棉织物抗紫外线整理研究进展

棉织物是人们夏季服饰的首选,但是棉织物的抗紫外能力差,所以对棉织物进行抗紫外线功能整理是实现健康绿色理念提高其附加值的重要环节。本文针对现有棉织物的整理方法,详细介绍了有机紫外线吸收剂整理方法和无机纳米紫外线屏蔽剂整理方法的研究进展。对该领域的研究方向做了展望:有机紫外线吸收剂整理法应用工艺的改进和高效稳定试剂的开发同样重要;无机纳米紫外线屏蔽剂整理工艺方法还有待完善。     

羧基化聚醚有机硅紫外线吸收剂CPE-MUVS的合成、表征及应用

在无溶剂条件下,制备了一种羧基化聚醚有机硅紫外线吸收剂CPE-MUVS。用红外光谱、核磁共振氢谱、紫外光谱对其结构进行了表征。将CPE-MUVS进行乳化得到了透明乳液,用马尔文公司的纳米粒度及Zeta电位仪测出乳液平均粒径为33.08 nm,Zeta电位-41.24 mV。氨基硅乳(ASO-1)/CPE-MUVS复配体系用于棉织物后整理的结果表明,ASO-1/CPE-MUVS能改善棉织物的紫外线吸收性能,并能明显降低棉织物的弯曲刚度,增强棉织物的亲水性,对棉织物的白度无影响。     

人发角蛋白液整理氧化棉织物的工艺研究

研究人发角蛋白液改性高碘酸钠氧化棉织物的整理工艺,测试并分析人发角蛋白浓度、整理液p H、整理时间和整理温度对氧化棉织物力学性能和防紫外线性能的影响,并采用SEM和FT-IR分析表征了氧化棉织物经人发角蛋白液整理后的微观形貌和化学结构。结果表明,人发角蛋白整理能显著提高氧化棉织物的防紫外线性能,其力学性能也略有提高;整理后,人发角蛋白在纤维表面吸附成膜并与纤维发生共价交联反应。     

纳米氧化锌和纳米银对棉织物的多功能整理

以植物金银花提取物作为还原剂制备了纳米ZnO和纳米Ag,通过浸轧法将纳米ZnO单独整理以及将两者依次整理到棉织物上制备多功能棉织物(ZnO-棉织物、ZnO/Ag-棉织物).利用SEM、XRD、FTIR分析了整理前后棉织物的形貌和结构,并探讨了整理后棉织物的多功能性.结果表明,棉织物上的纳米粒子分布较均匀且发生了轻微团聚.与ZnO-棉织物相比,ZnO/Ag-棉织物对亚甲基蓝(MB)和红酒的降解率分别提高了7.09％和10.61％,说明纳米Ag提升了纳米ZnO的光催化活性.ZnO-棉织物经过10次洗涤后其纳米粒子含量虽有小幅下降,但对MB的降解率仍达到83.24％以上,说明负载纳米粒子后棉织物具有良好的自清洁能力和耐洗性能.此外,ZnO-棉织物和ZnO/Ag-棉织物的紫外防护系数(UPF)值分别达到33.23和41.06,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均达到95％以上,表现出优良的抗紫外线性和抗菌性能.     

一种新颖独特的用于织物柔软剂中的紫外线吸收剂——天来FR(Tinosorb FR)

主要介绍了一种新颖独特的阳离子相容型的织物紫外线吸收剂———天来施FR(TinosorbFR)。它对棉、毛、丝及锦纶织物都有较高的亲和性及均匀防护的效果。通过循环柔软处理 ,使织物的紫外线防护指数UPF值显著提高 ,赋予织物良好的紫外线防护性能且不会降低织物的白度。同时还对织物的紫外线防护指数UPF的定义作了详细的描述 ,并讨论了其主要的影响因素。实验测定和比较了各种棉织物经含有天来施FR的柔软剂处理后相应的UPF值 ,进一步证实了天来施FR对织物具有良好的紫外线防护效果。     

基于纳米TiO2-SiO2复合粒子制备抗紫外超疏水复合功能棉织物

本文利用纳米TiO2粉体,以聚乙烯吡咯烷(PVP)为分散剂和结构引导剂,以正硅酸乙酯(TEOS)为纳米SiO2前驱体,在纳米TiO2粉体表面包覆纳米SiO2,制备纳米TiO2-SiO2复合粒子.将纳米TiO2-SiO2复合粒子整理到棉织物上,并通过十六烷基三甲氧基硅烷(HDTMS)低表面能修饰后,得到抗紫外和超疏水复合功能棉织物.探究制备纳米TiO2-SiO2复合粒子的最佳工艺,并对复合粒子和处理后棉织物进行表征.结果表明,当PVP用量为0.025％,硅钛比例为2∶1,氨水用量为5mL时,纳米SiO2包覆TiO2效果较好.处理棉织物的抗紫外指数(UPF)达115.42,紫外线UVA(320～420 nm)透过率为3.35％,接触角为156.54°,滚动角为8°,具有优异的抗紫外、超疏水性能.此外,处理棉织物经过24h紫外线照射后,接触角仍为152.73°,滚动角仍可达到9°,实现了耐紫外线稳定性.     

