含竹炭粉内衬布制备与吸附性能研究

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竹炭作为一种绿色天然材料,以其优异性能,日益受到人们的追捧。本课题将竹炭(包括竹活性炭)以多种加工方式,添加到非织造布上制成含有竹炭粉的非织造布,用以作为服装、室内及汽车内饰纺织品的内衬材料。同时,从竹炭的多孔吸附性能为出发点,研究并且设计独特的吸附性能装置,并且配置相应的吸附测试方法。本文的主要研究方法、成果和结论如下:1、分别采用浸轧、涂层、喷笔以及炭包的工艺形式,将不同尺寸的竹炭粉(包括竹活性炭粉)和干法成网非织造布、湿法成网非织造布、熔喷法非织造布等三种非织造布相结合,并且对其进行外观和内部结构通过电子显微镜进行分析。2、通过对几种含竹炭非织造布进行透气性能和吸湿性能分析,探究不同工艺形式、浆料配比、竹炭粉种类和尺寸大小等差异对透气性能和吸湿性能的影响。结果证明,经过浸轧处理,透气性能波动大,但不同配比对其有较大影响;喷涂处理量少均匀,对透气性能几乎无影响;涂层处理显著降低透气性能,且外观手感变化大;各样品在恒温恒湿情况下静置3h,其重量基本达到平衡,且部分样品吸湿性能比处理前有提升。3、基于称重法,对竹炭(包括竹活性炭)粉在甲醛、苯和TVOC环境中进行增重测试,探究不同尺寸的竹炭粉在不同质量、不同时刻对不同有毒气体的吸附性能,比较不同配比的竹炭粉浸轧非织造布和竹炭、白布的吸附性能。结果证明,竹炭粉对不同有毒气体具有显著吸附性能,且不同尺寸、不同种类的竹炭和不同气体均对吸附性能产生影响;竹炭粉涂层非织造布对不同气体吸附性能不一,且不同配比会对吸附性能产生一定差异。4、设计浓度法气体吸附性能测试,围绕气体检测仪,设计制作了密闭测试装置,配套开发设计连续式和间断式气体吸附性能测试方法。这两种方法各有优缺点,采用氨气对竹炭粉进行测试,结果证明,连续式测试方法下,竹炭粉对氨气具有明显的吸附性能,且竹活性炭粉吸附性能更好。通过数据处理可以更加精确得出容器内的氨气浓度。而采用间断式方法测试,证明该设备和方法具有较好的可重复性,通过间断性氨气浓度测试,证明竹炭的吸附性能,且在第3次重复测试后,气体浓度达到平衡值。而且两种方法均可以通过前后浓度差异,求出材料的吸附值。5、利用浓度法的连续式气体吸附性能测试,证明不同样品均对氨气具有一定的吸附性能,在本身结构和不同处理方式后上附的量的影响下,各吸附性能优劣顺序为涂层、浸轧、喷涂和空白,也证明经过含碳浆料的处理,其对氨气主要是化学吸附。而在对熔喷非织造布进行间断式测试后,均能在放入样品后20min左右达到吸附饱和,且上附的浆料越多,达到吸附饱和的时间越短。同时,根据曲线计算出吸附值,样品的优劣顺序和连续式测试结构一致。
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