改性納米TiO-,2-整理織物的消臭抗菌性能研究.pdf

1、TiO2光催化劑在紫外光照射下具有獨(dú)特的消臭抗菌性能，但其受激產(chǎn)生的·OH具有強(qiáng)氧化性，會(huì)對(duì)負(fù)載基材造成光催化損傷，所以在很大程度上限制了它的推廣應(yīng)用。對(duì)TiO2光觸媒進(jìn)行屏蔽型改性是減少基材損傷的好辦法。 本研究首先對(duì)具有光催化活性較強(qiáng)的納米TiO2粉體(P-25)進(jìn)行改性，通過(guò)水熱反應(yīng)在其表面均勻地包覆一層有機(jī)物層，再通過(guò)溶膠-凝膠法包裹SiO2層，最后經(jīng)過(guò)高溫?zé)浦频煤?殼中空結(jié)構(gòu)的屏蔽型改性納米TiO2粉體。采用TEM、

2、EDS分析，證明了改性納米TiO2制備過(guò)程中顆粒表面形態(tài)與元素的變化；通過(guò)XRD、FTIR分析，證明了納米TiO2粉體改性后表面確實(shí)包了一層多孔膜的SiO2，其粉體粒徑為20nm左右，銳鈦礦相的含量在80％以上。隋性SiO2成為T(mén)iO2與被附著整理物之間的隔離層，既防止或減少了催化劑與纖維直接接觸部分的纖維劣化，又能使臭氣分子通過(guò)SiO2膜上的細(xì)孔與TiO2光催化劑接觸，從而能發(fā)揮很好的消臭抗菌功能并有效地保護(hù)被整理織物。 隨后

3、對(duì)改性納米TiO2進(jìn)行分散，通過(guò)分散劑的選擇、正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，制得了分散穩(wěn)定較好、含量為1.0g/L的改性納米TiO2水分散液。測(cè)試分散液的紫外可見(jiàn)吸收光譜，發(fā)現(xiàn)改性后的納米TiO2相對(duì)未改性納米TiO2，對(duì)光能的利用率有所降低。 然后，將改性納米TiO2水分散液用于滌綸織物和棉織物的整理。研究發(fā)現(xiàn)滌綸織物和棉織物具有吸附氣體的能力且對(duì)光催化降解有利，同時(shí)實(shí)驗(yàn)用臭氣氨氣、硫化氫氣體受光照射會(huì)發(fā)生緩慢的氧化分解作用，只有改性納米Ti

4、O2存在下光催化氧化對(duì)氨氣、硫化氫氣體起到顯著的消臭作用。 棉纖維的強(qiáng)親水性使織物表面分布的納米顆粒較滌綸織物的多，同時(shí)由于棉纖維與滌綸纖維理化性能和形態(tài)結(jié)構(gòu)的差異，使整理棉織物在紫外光照射下消臭抗菌性能及織物各種物理機(jī)械性能的變化普遍比滌綸大些，但總體趨勢(shì)大體相同。 采用固著劑可提高改性納米TiO2顆粒在滌綸織物和棉織物上的附著能力，但會(huì)影響整理織物光催化消臭性能的發(fā)揮。使用10g/L固著劑N-1，其整理滌綸織物和棉織

5、物洗滌10次后仍有很好的消臭效果。在固著劑加入情況下，改性納米TiO2整理滌綸織物和棉織物降解臭氣的能力雖有降低，但只要延長(zhǎng)光照時(shí)間，它們對(duì)臭氣的的降解效率與未改性納米TiO2整理滌綸織物和棉織物基本相同，同時(shí)改性納米TiO2整理滌綸織物和棉織物使用7次后，消臭作用能穩(wěn)定持續(xù)。 納米TiO2整理滌綸織物和棉織物無(wú)光照培養(yǎng)18小時(shí)后具有很好的抗菌效果，培養(yǎng)期間光照90min后表現(xiàn)出了更好的光催化殺菌效果。在固著劑加入情況下，改性T

6、iO2整理滌綸織物和棉織物的光催化抗菌性有一定降低，但仍有很好的抗菌效果。無(wú)論有無(wú)光照，含固著劑的改性納米TiO2整理滌綸織物和棉織物具有很好的抗菌耐洗性。 改性納米TiO2的活性雖有降低，但它基本不會(huì)影響到整理滌綸織物和棉織物的消臭抗菌性能，但卻顯著降低了光催化氧化對(duì)整理織物強(qiáng)力的損傷，減少了白度和染色織物K/S值的變化，而對(duì)整理織物的抗彎剛度影響不大，體現(xiàn)了改性納米TiO2很好的屏蔽性和與被整理織物的阻隔性，有效地保護(hù)了滌綸