本發明涉及面料，特別涉及可控降解周期的?tio2-zno?復合改性聚乳酸功能面料及其制備技術。
背景技術：
1、聚乳酸（pla）作為源自玉米淀粉等可再生資源的生物基高分子材料，具備良好的力學性能、可生物降解性與生物相容性，是替代石油基紡織材料的核心選擇，可有效緩解白色污染問題。然而，純?pla?面料存在天然缺陷：一是降解周期不可控，工業堆肥下需?6-12個月完全降解，而一次性用品、醫用耗材等場景需快速降解（如?30-60?天），農業覆蓋材料則需階段性可控降解（如生長期?120?天、收獲后快速降解），現有?pla?面料無法實現定制化降解周期匹配；二是功能性單一，僅具備基礎可降解性，缺乏抗菌、抗紫外、光催化自清潔等核心功能，難以滿足高端應用場景需求；三是服用性能不足，親水性差、易靜電，且單一改性易導致力學性能下降，限制了其規?；瘧?。
2、為解決上述問題，現有技術嘗試通過單一改性優化?pla?性能：一是采用納米tio2、zno?等無機粒子改性，賦予面料抗菌、抗紫外性能，但單一粒子存在光生載流子復合率高、光響應范圍窄、易團聚等問題，難以兼顧功能性與力學性能，且未涉及降解周期調控；二是通過共混助劑（如檸檬酸、緩沖劑）調控降解，但僅能簡單調節降解速率，無法實現精準周期控制，且與功能性改性協同性差；三是采用等離子體、溶膠?-?凝膠法單獨改性，工藝復雜、兼容性低，難以實現?“可控降解?+?多功能力能”?的一體化集成。
3、此外，現有?tio2-zno?復合改性?pla?材料多聚焦于薄膜或纖維層面，未針對面料織造特性設計復合體系，且未建立?“復合粒子結構?-?降解微環境?-?功能協同”?的調控機制，導致面料降解周期失控、功能性耐久性不足，無法實現工業化量產與場景化適配。因此，開發一種兼具可控降解周期、多功能力能優異、服用性能良好的?tio2-zno?復合改性?pla功能面料，成為行業亟待突破的關鍵技術瓶頸。
技術實現思路
1、針對背景技術中提到的問題，本發明的目的是提供可控降解周期的?tio2-zno?復合改性聚乳酸功能面料及其制備技術，以解決背景技術中提到的問題。
2、本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：可控降解周期的?tio2-zno?復合改性聚乳酸功能面料，包括聚乳酸基體、tio2-zno?復合改性粒子及表面功能涂層；所述?tio2-zno?復合改性粒子的質量占聚乳酸基體質量的?1-5?wt%；所述?tio2-zno?復合改性粒子為?z?型異質結結構，由銳鈦礦相?tio2與六方纖鋅礦相?zno?通過溶膠?-?凝膠法復合而成，且?tio2與?zno?的質量比為?1:2-2:1；所述表面功能涂層為硅烷偶聯劑改性的疏水涂層，厚度為?0.5-2?μm。
3、較佳的，所述聚乳酸基體為左旋聚乳酸（plla）與聚乳酸?-?羥基乙酸共聚物（plga）的共混物，plla?與?plga?的質量比為?7:3-9:1，重均分子量為?8×104-15×104?g/mol；所述?tio2-zno?復合改性粒子的粒徑為?20-100?nm，比表面積為?50-150?m2/g。
4、較佳的，所述面料的降解周期可控為?30-180?天，土壤堆肥條件下，降解?60?天質量損失率≥60%，降解?120?天質量損失率≥90%；所述面料對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌的抑菌率≥99.9%，經?50?次水洗后抑菌率≥95%；upf?值≥50+，uva?透過率≤1%。
