納米遠紅外材料的合成及其在紡織品中的應用.pdf

1、遠紅外發(fā)射性的物質(zhì)能吸收太陽能及人體散發(fā)的熱量，并發(fā)射回人體所需要的遠紅外線，對人體的溫熱效應而起到積極保暖的作用。此外，皮膚在遠紅外光照射下，生物體的分子能級被激發(fā)而處在較高振動能態(tài)之下，這便激活了生物大分子的活性，補充了生物能量，形成了調(diào)節(jié)機體代謝和免疫功能的能力，可促進人體血液循環(huán)和新陳代謝，具有消除疲勞、恢復體力的功能。近10年來，國外多致力于常溫白色遠紅外陶瓷粉體的研究與應用，國內(nèi)陶瓷科技工作者已開始了這方面的研究工作，取得了

2、初步進展。但常溫遠紅外陶瓷粉體平均粒度仍處于微米級，其遠紅率輻射發(fā)射率偏低。國內(nèi)外適合紡織領域的遠紅外材料普遍使用金屬氧化物和非金屬氧化物以及稀土材料，存在著成本較高，制備工藝復雜以及發(fā)射率偏低等問題
　　 本文研究目的在于尋找適合天然纖維的高輻射率的低成本的遠紅外材料，這是該技術在紡織領域推廣應用的前提條件，同時改進遠紅外發(fā)射材料的表面加工處理技術，增加其與天然纖維的界面結合性，擺脫對粘合劑的依賴。本文創(chuàng)新之處在于將聲化學與微

3、乳法相結合，超聲的空化作用和微乳液形成的微反應器為晶核的生成和晶體的生長提供了特殊的環(huán)境，制備出了分散性好、粒徑小的ZrO2;利用晶體缺陷化學知識，通過均勻共沉淀法合成AgI摻雜ZrO2;用XRD、TG-DTA、SEM、TEM、XPS、ESR、熒光光譜等手段對合成粉體進行了表征。并將制備粉體進行了偶聯(lián)劑改性，獲得了穩(wěn)定的ZrO2溶液，最后研究了ZrO2溶液整理棉織物的遠紅外性能。
　　 主要研究工作及成果如下：
　　 (

4、1)超聲微乳液法合成了納米ZrO2過程中，當分散劑PEG的用量為1.5％，超聲功率為20KHz，超聲時間為10min時所得粉體分散效果最好，粒徑最小。
　　 (2)AgI摻雜對ZrO2的晶型有影響，當摻雜量小于1％時以四方相存在，超過1％時開始出現(xiàn)單斜相，且隨著摻雜量增加單斜相所占比例增加。表面活性劑PVP用量為2％時，可獲得分布均勻，顆粒尺寸小，團聚度低的Agl摻雜ZrO2納米粒子。所得復合粉體中主要成分為AgI和ZrO2沒有

5、其他雜質(zhì)生成。通過AgI摻雜使ZrO2氧缺陷濃度提高，禁帶變寬，出現(xiàn)雜質(zhì)能級，對光的吸收率增加，提高了光的利用率。
　　 (3)AgI摻雜量對ZrO2熒光強度有影響，當摻雜量為0.5％時強度最強。
　　 (4)改性過程中當球磨時間3h，改性劑用量為10％時，改性效果好，繼續(xù)延長球磨時間和增加改性劑用量對改性效果提升不明顯。改性后的ZrO2分散液具有極好的分散穩(wěn)定性，粒度分布均勻，長時間放置未沉降。
　　 (5)納