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纳米级氧化锌由于其尺寸小,比表面积大,具有许多特殊的性质,呈现出表面效应、体积效应、量子隧道效应;具有荧光性、光吸收和散射紫外光等能力。可用于制备光催化剂、紫外线屏蔽剂、抗菌整理剂等。另外作为无机整理剂其具有耐热、无毒、无刺激、安全、高效、性能稳定的优点。
本文以zn(Ac)2·2H2O、EtOH和LiOH·H2O为原料,加入适量分散剂TW-80,采用溶胶-凝胶法低温制备出纳米氧化锌功能整理剂。分析了加入水的量、冷却温度、回流时间、搅拌温度、催化剂种类及用量等对制备产物的影响,优化了制备工艺。对制备所得产物分别进行了X-射线粉末衍射测试(XRD)、紫外-可见分光光度仪测试(UV-Vis)、纳米粒度及Zeta电位分析仪测定和透射电子显微镜(TEM)测试。结果表明,制备所得产物为六角纤锌矿型氧化锌(PDF:36-1451),氧化锌粒子呈“椭球状”,粒径达到纳米级,且自制整理剂的抗紫外线效果良好。
将制备所得纳米氧化锌功能整理剂通过浸轧、浸渍两种工艺整理到织物上。测试了整理前后织物的抗紫外线性能。分析了温度、时间等对织物抗紫外线性能的影响,测试了整理前后织物的白度和断裂强力变化。研究结果表明,经浸轧、浸渍工艺整理后棉织物的抗紫外线性能都很优异,UPF等级均达到50+。综合实验结果分别得出了浸轧和浸渍整理的优化工艺。实验还测定了整理后织物的皂洗牢度、厚度、扫描电镜图(SEM)等,整理后织物的皂洗性能良好,洗后厚度稍有增加,整理后织物纤维表面有氧化锌分布。
最后对浸轧和浸渍整理后的织物进行抗菌性能测试。抗菌实验以大肠杆菌为测试菌株,采用吸收法进行测试。结果表明,整理后织物均具有较好的抗菌性能。对大肠杆菌的抑菌率达到99%以上。浸轧整理织物经皂沈测试,抑菌率仅下降约1%,抗菌效果具有一定的持久性。