纳米TiO2在织物后整理中的应用.pdf
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1、第2 7 卷第l 期 2 0 0 6 年1 月 纺织学报 J o u m a lo fT e x m eR e s e a r c h V d2 7N 0 J a n 2 0 0 6 文章编号:0 2 5 3 9 7 2 1 ( 2 0 0 6 ) 0 l 一0 0 9 9 0 4 纳米T i O :在织物后整理中的应用 杨俊玲 ( 天津工业大学材料科学与化学工程学院,天津3 0 0 1 6 0 ) 摘要讨论了纳米T i O :在纺织品抗菌、抗紫外线辐射整理中的作用机理以及在纯棉织物上的应用。结果表明, 整理后织物经3 0 次水洗后对金黄葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率为1 0 0 对白色念球菌的抑
2、菌率大于9 0 ,整理 后染色布和未染色布的紫外透过率为5 。达到了最小饱和值;纳米耶0 2 赋予织物优良的抗菌、抗紫外效果,且服 用性能不受影响。 关键词纳米T i 0 2 ;表面处理;抗菌;抗紫外线辐射;纺织品;整理 中图分类号:r I s l 9 55 8文献标识码:A A p p l i c a t i o no f 衄n o - T i 0 2 伽t e x t i l ef i l l i s l l i n g Y A N GJ u n 一1 i “g ( s 如D 20 ,朋缸n 一皑d 利m 眺缸E “酽n 葩一帮硝n n 扣觚埘:哳H 椰哪,m 埘n3 0 0 1 6 0
3、,蕊l ) A b s t m c tT h ea c t i o nm h a n i s m0 fn 8 n oT i ni nt h ea n L i b a ( L e d a la n dU V R ( u l t r a v i o l e tr a d i a t i o n ) r e s i s t a n t n n i s h i “go ft e x t i l ea n di 8 印p l i c a t i o no “p u r ec o t t o nf a b d cw e 他d i s c u s s e d T h eI e s I 血s0 ft e s
4、t i “gi n d i c a t e dt h a t t h ec o t t o nf a b 打c sa t e rt r e a t m e n tc a ni n h i b i ts t a n h v l o c o c c u sa u r e u sa n dc 0 王i b a c i u s1 0 0 a n dw h i t e c o c c o r n v c i n 9 0 a f t e r3 0l a u n d e d n g s T h eU Vt m n s I I l i t I a n c eo fb o t ht h ed v e da n
5、du n d v e ( jf a b c sa f t e r t r e a t m e mi s5 ,r e a c h i “gt h em i n i m u ms a t u r a t i o nd 8 9 r e e N a n oT i 0 2c a ni “l p a nt e x t i l e 89 0 0 da n L m t e d 且l a n dU V Rr e s i s t a n tp r o p e n i e sa I l dh a sl i t t l ee f f e c to nt h e i rs e 而c e a b i h t y K e
6、yw o r d sn a n o T i 0 2 ;s u 血c et r e a t m e n t ;a m i b a c t e d a l ;p r o t e c t i o nf r o mU V R ;t e x t i l e ;f i l l i s h i “g 近年来抗菌、抗紫外线辐射类纺织品有很好的 市场开发前景。抗菌剂的种类繁多,性能各异,分类 方法也不同。有机抗菌剂杀菌力强,但一般都具有 毒性。随着科学技术的迅速发展,许多专家开始关 注无机抗菌剂。纳米T i 0 ,就是一种新近开发的新 型无机抗菌剂,它无毒,无味,不燃烧,化学性质稳 定,在纺织品及日用品中使用对
