棉及蠶絲織物的納米TiO2整理研究.pdf

1、隨著生活水平的不斷提高，人們對具有衛(wèi)生、免燙、防紫外線、自清潔等多功能紡織品的需求越來越大。溶膠-凝膠法與一些特種整理劑的組合，可以使紡織品同時獲得兩種或多種特定功能，提高產(chǎn)品的檔次和附加值。棉和蠶絲作為兩種最常用的天然纖維，研究納米功能處理后纖維的性質(zhì)及織物性能非常有必要。
　　研究了檸檬酸復(fù)合納米TiO2溶膠的制備方法及應(yīng)用工藝，獲得了具有良好抗紫外和防皺性能，白度較高的棉織物。與未整理的樣品相比，整理后經(jīng)5次水洗后織物紫外防

2、護(hù)系數(shù)提高了5.5倍，折皺回復(fù)角提高了33.5％。制備的納米TiO2溶膠粒子直徑分布曲線呈右偏態(tài)，平均直徑為72.8nm。FESEM-EDS表征了納米TiO2粒子在棉纖維表面上的聚集狀態(tài)，紅外光譜證實了檸檬酸分子與纖維素分子之間的酯化交聯(lián)。
　　以鈦酸丁酯為前軀體，分別制備了醇體系和水體系納米TiO2溶膠并整理蠶絲織物。醇體系溶膠的粒徑更細(xì)小。水體系制備的TiO2主要是銳鈦礦相結(jié)構(gòu)，而醇體系中主要是金紅石相和銳鈦礦相結(jié)構(gòu)(二者約各

3、占50%)，并證實了光照促進(jìn)TiO2從銳鈦礦相轉(zhuǎn)化為金紅石相。TG-DSC測試表明了不同方法制備的溶膠熱分解過程存在差異。SEM-EDS分析了纖維表面的納米粒子聚集狀態(tài)及元素含量。接觸角分析、紫外光照射對亞甲基藍(lán)和紅酒沾污的降解等實驗結(jié)果表明，TiO2溶膠處理后織物的自清潔等性能得到了顯著的提升。
　　制備了Ag，La，N和Y摻雜的納米TiO2水溶膠，并對溶膠及其處理的蠶絲性能進(jìn)行了表征。摻雜后TiO2溶膠、粒子及煅燒后的UV-V

4、is吸收沿波長出現(xiàn)紅移。XPS分析表明了TiO2溶膠處理蠶絲上元素的化學(xué)態(tài)及原子濃度變化。SEM照片顯示了處理后蠶絲的表面具有不同的粗糙度和納米粒子團(tuán)聚現(xiàn)象。不同照射時間的接觸角變化規(guī)律用Stirling模型進(jìn)行了分析。TiO2溶膠處理蠶絲對亞甲基藍(lán)(MB)的吸附等溫線符合Freundlich模型，吸附速率符合假二級動力學(xué)模型，而光催化降解亞甲基藍(lán)速率符合假一級動力學(xué)模型。N摻雜時紅酒沾污去除效率較高。
　　研究了二氧化鈦溶膠/等

5、離子體復(fù)合處理對蠶絲結(jié)構(gòu)和性能的影響。處理的順序影響到纖維表面的羥基數(shù)量和纖維表面的光滑度。增加TiO2溶膠濃度有助于提高纖維的結(jié)晶度。偶聯(lián)劑的引入提高了TiO2粒子與蠶絲的結(jié)合能力，在纖維表面形成了有機(jī)-無機(jī)雜化混合物，F(xiàn)E-SEM顯示了納米粒子在纖維表面團(tuán)聚較嚴(yán)重。處理后蠶絲的耐熱性能得到提高，初始熱分解溫度提高，殘留炭增加，白度發(fā)生變化。在冷氧等離子體處理前施加TiO2溶膠，或者低溫焙烘可以獲得更高的結(jié)晶度指數(shù)和較差的熱穩(wěn)定性。<

6、br>　　制備了CdSe，ZnS和Ag2S量子點并修飾用于復(fù)合(敏化)蠶絲織物上的TiO2，提高了織物的自清潔性能。在極性較強(qiáng)的溶劑中CdSe量子點熒光強(qiáng)度下降，復(fù)合TiO2溶膠后引起吸收沿的紅移。ZnS和Ag2S量子點采用巰基乙酸(TGA)和?-巰丙基三甲氧基硅氧烷(MPS)修飾后粒子穩(wěn)定性增加，高pH值溶液中引起吸收沿藍(lán)移。制備的ZnS符合閃鋅礦特征，Ag2S符合硫銀礦特征，MPS修飾時產(chǎn)物較純。經(jīng)MPS修飾的量子點處理TiO2溶膠