Ag+、Fe3+掺杂SiO2/TiO2复合水溶胶制备及聚酯基多功能纺织品研究

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纺织品的功能复合一直是提高纺织品产品档次和附加值,拓展纺织产品应用领域的研究热点之一。聚酯纤维具有断裂强度高、悬垂感好、弹性模量高、挺括、耐磨、尺寸稳定性好、价格便宜等优良性能,因而广泛地应用于服用、产业用及装饰用纺织品,但是,由于涤纶的化学结构、晶体结构及表面特性等因素,使其具有吸湿性差、易起静电等缺陷,给纺织品加工和服用带来诸多不便,直接影响到其使用范围。另外,涤纶纤维是当前世界产量最大,应用最广的一种合成纤维,其分子结构中存在芳族基,具有一定的吸收紫外线性能,是常规化学纤维中抗紫外线性能最好的纤维,但其还不能称作防紫外产品。如果赋予聚酯织物抗静电的性能,就可以给聚酯工业带来新的生机。另外,研究表明近年来皮肤癌患者越来越多,这是由于长时间紫外线的直射皮肤有关,因此防紫外线纺织品越来越被人们重视。如果将二者的功能联合赋予织物,即可制备出兼具抗静电和防紫外线双重功能的纺织品,不仅在工业生产、医疗、军用产品方面具有重要的应用,而且在日常生活中具有广泛的应用。本研究课题以钛酸四丁酯(TBOT)和正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,冰乙酸(HAc)为催化剂,廉价易得的无机溶剂水为反应溶剂,釆用溶胶凝胶法制备TiO2水溶胶,并通过对纳米TiO2溶胶的掺杂复合改性,成功制备出SiO2/TiO2复合水溶胶、Ag+-SiO2/TiO2复合水溶胶及Fe3+-SiO2/TiO2复合水溶胶,并釆用浸轧法对涤纶织物进行了抗静电防紫外线整理,可以使其在涤纶织物表面形成多种组分的氧化物凝胶,从而使织物获得不同的性能。主要探讨了达到较好抗静电和防紫外线效果的工艺参数,成功实现了在聚酯基表面构筑同时具有抗静电能和紫外线防护性能的功能纺织品,为防紫外抗静电材料的研究拓展和实际应用奠定基础。实验结果表明:复合水溶胶整理改善了涤纶织物的抗静电性能和防紫外性能。当Ti%/(Ti%+Si%)为0.33,Si/Ti总浓度为0.75%,掺Ag+量为4%时,掺Fe3+量为0时,Ag+、Fe3+-SiO2/TiO2复合水溶胶整理涤纶织物后,织物的半衰期分别为0.01s和0.52s,此时织物具有较强的抗静电性,且经过30次洗涤后其半衰期仍有4.57s和9.72s,因此具有一定的抗静电耐久性;当Ti%/(Ti%+Si%)为0.8,Si/Ti总浓度为0.75%,掺Ag+量为1%的,掺Fe3+量为0.06%时,Ag+、Fe3+-SiO2/TiO2复合水溶胶整理涤纶织物后,织物的UPF值分别为132.8和136.27,TUVA分别为3.73%和3.81%,达到防紫外线产品的要求,且经过30次洗涤后其UPF值分别为110.64和113.79,此时仍有较好的防紫外线性能,因此具有一定的防紫外耐久性。
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