作為夏季服用面料的純棉織物,以其吸濕性強、透氣性好、無靜電、穿著舒適等特點深受人們的青睞.但其防紫外線能力較差,是紫外線輻射最容易透過的面料.因此,對棉織物進行有效的紫外線屏蔽整理具有較好的實用意義.利用金屬氧化物納米陶瓷微粉與纖維或織物結合,可增加織物表面對紫外線的吸收、反射和散射作用,改善其抗紫外線性能.前期的TiO2和ZnO納米粉體分散工藝研究[1,2]表明:納米TiO2在350 nm范圍內的紫外線透過率低,而在350 ~400 nm,ZnO顯示其卓越的抗UVA(紫外線A光)性能,透過率遠低于TiO2.以UVA和UVB(紫外線B光)的透過率為優化目標,對兩種納米粉體的混合比、分散劑用量及懸浮液pH值做的正交實驗,以得到的最佳工藝配方制得的穩定懸浮液對棉織物進行浸漬處理,經測試在UVA和UVB波段均獲得了良好的抗紫外效果: UVA透過率(TUVA%)為2.42%,UVB透過率(TUVB%)為1.38%,紫外輻射防護系數(UPF)為88.47.但如何使納米粒子在織物上均勻地分布,實現納米粒子與纖維之間的牢固結合,從而賦予織物耐久的功能性,是納米功能紡織品開發和應用的關鍵問題.本文將圍繞這一問題,在前期分散工藝研究[1,3]基礎上,通過添加黏合劑、柔軟劑等助劑配制成無機紫外線屏蔽整理劑,進而對棉織物作抗紫外整理,并測試分析整理后棉織物的抗紫外線性能及其耐洗性.
1 實驗
1.1 實驗材料
1.1.1 原料及試劑
無機紫外屏蔽劑:納米TiO2和ZnO粉體(浙舟山明日納米材料有限公司);分散劑:陰離子特種聚羧酸鈉;黏合劑:水溶性聚丙烯酸酯;柔軟劑:氨基硅(南京曙光化工集團有限公司);滲透劑: JFC.
1.1.2 織物規格
織物大小為30 cm×30 cm、紗線線密度為14.5 tex×14.5 tex、密度為460根/10 cm×340根/10 cm、厚度為0.95 mm、面密度為120 g /m2的全棉本白平紋坯布.
1.2 實驗方法
1.2.1 無機紫外線屏蔽整理劑的工藝配方
納米混合材料(TiO2/ZnO=80 /20)2 g;聚羧酸鈉分散劑0.15 g;氨基硅柔軟劑4 g;聚丙烯酸酯黏
合劑20 g;JFC 1 g;蒸餾水72.85 g;總計100 g;pH值為9(使用氨水調節);浴比1∶20.
1.2.2 工藝流程
按配方稱取聚羧酸鈉加適量水并調節pH值,并按配方分別加入納米混合粉體,超聲分散10 min后加入氨基硅,再超聲分散10 min,靜置30 min以促進充分反應,然后加入聚丙烯酸酯黏合劑在攪拌機中混合5 min,加入JFC,添加蒸餾水至100 mL,再在攪拌器中混合5 min,即成無機紫外線屏蔽整理劑.
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