论文部分内容阅读
随着社会的进步和生活质量的提高,人们开始追求更智能化和舒适化的生活,在此驱动下,具有舒适性、多样性和功能性的功能纺织品有着良好的发展前景。而纳米材料因其独特的结构特征能产生许多优异性能,将它应用于功能性纺织品的开发,能赋予纺织品更多新功能。
该课题主要探究了无机功能材料纳米银、纳米二氧化硅和聚氨酯抗静电剂的制备及复合,以及它们在构造纺织品功能性表面上的应用。实验探索了反应物的浓度、反应条件等因素对纳米溶胶稳定性、尺寸、形貌的影响,并用SEM、粒径、接触角、XRD等仪器进行了表征分析;研究了聚醚、阳离子单体用量对有机硅抗静电剂性能的影响,并对其进行了红外光谱、粘度、表面张力等基本表征;最后探究了三种功能材料的复配应用,并进行了拒水、抗菌、抗静电的应用测试。
实验结果表明:(a)用化学还原法制备纳米银,保护剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)最佳用量为3%,在PVP分子量不大于10000时,制得的纳米银绝大部分都是线形的,随着PVP分子量的增大,纳米线逐渐减少,相应的球形纳米银增多。纳米银粒径越小,表现出的抗菌性越好。(b)碱催化法制备纳米二氧化硅微球,各反应物乙醇:氨水:蒸馏水:正硅酸乙酯的比值为60.5%:2.6%:8.9%:28%时,制得的纳米二氧化硅状态稳定,且微球均匀性好。采用两步法将二氧化硅和偶联剂KH-310处理到棉织物上,能有效的构造出拒水微观粗糙表面,当KH-310用量为4%时能获得超疏水表面,此时接触角为143°,滚动角为29°。(c)有机硅阳离子抗静电剂对羊绒混纺织物吸附性好,纯聚醚结构的助剂在聚醚含量达64%时,半衰减时间从大于180s降为19s,纯阳离子结构的助剂在阳离子单体含量为31%时,半衰减时间可减到17s,均表现出较好的抗静电效果;而聚醚/阳离子混合结构的助剂性能整体欠佳,但可在保证一定抗静电性的同时引入较高含量的有机硅以追求织物良好的手感。(d)将球形纳米银与抗静电剂复配,纳米银适宜添加量为10%,纳米银的加入对纯阳离子结构和聚醚/阳离子混合结构的助剂的效果有促进作用,而对纯聚醚型助剂有恶化趋势,但是复合剂均能赋予织物良好的抗菌性能;用纳米二氧化硅和抗静电剂复配整理锦纶织物,二氧化硅用量10%,能有效的提高织物的抗静电效果,同时赋予织物较好的疏水性。
该课题主要探究了无机功能材料纳米银、纳米二氧化硅和聚氨酯抗静电剂的制备及复合,以及它们在构造纺织品功能性表面上的应用。实验探索了反应物的浓度、反应条件等因素对纳米溶胶稳定性、尺寸、形貌的影响,并用SEM、粒径、接触角、XRD等仪器进行了表征分析;研究了聚醚、阳离子单体用量对有机硅抗静电剂性能的影响,并对其进行了红外光谱、粘度、表面张力等基本表征;最后探究了三种功能材料的复配应用,并进行了拒水、抗菌、抗静电的应用测试。
实验结果表明:(a)用化学还原法制备纳米银,保护剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)最佳用量为3%,在PVP分子量不大于10000时,制得的纳米银绝大部分都是线形的,随着PVP分子量的增大,纳米线逐渐减少,相应的球形纳米银增多。纳米银粒径越小,表现出的抗菌性越好。(b)碱催化法制备纳米二氧化硅微球,各反应物乙醇:氨水:蒸馏水:正硅酸乙酯的比值为60.5%:2.6%:8.9%:28%时,制得的纳米二氧化硅状态稳定,且微球均匀性好。采用两步法将二氧化硅和偶联剂KH-310处理到棉织物上,能有效的构造出拒水微观粗糙表面,当KH-310用量为4%时能获得超疏水表面,此时接触角为143°,滚动角为29°。(c)有机硅阳离子抗静电剂对羊绒混纺织物吸附性好,纯聚醚结构的助剂在聚醚含量达64%时,半衰减时间从大于180s降为19s,纯阳离子结构的助剂在阳离子单体含量为31%时,半衰减时间可减到17s,均表现出较好的抗静电效果;而聚醚/阳离子混合结构的助剂性能整体欠佳,但可在保证一定抗静电性的同时引入较高含量的有机硅以追求织物良好的手感。(d)将球形纳米银与抗静电剂复配,纳米银适宜添加量为10%,纳米银的加入对纯阳离子结构和聚醚/阳离子混合结构的助剂的效果有促进作用,而对纯聚醚型助剂有恶化趋势,但是复合剂均能赋予织物良好的抗菌性能;用纳米二氧化硅和抗静电剂复配整理锦纶织物,二氧化硅用量10%,能有效的提高织物的抗静电效果,同时赋予织物较好的疏水性。