5、本發明公開了可控降解周期的?tio2-zno?復合改性聚乳酸功能面料的制備技術，包括以下步驟：s1：tio2-zno?復合改性粒子制備：將鈦源與鋅源按比例溶解于無水乙醇與水的混合溶劑中，加入檸檬酸作為絡合劑，調節?ph?至?3-5，經溶膠?-?凝膠反應、陳化、干燥、煅燒，得到?z?型異質結?tio2-zno?復合改性粒子；s2：聚乳酸母粒制備：將聚乳酸基體顆粒真空干燥后，與?tio2-zno?復合改性粒子、表面包覆劑混合，經螺桿擠出機熔融共混、造粒，得到?tio2-zno/pla?功能母粒；s3：纖維紡絲：將?tio2-zno/pla?功能母粒真空干燥后，采用熔融紡絲工藝紡制?pla?復合纖維，紡絲溫度為?170-190℃，噴絲速度為?5000-7000?m/min；s4：織造與表面處理：將?pla?復合纖維織造為面料，采用低溫等離子體對面料進行表面處理，再通過浸涂法涂覆表面功能涂層，經烘干、定型，得到可控降解周期的tio2-zno?復合改性聚乳酸功能面料。
6、較佳的，步驟?s1?中，所述鈦源為鈦酸四丁酯、異丙醇鈦中的一種或兩種；所述鋅源為硝酸鋅、乙酸鋅中的一種或兩種；所述煅燒溫度為?300-500℃，煅燒時間為?2-4?h；步驟?s2?中，所述表面包覆劑為硅烷偶聯劑（kh-550、kh-570）、硬脂酸中的一種或兩種，添加量為?tio2-zno?復合改性粒子質量的?5-15?wt%；所述螺桿擠出機的螺桿轉速為?200-300r/min，熔融溫度為?160-180℃。
7、較佳的，步驟?s4?中，所述低溫等離子體處理的工藝參數為：功率為?100-300?w，處理時間為?5-15?min，處理氣體為空氣、氮氣或氬氣；所述表面功能涂層的涂覆液為質量濃度?5-10?wt%?的硅烷偶聯劑乙醇溶液，浸涂時間為?1-5?min，烘干溫度為?60-80℃，定型溫度為?120-140℃，定型時間為?1-3?min。
8、較佳的，可通過調整?tio2-zno?復合改性粒子的添加量、tio2與?zno?的質量比、煅燒溫度及表面功能涂層厚度，調控面料的降解周期；當?tio2-zno?復合改性粒子添加量為3-5?wt%、tio2與?zno?質量比為?1:1、煅燒溫度為?400-500℃時，面料降解周期為?30-60天；當添加量為?1-3?wt%、tio2與?zno?質量比為?1:2、煅燒溫度為?300-400℃時，面料降解周期為?120-180?天。
9、較佳的，步驟?s3?中，所述?pla?復合纖維的截面為異形截面（三葉形、十字形），異形度為?20-40%，纖維線密度為?1.1-2.2?dtex；步驟?s4?中，所述面料的組織為平紋、斜紋、蜂巢組織或變化方平組織，面密度為?100-200?g/m2。
10、較佳的，本發明應用于一次性服飾、醫用敷料、農業覆蓋材料、環保家紡、醫用防護服、農業無紡布等場景；其中，一次性服飾場景要求面料降解周期為?30-60?天，醫用敷料場景要求降解周期為?60-120?天，農業覆蓋材料場景要求降解周期為?120-180?天。
11、綜上所述，本發明主要具有以下有益效果：本發明降解周期精準可控，適配多場景需求。通過調控?tio2-zno?復合粒子的異質結類型（z?型?/?ii?型）、含量（1-5?wt%）及表面包覆層厚度，結合降解觸發條件（光?/?酶?/?濕度），可精準定制降解周期。
12、本發明多功能力能協同，性能指標顯著提升。如抗菌性能：tio2-zno?復合粒子通過光生電子?-?空穴對產生超氧陰離子、羥基自由基，協同?zn2+釋放破壞細菌細胞膜，對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌的抑菌率≥99.9%，且經?50?次水洗后抑菌率仍≥95%，耐久性優異；抗紫外性能：復合粒子的寬光譜吸光特性（200-400?nm），使面料?upf值≥50+，uva?透過率≤1%，優于單一?tio2/zno?改性面料。