隨著人民群眾物質生活水平的提高,室內裝修裝飾、家用電器產品的普及、多種日用化學品的使用以及建筑設計風格和中央空調導致的居室密閉程度增加等,室內產生大量的物理、化學、生物以及放射性污染,造成室內空氣質量的嚴重下降.[1]據世界衛生組織調查,室內可檢測出300 多種污染物,室內環境空氣污染水平一般比室外環境要高出2~5 倍,極端情況下,可超過100 倍.[2]人們90%的時間是在室內活動的,尤其是嬰兒和未成年小孩,按呼吸量、體重比計算,他們呼吸的空氣比成年人多,容易接觸和吸入更多的室內污染物.人們長期暴露于這些有毒有害物質下會對人體產生不良影響,甚至引發各種疾病.因此,室內空氣質量的好壞程度與人類健康密切相關.[3]
室內空氣中甲醛、苯、甲苯等含量超過限定標準就會嚴重危害人體健康,需要采取有效的室內空氣凈化措施.因此,治理室內空氣污染尤其是去除室內空氣中的有機污染物成為國內外科技工作者研究的熱點.目前,去除室內空氣污染物的方法主要有:物理吸附法、化學中和法、光催化法、空氣負離子法等.但以上方法存在吸附飽和、制造復雜、成本高且不能再生使用等缺陷.[4]考慮到纖維材料作為載體具有比表面積大、容易加工成型等特殊功能,將光催化技術應用于纖維織物的后整理工藝,制備空氣凈化功能織物可以更快速、高效地消除空氣中的有機污染物.[5]空氣凈化功能織物具有使用方便、用途廣、凈化效果好且可重復使用等優點,成為近年來新興的一種室內空氣凈化材料,并將被廣泛應用到潛艇內部、飛機艙內、醫院內部等室內場所.
1 空氣凈化功能織物的研究現狀
隨著人們對納米光催化領域認識的加深,將紡織染整技術、納米材料光催化技術與空氣污染控制相結合,制備光催化空氣凈化功能織物已成為近年來研究的熱點.
1.1 國外研究現狀
自從TiO2的光催化特性發現以來,將其與纖維基材復合制備具有光催化活性的材料,使其具有抗菌、抑菌、消臭、自清潔、空氣凈化等功能,滿足室內空氣凈化、殺菌等多方面的需求,成為科研工作者追求的目標.[6-8]日本歧阜縣工業技術研究所首先進行了空氣凈化織物的制備及凈化效果的研究,開發了具有消臭功能的空氣凈化濾布,已經申請了專利.其他學者所做的研究多為利用納米TiO2光催化技術對各種織物進行負載,研究負載工藝參數對織物空氣凈化性能的影響.2003 年,C.H.Ao 等人將納米TiO2負載于玻璃纖維織物表面,研究了NO 對納米TiO2光氧化降解NO2和CO2的影響.[9]2006 年,T Yuranova 等人針對空氣凈化劑造成棉纖維的降解損傷問題,研究了用TiO2-SiO2作為凈化劑對棉織物表面進行改性,使空氣凈化功能織物的強力得以提高.[10]2008 年,N Barka 等人將納米TiO2負載于無紡布上,并通過調節溫度、pH、染料初始濃度,得到功能織物凈化有機污染物的最佳工藝.[11]2009 年,D Mihailovic 等人[12]對聚酯纖維的空氣凈化功能做了研究,通過海藻酸鹽對聚酯纖維織物進行改性,再將納米TiO2整理到織物表面,制備的功能織物不但有凈化空氣的效果,還兼具抗菌及防紫外功能.也有許多研究者將CdS、ZnO、鐵酞菁等活性顆粒負載到織物表面,制備具有空氣凈化能力的功能織物,但其凈化效果較之納米TiO2略差.
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