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羊毛纤维作为纺织工业的重要原料，具有光泽柔和、弹性好、吸湿性强、保暖性好等优点，被广泛地应用于服装、毛毯和装饰品等方面。纳米TiO2由于具有较强的光催化、抗菌和紫外线屏蔽性能，在纺织材料方面应用广泛应用。现阶段纳米材料在纺织中的应用主要以无机纳米材料为主，国内外科学研究者已通过添加不同纳米无机材料，成功制备出了具有不同功能的纤维制品，如抗菌纤维，抗紫外纤维，变色纤维，远红外纤维，磁性纤维，导电纤维，抗静电纤维，荧光纤维等。本文采用水热法，以钛酸四丁酯为前驱体对羊毛纤维进行改性，或对纳米TiO2掺杂N元素，或使用壳聚糖为分散剂，或添加活性染料对羊毛纤维进行复合染色，并使用扫描电子显微镜、傅立叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、紫外-可见分光光度仪和热重分析仪等现代测试手段对羊毛纤维进行表征，使用透射电子显微镜和X射线衍射仪对纳米TiO2进行表征，并测试了羊毛纤维的拉伸性能、摩擦性能、白度和黄度、染色深度。研究结果表明：（1）钛酸四丁酯水热改性羊毛纤维最佳条件为110℃、2h；纤维表面负载纳米TiO2粒径在5nm左右，为锐钛矿相；改性后的羊毛纤维具有抗紫外线性能，可光催化降解亚甲基蓝染料，具备自清洁能力。（2）以钛酸四丁酯为前驱体、氯化铵为N源，制备掺N纳米TiO2，其粒径在5.4nm，N元素的掺入提高了可见光催化效率，光催化活性和自清洁能力提高；以钛酸四丁酯为原料、壳聚糖为分散剂，负载的纳米TiO2粒径在10nm以下，改性后的羊毛纤维上染百分率和染色深度增加。（3）采用水热法，以钛酸四丁酯为前驱体、Lanasol Blue3G为着色剂，在羊毛纤维表面负载纳米TiO2的同时进行复合染色。纤维表面负载的纳米TiO2颗粒尺寸小于10nm，耐日晒色牢度提高，羊毛纤维结构没有发生明显变化，热学性能变化不大，对紫外线吸收能力有所增强，可光催化降解亚甲基蓝染料。