述循环100‑10000次，即完成在绒毛面层上沉积氧化锌薄膜；步骤C 抗菌绒毛面层的表面修饰Al2O3薄膜的原子层沉积：设定的原子层沉积参数为：反应温度： 60‑400℃；反应源：采用1.0M‑5.0M的Al(CH3)3/庚烷溶液或AlCl3/庚烷溶液或Al(CH3)2Cl/庚烷溶液为第一前躯体，H2O为第二前驱体，其中，第一前躯体和第二前躯体的源温均为室温；载气：10‑150sccm的高纯氮气，高纯氮气的纯度为99.999%；将经步骤B得到的表面沉积有功能纳米ZnO薄膜的绒毛面层放入原子层沉积设备的反应腔，用高纯氮气吹扫25‑30min，然后将第一前躯体以脉冲形式送入反应腔体，脉冲时间为0.005‑0.02s，暴露时间为5‑12s, 再用高纯氮气吹扫，吹扫时间为10‑35s；再将第二前驱体以脉冲形式送入反应腔体，脉冲时间为0.05‑0.2s，暴露时间为8‑15s，再用高纯氮气吹扫，吹扫时间为15‑30s，完成了一次沉积循环；完成了一次沉积循环后，重复上述循环100‑10000次，即完成在氧化锌薄膜上沉积氧化铝薄膜。...

【技术特征摘要】
1.地毯用自清洁抗菌效应的绒毛面层的制备方法，其特征在于：所述制备方法按以下步骤进行：步骤A绒毛面层的清洁化处理按浴比为1:50-100将绒毛面层置于有机溶剂中超声清洗30-60min，然后在45-80℃条件下干燥2-4h；再将干燥后的绒毛面层按浴比为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；步骤B绒毛面层的抗菌整理ZnO薄膜的原子层沉积：设定的原子层沉积参数为：反应温度：60-300℃；反应源：采用纯度大于97%的Zn(CH3)2或Zn(C2H5)2或Zn(CH3COO)2为第一前躯体，H2O或二元醇为第二前驱体，其中，第一前躯体和第二前躯体的源温均为室温；载气：10-150sccm的高纯氮气，高纯氮气的纯度为99.999%；将经步骤A得到的绒毛面层放入原子层沉积设备的反应腔，用高纯氮气吹扫3-10min，然后将第一前躯体以脉冲形式送入反应腔体，脉冲时间为0.1-0.4s，暴露时间为15-38s,再用高纯氮气吹扫，吹扫时间为30-50s；再将第二前驱体以脉冲形式送入反应腔体，脉冲时间为1-5s，暴露时间为20-60s，再用高纯氮气吹扫，吹扫时间为20-60s，完成了一次沉积循环；完成了一次沉积循环后，重复上述循环100-10000次，即完成在绒毛面层上沉积氧化锌薄膜；步骤C抗菌绒毛面层的表面修饰Al2O3薄膜的原子层沉积：设定的原子层沉积参数为：反应温度：60-400℃；反应源：采用1.0M-5.0M的Al(CH3)3/庚烷溶液或AlCl3/庚烷溶液或Al(CH3)2Cl/庚烷溶液为第一前躯...

【专利技术属性】
技术研发人员：张昌云，陈凤翔，
申请(专利权)人：湖北福登智能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42