硅酮基纳米氧化锌整理剂的制备与应用研究

论文摘要

本课题制备了由低聚丙烯酸钠改性的纳米氧化锌和硅酮粘合剂组成的纺织品专用的硅酮基纳米氧化锌整理剂,利用TEM对整理剂中纳米氧化锌的粒径及形貌进行表征,并对影响该整理剂稳定性的因素进行了研究。通过后整理的方法制备了具有抗菌功能的锌基纳米氧化锌织物,对织物的各项物理性能:白度、强力、抗静电能力、吸水性能进行了测试及其抗菌性的测试。并利用SEM对整理后纺织品上的纳米颗粒形貌进行了表征。最后模拟纳米纺织品的各种洗涤条件,对纳米纺织品的耐洗性进行了系统的研究。 结果表明:所制备的硅酮基纳米氧化锌整理剂中,氧化锌粒子的粒径为50-60nm,纳米氧化锌均匀地分散在整理剂中,分散剂和粘合剂吸附在纳米氧化锌颗粒表面,形成一种类似微囊的结构,起到了静电空间位阻作用,有效地阻止了粒子之间的直接接触,降低了纳米粒子的聚集倾向,所制备的整理剂纳米颗粒稳定性较好。对整理剂稳定性影响的主要因素有:纳米氧化锌的含量、pH值、粘合剂含量、振荡时间、储存时间。实验证明合适的制备条件为:纳米氧化锌含量为3%、pH值9～10、粘合剂含量2～4%、振荡时间2-2.5h。 锌基纳米织物的白度较未整理的有一定的提高,其断裂强力有较小的下降,吸水性下降,抗静电能力下降,主要原因是硅酮粘合剂的极性基团在织物表面发生定向吸附,使分子链段的移动受到限制,致使断裂强力下降,纤维的吸湿中心被阻碍,因此吸水性下降,抗静电性下降。抗菌性实验证明洗涤后的织物的抗菌性仍然良好,抗菌机理属于光激发和溶出性抗菌共同作用。SEM照片显示,织物上的纳米颗粒出现了堆积现象。出现堆积的原因主要是在纳米功能纺织品制备的烘干阶段,粘合剂和分散剂脱水收缩导致了纳米氧化锌颗粒的堆积,而纳米颗粒在纯棉织物上分布比在涤棉织物上多,这主要是由于涤棉织物比较光滑,对粘合剂和纳米颗粒的黏着力比纯棉织物差导致。锌基抗菌功能织物在不同洗涤剂的耐洗性实验结果表明:在不同的洗涤剂中有不同的耐洗性规律,纳米功能纺织品的耐洗性差别很大,纯棉织物的耐洗性远远好于涤棉织物。其耐洗性较好的顺序为:碱性人工汗液>纯碱>自来水>无机盐人工汗液>洗衣粉>皂粉>酸性人工汗液。

论文目录

• 摘要
• 英文摘要
• 第一章 文献综述
• 第二章 硅酮基纳米氧化锌整理剂的制备
• 2.1 实验试剂和仪器
• 2.2 实验和测试部分
• 2.3 实验结果与讨论
• 2.3.1 硅酮基纳米氧化锌整理剂纳米状态的TEM表征
• 2.3.2 硅酮基纳米氧化锌整理剂稳定性的研究
• 2.3.2.1 纳米氧化锌含量对整理剂体系稳定性的影响
• 2.3.2.2 pH值对整理剂体系稳定性的影响
• 2.3.2.3 粘合剂含量对整理剂体系稳定性的影响
• 2.3.2.4 振荡时间对整理剂体系稳定性的影响
• 2.3.2.5 存储时间（重力作用）整理剂体系对稳定性的影响
• 第三章 锌基抗菌功能织物的物理性能及耐洗性研究
• 3.1 实验试剂和仪器
• 3.2 实验和测试部分
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 锌基抗菌功能织物的物理性能与变化
• 3.3.1.1 强力性能的测试
• 3.3.1.2 毛效测试
• 3.3.1.3 静电效应测试
• 3.3.1.4 白度测试
• 3.3.2 锌基抗菌功能织物耐久性样品的SEM表征
• 3.3.3 锌基抗菌功能织物耐久性样品的抗菌性变化
• 3.3.4 锌基抗菌功能织物在不同洗涤剂中锌的耐洗性
• 3.3.4.1 不同布样上的锌总量
• 3.3.4.2 在自来水中的耐洗性
• 3.3.4.3 在皂粉溶液中的耐洗性
• 3.3.4.3 在洗衣粉中的耐洗性
• 3.3.4.4 在纯碱中的耐洗性
• 3.3.4.5 在人工汗液中的耐洗性
• 3.3.4.5.1 在酸性人工汗液中的耐洗性
• 3.3.4.5.2 在碱性人工汗液中的耐洗性
• 3.3.4.5.3 在无机盐人工汗液中的耐洗性
• 3.3.5 讨论
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢
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