7、人体是安全的,具有 较高的连续抗菌效果,材料耐久性好,不会助长其它 菌种的繁殖,且由于经过表面处理的纳米m O ,分散 性以及稳定性较好,受到国内外广泛关注。在研 究中人们还发现,纳米T i0 ,具有优良的抗紫外线辐 射功能。许多染色的纺织品不耐日晒是因为有机高 分子材料在日光紫外线的照射下会导致大分子链降 解,产生大量的自由基,使纤维的强度、光泽、颜色受 到很大影响。本文从纳米T i O ,的表面处理开始,研 究其在纺织品中抗菌、抗紫外线辐射方面的应用及 效果评价。 1 纳米T i o :的抗菌机理 紫外线是一种波长比可见光短的电磁渡,其波 跃范围在2 0 0 4 0 0n m 之间。短波紫
8、外线u v c ( 1 9 0 2 8 0n m ) 可被距地面2 5k m 上空的臭氧层吸收阻 挡,到达不了地面。所以一般日晒是由u v A ( 3 2 0 4 0 0n m ) 和u v B ( 2 8 0 3 2 0n m ) 引起的,对人体有伤 害的紫外线主要集中在3 ( ) 0 4 0 0n m 波段。以往多 使用有机化舍物作为紫外线吸收剂,但是存在毒性。 许多纳米无机材料可作为紫外线吸收剂,如纳米 r r i 0 。、纳米z n O 、纳米s i O :、纳米A l :O ,、纳米F e O 等, 都有吸收紫外线的特征,其中纳米T i n 是一种稳定 收稿日期:2 0 0 4 0
9、3 1 2修回日期:2 0 Q 5 0 2 2 5 作者简介:扬棱玲( 1 9 5 7 一) ,女,教授,学士。主要从事纺织新材料的开发研究和教学工作。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 纺织学报 的无毒、无味紫外线吸收剂,将其稳定、均匀地分散 在纤维分子中,可有效地阻止大分子链的降解,减少 自由基的生成。纳米T i 0 ,的紫外吸收能力强,对 u v A 和u v B 都有屏蔽作用且可透过可见光,因此用 于纺织品抗紫外吸收整理是安全实用的。 纳米T
10、 i o :是基于光催化反应使有机物分解而 具有抗菌效果的”】。纳米啊0 2 在水和空气的体系 中,在阳光尤其是在紫外线的照射下,能够自行分解 出自由移动的带负电的电子( e 一) 和带正电的空穴 ( h + ) ,发生下面一系列化学反应,形成空穴一电子 对,吸收溶解在n ( ) :表面上的氧,俘获电子形成 0 i ,而空穴则将吸附在T I O :表面的( ) H 和H 2 0 氧 化成H 0 。 T i ( ) :兰竺生( T i o :) e + ( T i o :) h + h + + 琏O H O 。+ H + e + 0 2 一哦 O i + H + 一H 0 2 2I i 0 2
11、一0 2 + H 2 0 2 H 20 2 + 呸一H O + O H 一+ 0 2 牛成的原子氧和氢氧自由基有很强的化学活 性,特别是原子氧能与多数有机物反应( 氧化) ,同时 能与细菌内的有机物反应,生成c 嘎和H 0 ,从而在 短时间内就能杀死细菌。 1 9 9 6 年,齐藤公一等人经实验证明,纳米T n 具有分解病原菌和毒素的作用。一般抗菌剂只有杀 菌作用,不能分解毒素。纳米T i ( ) ,对绿脓杆菌、大 肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、芽枝菌和曲霉 等具有很强的杀灭能力”。 2 实验部分 2 1 纳米T i 0 2 的表面处理 由于纳米T i 仉粒子比表面积很大且配位严重 不足,
12、从而表现出极强的表面活性,极易互相团聚, 形成大的聚集体,影响其性能的发挥。本史使用已 经通过水溶液沉积干燥法在其表面上沉积了一层 A l :O ;和0 2 的纳米T j q ,这样可降低其表面的化 学活性,提高耐候性,在此基础上用阴离子表面活性 剂对平均尺寸为2 0n m 的无机纳米T i o ,粒子进行 表面处理。方法:将一定量的十二烷基苯磺酸钠和纳 米T i 0 2 及适当的溶剂混合,在5 0 下高速搅拌 1 0m n ,然后置于超声波清洗器中,2 5 搅拌2 0 和 第2 7 卷 经此处理后的纳米T i 0 ,由于表面有效地包覆, 吸附了亲水性的表面活性剂,从而降低了纳米T i 0 :
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- 纳米 TiO2 织物 整理 中的 应用
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