溶胶-凝胶技术在纺织品纳米抗紫外功能整理中的应用

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1、溶胶．凝胶技术在纺织品纳米抗紫外功能整理中的应用阎克路宰张眶鹏东华大学化学与化工学院【摘要】本文利用溶胶一凝胶技术，以纳米二氧化钛(Ti02)填充有机改性硅氧烷溶胶对棉织物进行抗紫外功能整理。测试结果表明，整理后织物不仅具有耐久的紫外屏蔽效果，而且透气性好，强度损失不大，经纬向折皱回复角增大。白光相干干涉计的测试结果显示了织物表面的粗糙度提高。【关键词】溶胶．凝胶技术；有机改性硅氧烷；抗紫外线整理；纳米颗粒Abstract：Thearticlehasmainlydiscussedthesol--geltechnique．wh

2、ichisappliedtothefinishingofwhitecottonfabricprotectionfromultravioletradiation(UVR)withorganicmodifiedsilanesol，whichfilledwithnan()_-titania(Ti02)．ThetestingresultsshowedthatthefinishedfabricshadnotonlyperdurableeffectofUVRprotectionwithgoodairpermeabilityandacce

3、ptablelossinstrength,．butalsothewrinklerecoveryanglesofwarp-wiseandfilling·．wiseincreased．TheroughHessofthefinishedfabrichasbeenenhancedastheresultofthe3DSurfaceProfdeMeasurementbasedontheWhite—lightPhase-ShiftInterferingTechnique．Keywords：Sol·gelTechnique；OrganicM

4、odifiedSilane；FinishingofProtectionfromUVR；NanometerParticle溶胶一凝胶技术(S01．gel)是近代胶体化学中一项古老的技术。近十几年来，该技术已经扩展到有机．／无机高分子复合材料、纳米材料、生物活性分子包埋等众多领域【11。当溶胶一凝胶技术应用于纺织品上时，可以在纺织品基质材料上形成牢固的、透明的、多孔的功能性薄膜‘2～1。纳米Ti02有着极强的屏蔽紫外线能力，因此其每年作为防晒剂用于化妆品中的量就有1000吨左右【4l。本文将纳米Ti02填充在溶胶3-glycid

5、yloxypropyltrimethoxysilane(GPTMS)qh，用于白色棉织物的抗紫外线功能整理。以织物的紫外线透过率为依据，考察了整理织物的紫外屏蔽效果和其耐久性；对整理前后织物的透气性和断裂强度、经纬向折皱回复角等物理性能进行了测试和比较。采用白光相干干涉仪，对处理织物的表面形态结构进行了观察。1．实验L1材料和工艺材料：细平纹漂白纯棉布；纳米面02颗粒平均粒径20nln．工作液处方：浴比20：lGPTMS10％(v01)纳米砷D2溶液5％(o．w．f)pH8工艺流程：浸轧．烘干．热固化1．2纳米骶02水分散液

6、的紫外．可见光吸光度曲线测试将纳米TiO,2水分散体系和纳米面02溶胶混合水分散体系用蒸馏水稀释成0．01％质量分数的悬浮液体系，以蒸馏水作参比，使用双波长，双光源紫外分光光度计(UV．3000，JapanSHIMADZUCor．)，分别测定200—800rim范围内上述两种溶液的吸光度。作者简介：阎克路(1955一)，女，博士，东华大学化学与化工学院博导，从事纺织品功能整理。1．3织物的紫外透过率采用反射／透射积分球紫外分光光度仪(UV一365，JapanSHIMADZUCot．)测定织物的紫外线透过率。整理试样的紫外线透

7、过率T(％)为有试样时的透过率曲线面积与无试样时的透过率曲线面积之比的百分数。即如下式所示：T(％)=(Ta／To)×100式中To—一无试样时的透过率曲线面积；Ta——有试样时的透过率曲线面积。1．4整理的耐久性评定参照中国国家的标准GB／T3921．3—1997，用下述条件对整理后的织物进行洗涤。浴比：50：l皂液：标准皂片59／l无水碳酸钠29／l(蒸馏水配制)温度：60℃±2℃时问：30min洗涤次数为1一10次，然后测定织物的紫外透过率，来评定耐洗性。1．5织物断裂强度、断裂延伸度和折皱回复角测试布样在恒温恒湿(2

8、0。C，65％RH)条件下平衡6小时，然后在H5KS—1105织物断裂强度测试仪(HounsfieldTestEquipmentCorp．英国)和YG541型折皱回复角测试仪(宁波纺织仪器厂，中国)上，分别测试棉布处理前后的经向和纬向断裂强力及断裂延伸度、以及经纬向折皱回复角(每个样品测5