除甲醛窗帘织物的特性分析与性能研究

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室内活动占据了现代生活的大部分,健康的室内环境是人们正常生活的重要前提,但装修材料、家具中挥发出的甲醛等污染气体已严重影响了人们的健康。光催化作为一种高效、绿色、环保的除甲醛方式,探索其在实际生活中的应用成为近年来研究的热点。表面积大、织造工艺成熟的窗帘成为光催化净化室内空气的理想载体。目前,具有光催化作用的纺织品层出不穷,许多新技术新工艺也不断涌现,但仍有许多问题亟待解决,例如原材料、工艺流程、产品的实际应用价值等。因此,关于除甲醛窗帘织物的特性分析和性能研究具有现实意义。本课题设计了光催化纺织品除甲醛性能的测试装置和方法;从原料入手,通过基本性能和功能性的测试分析,选取适合的纱线作为窗帘织物的经纱和纬纱;对现有的光催化整理工艺进行改进,采用超声波-轧烘焙复合光催化整理工艺制备除甲醛窗帘织物,并通过对织物的XRD、UV-Vis、SEM等表征分析和除甲醛性能测试,验证复合光催化整理工艺的可行性和合理性;以窗帘织物的光催化除甲醛活性为指标,通过单因素分析和正交试验对织物的制备工艺参数进行优化;对比分析了复合光催化整理对窗帘织物克重、厚度、拉伸强力、悬垂性等基本性能及耐用性能的影响;并以窗帘织物的除甲醛性能、基本性能、悬垂性能和耐用性能为性能指标因素,通过多级模糊综合评判模型对10种不同组织结构和经纬密度的除甲醛窗帘的综合性能进行分析和评判。通过一系列的实验、分析和研究得到:1、本课题设计的除甲醛性能测试装置和方法具有高可行性与准确性,保证测试结果具有实际参考性。选用涤纶网络丝和光触媒纱线分别作为窗帘织物的经纱和纬纱,两者交织而成的织物具有良好的亲水性和负载能力。复合光催化整理工艺能够将可见光催化整理剂中的改性纳米TiO2均匀、牢固地负载在织物表面,使该织物在可见光下的除甲醛率提升3倍。采用功能性原料和光催化整理相结合的工艺显著提升窗帘织物的除甲醛性能,具有实际可行性。2、织物表面高比例的光触媒纱线和疏松的组织结构有利于纳米TiO2的负载,从而提升织物的除甲醛性能。复合光催化整理工艺中,超声的温度和时间主要影响了纳米TiO2的负载效率,最优工艺参数分别为50℃和30min。浸轧次数主要影响了负载纳米TiO2的质量和粒径,二浸二轧最佳。通过正交试验和极差分析,预烘和热定型各因素的影响程度如下:热定型温度>预烘温度>预烘时间>热定型时间,在105℃下预烘5min、130℃下热定型2min制备的窗帘织物具有最优的可见光催化活性。3、复合光催化整理工艺会导致窗帘织物的克重增加,水洗尺寸变化率变小,抗皱性增强,但拉伸强力减小,悬垂性变差。总体而言,窗帘织物的基本性能够满足日常使用的需求。重复使用10次后,窗帘织物的除甲醛率从90.35%降至85%,同时具有稳定的光催化活性。模拟日晒48小时后,织物的光催化活性略有增加。洗涤4次后窗帘织物的除甲醛率为63.16%,因此除甲醛窗帘织物具有较好的耐用性。4、利用层次分析法对窗帘织物的除甲醛性能、基本性能、悬垂性能和耐用性能四种因素进行权重分析,构建多级模糊综合评判模型对10种窗帘织物进行综合性能的评判,得出组织结构为5/2纬缎,经密为320根/10cm,纬密为280根/10cm的窗帘织物经复合光催化整理工艺后综合性能最优。综上,本课题进行的实验研究与数据分析为除甲醛窗帘等空气净化类纺织品的实际开发与应用提供一定的理论参考依据,具有现实指导意义。
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