棉织物的纳米银多功能整理

以植物还原剂——金银花提取物和化学还原剂——丙三醇,分别还原硝酸银,制备了两种纳米银溶液。采用浸渍法将上述制备的纳米银溶液分别对棉织物进行功能整理。利用SEM、EDS、XRD、FTIR分析整理前后棉织物的外观形貌及结构,并探讨了整理后的棉织物的抗紫外性能、不同洗涤次数后其含银量、色差和抗菌性能的变化。结果表明,纳米银粒子主要通过范德华力吸附在棉织物纤维素的无定形区;与化学还原法相比,植物还原法制备的纳米银粒径减小了约15nm,植物还原法制备的纳米银溶液整理后的棉织物经过50次洗涤后,棉织物表面的纳米银吸附量及色差变化不大,且对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率仍旧达到99%以上,具有优异的抗菌性及良好的耐洗涤性能。另外,植物还原法制备的纳米银溶液整理后的棉织物紫外线防护系数(UPF)值达到了36.82,具有较好的抗紫外性能。     

水溶性大分子紫外线吸收剂PVAm-g-BP-4的合成

合成了一类以2-羟基二苯甲酮为紫外线吸收功能基,以聚乙烯胺(PVAm)为接枝骨架的新型水溶性大分子紫外线吸收剂PVAm-g-BP-4。PVAm-g-BP-4的合成分两步,首先,将2-羟基-4-甲氧基-5-磺酸基二苯甲酮(BP-4)结构中的磺酸基转变为磺酰氯,合成了反应中间体2-羟基-4-甲氧基-5-氯磺酰基二苯甲酮(CBP-4),采用二氯亚砜为反应溶剂和氯代试剂,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为催化剂,产率达94.5%;然后,将CBP-4接枝到聚乙烯胺(PVAm)骨架上,合成了PVAm-g-BP-4。目标产物经过TLC、IR、UV分析证明,CBP-4已接枝到PVAm上。通过实验优化了催化剂用量、反应温度、反应时间、溶剂体积比等反应条件。在棉织物上的初步应用结果表明,PVAm-BP-4可赋予棉织物良好的紫外线防护功能,而且耐洗牢度优异。     

硅氧烷低聚物的合成及其在泡沫染色中的应用

为了通过泡沫染色和光固化改善棉织物的染色性能，合成了一种含有不饱和双键的硅氧烷低聚物，设计了合适的含有聚合型黄色蒽醌染料、硅氧烷低聚物、光引发剂2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦（TPO）、表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）的泡沫体系对棉织物进行泡沫染色。采用1HNMR和GPC分析了硅氧烷低聚物的化学结构和相对分子质量分布，采用FTIR表征了硅氧烷低聚物和染色棉织物的化学结构，采用SEM观察染色棉织物的表面形态。探讨了硅氧烷低聚物用量、染料用量、SDS质量浓度、TPO用量对泡沫性能和染色性能的影响，分析了硅氧烷低聚物的固色机理。结果表明，染料质量浓度30 g/L、硅氧烷低聚物用量为染料质量的2倍、SDS质量浓度2.0 g/L、TPO用量为染料质量的5%、紫外光照时间5 min时，染色织物染色深度可达5.70，耐皂洗色牢度和干/湿摩擦色牢度均为4～5级，水接触角为110.1°，紫外防护系数>50。硅氧烷低聚物通过侧基上的不饱和双键发生自由基聚合和硅醇基偶合交联实现固色，并赋予织物良好的疏水性能和抗紫外线性能。     

La-Gd共掺ZnO纳米棒的性能及其应用研究

利用KH560交联剂来提高La-Gd/ZnO纳米棒阵列在棉织物上的牢度。以硝酸锌和六亚甲基四胺为原料,聚乙二醇2000为形貌控制剂,KH560为交联剂,采用低温水浴法制备在棉织物表面原位生长的La-Gd/ZnO纳米棒阵列。同时利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和紫外-可见光漫反射等方法对制备的样品进行表征和性能分析。结果表明:3%La-3%Gd/ZnO纳米棒具有良好的光催化性能,在紫外光下照射150 min,对亚甲基蓝溶液(MB)的降解率为92.15%;太阳光下照射8 h,对亚甲基蓝溶液(MB)的降解率为87.59%。且经过整理后的棉织物的抗紫外线指数UPF值由10.06提升至420.21。经水洗10次,其光催化性能仅下降1.3%,抗紫外线指数基本没有变化。