【摘要】：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Ti O2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護系數(shù)提高了5.5倍,折皺回復(fù)角提高了33.5%。制備的納米Ti O2溶膠粒子直徑分布曲線呈右偏態(tài),平均直徑為72.8 nm。FESEM-EDS表征了納米Ti O2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Ti O2溶膠并整理蠶絲織物。醇體系溶膠的粒徑更細小。水體系制備的Ti O2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)(二者約各占50%),并證實了光照促進Ti O2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和紅酒沾污的降解等實驗結(jié)果表明,Ti O2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Ti O2水溶膠,并對溶膠及其處理的蠶絲性能進行了表征。摻雜后Ti O2溶膠、粒子及煅燒后的UV-Vis吸收沿波長出現(xiàn)紅移。XPS分析表明了Ti O2溶膠處理蠶絲上元素的化學態(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聚現(xiàn)象。不同照射時間的接觸角變化規(guī)律用Stirling模型進行了分析。Ti O2溶膠處理蠶絲對亞甲基藍(MB)的吸附等溫線符合Freundlich模型,吸附速率符合假二級動力學模型,而光催化降解亞甲基藍速率符合假一級動力學模型。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Ti O2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Ti O2粒子與蠶絲的結(jié)合能力,在纖維表面形成了有機-無機雜化混合物,FE-SEM顯示了納米粒子在纖維表面團聚較嚴重。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Ti O2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。制備了Cd Se,Zn S和Ag2S量子點并修飾用于復(fù)合(敏化)蠶絲織物上的Ti O2,提高了織物的自清潔性能。在極性較強的溶劑中Cd Se量子點熒光強度下降,復(fù)合Ti O2溶膠后引起吸收沿的紅移。Zn S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p H值溶液中引起吸收沿藍移。制備的Zn S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Ti O2溶膠預(yù)處理纖維表面光滑度較高。XPS分析計算了纖維表面上的原子濃度變化,表明量子點固著在Ti O2和纖維表面上,促進了光照時水與織物接觸角的下降,并提高了對亞甲基藍和紅酒沾污的降解速率。量子點處理過的蠶絲的吸附動力學符合假二級模型,亞甲基藍降解為假一級動力學模型,而吸附等溫線為Freundlich模型。
【學位授予單位】：蘇州大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TS195.6

【參考文獻】

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本文編號：2739223