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真絲織物以其優(yōu)異的透氣性、吸濕性、懸垂性以及柔和的光澤深受消費(fèi)者喜愛.目前為改善真絲織物的服用功能性和洗可穿性,對真絲織物的功能后整理技術(shù)較多,主要有抗靜電、抗皺、拒水拒油等.溶膠-凝膠法是制備納米粉體的一種低溫技術(shù),具有工藝簡單、化學(xué)計(jì)量容易控制、產(chǎn)品均勻、純度高等特點(diǎn),還可在非真空條件和不太高的溫度下應(yīng)用于大面積和任意形狀的基質(zhì)表面納米晶粒的沉積.[1]近十幾年來,該技術(shù)已經(jīng)擴(kuò)展到高分子復(fù)合材料、納米材料等領(lǐng)域.當(dāng)溶膠-凝膠技術(shù)應(yīng)用于紡織品上時(shí),可以在紡織品基質(zhì)材料上形成牢固、透明、多孔的功能性薄膜,從而賦予織物特有的功能性.[2]納米氧化鋅(ZnO)是一種多功能性的新型無機(jī)材料,近年來不僅在光學(xué)、電子等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值[3-5],在紡織領(lǐng)域可用于紫外光遮蔽材料、抗菌劑、熒光材料、光催化材料等.由于晶粒的細(xì)微化,其表面電子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,產(chǎn)生了宏觀物體所不具有的一些效應(yīng),例如具有較高的導(dǎo)電性、化學(xué)穩(wěn)定性,無毒、易摻雜,且材料來源豐富,格低廉,有較好的應(yīng)用前景,使其成為許多科技人員研發(fā)、關(guān)注的焦點(diǎn).本文以乙酸鋅和氫氧化鈉為原料,采用溶膠-凝膠法制備微米級ZnO溶膠,通過浸軋工藝將所制備溶膠整理到織物上,并對整理后織物的抗靜電性能進(jìn)行了研究.
 

1試驗(yàn)

1.1材料與儀器

織物:11206脫膠真絲紡(43 g/cm2)(蘇州華思集團(tuán)).

藥品:二水合乙酸鋅[Zn(CH3COO)·22H2O]、氫氧化鈉(NaOH)、冰乙酸(CH3COOH)(均為分析純).儀器:DF-101S智能集熱式恒溫磁力攪拌器(鞏義市英峪予華儀器廠),Rapid P2A0705型電動均勻軋車、烘燥機(jī)(瑞比染色試機(jī)有限公司),HPPS 5001激光粒度儀,X射線多晶衍射儀X'Pert-Pro MPD(荷蘭帕納科公司),日產(chǎn)S-570掃描電子顯微鏡,WSD-3C型全自動白度儀,

YG026A型電子織物強(qiáng)力機(jī)(常州第二紡機(jī)廠),YG(B)342D型織物靜電測試儀.

1.2 ZnO溶膠整理劑制備

采用改進(jìn)的溶膠-凝膠法制備ZnO溶膠[6],試驗(yàn)步驟為:(1)室溫下配制100 mL 0.05 mol/L的乙酸鋅溶液,滴加適量冰乙酸并置于冰浴中攪拌1 h左右,得到溶液a.(2)配制20 mL 0.5 mol/L的氫氧化鈉溶液,得到溶液b.(3)在磁力攪拌器強(qiáng)烈攪拌下,用滴液漏斗將溶液b緩慢滴加到溶液a中,得到微米級ZnO溶膠.將其與一定比例的分散劑混合得到ZnO溶膠整理劑.

1.3整理工藝

將試樣在ZnO溶膠整理劑中浸漬一定時(shí)間,二浸二軋,軋余率為80%,80℃預(yù)烘5 min,130~170℃焙烘1~5 min.

1.4測試

X-射線衍射:在X射線多晶衍射儀上對試樣粉末進(jìn)行分析,Cu靶,電壓為40 kV,電流為40 mA,樣品的掃描范圍為20°~70°.粒徑:用激光粒度儀測試ZnO溶膠的粒徑和分布情況.掃描電鏡:采用掃描電子顯微鏡觀察ZnO粉體和整理前后真絲織物的表觀形貌.抗靜電效果:利用織物靜電測試儀,按GB/T 12703.1-2008《紡織品靜電性能的評定第一部分:靜電壓和半衰期》進(jìn)行測試,測試條件為20℃,相對濕度35%.耐洗牢度:參照GB/T 3921.3-1997方法測試,洗滌條件為標(biāo)準(zhǔn)皂片5 g/L,(40±2)℃,10 min,浴比1∶50.斷裂強(qiáng)力:按照GB/T 3923.1-1997《紡織品織物拉伸性能第1部分:斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長率的測定條樣法》測定,計(jì)算斷裂強(qiáng)力保留率.白度:在全自動白度儀上測試.

2結(jié)果與討論

2.1表征

2.1.1 XRD

采用玻璃片作基底,將玻璃片均勻地浸入溶膠體系中靜置30 s,再以一定速度垂直向上提拉片,并立即放入烘箱中處理一段時(shí)間,得到白色粉末.在X射線多晶衍射儀上對該白色粉末進(jìn)行了分析,結(jié)果如圖1所示.

由圖1可以看出,所得粉體的主要成分為纖鋅礦型結(jié)構(gòu)的ZnO,晶型的主要衍射晶面參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)六角纖鋅礦型ZnO的主要晶面參數(shù)符合良好.XRD圖譜中3個(gè)主要衍射峰的2θ分別為31.71°(100面)、34.42°(002面)、36.15°(101面),按謝樂(Scherrer)公式估算ZnO粒度Dc=0.89λ/(βcosθ),式中:λ為X射線波長(Cu靶),其值為0.154 05 nm;β為衍射峰半高寬;θ為衍射角.由主要晶面(100面)計(jì)算制備的ZnO粒徑約為0.25μm.