圖5 溶膠整理織物自清潔功能的耐洗性
由圖5可知,污物降解率隨水洗次數(shù)的增加而降低,但降低幅度不大。未經(jīng)水洗的負(fù)載溶膠織物,其污物降解率為94%左右;水洗5次后,污物降解率下降至88%;水洗20次,污物降解率為8O%,仍舊表現(xiàn)出較好的自清潔功能。
經(jīng)浸漬焙烘工藝整理的棉織物,其自清潔功能具有較好的耐久性,主要是由于高溫焙烘時,TiO2溶膠的大部分羥基與棉纖維中的羥基發(fā)生脫水反應(yīng),形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的多元共價交聯(lián)[11],其結(jié)合力較牢固。此外,少部分TiO2溶膠還可以與棉纖維發(fā)生一元共價交聯(lián),或自交聯(lián)后吸附在棉纖維表面,但其結(jié)合力較弱。
其反應(yīng)式為:
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經(jīng)過多次水洗后,雖然附著在纖維表面或與纖維結(jié)合不牢固的膠粒容易損失,導(dǎo)致污物降解率下降,但與纖維發(fā)生鍵合或交聯(lián)的膠粒相對牢固,從而使織物具有耐久的自清潔功能。
2.3 織物的斷裂拉伸性能
稀土離子摻雜TiO2溶膠的pH值很低,對整理后織物的斷裂強(qiáng)力會有影響。不同用量Tm/ TiO2溶膠整理棉織物的斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長率見表1。溶膠中Tm摻雜摩爾分?jǐn)?shù)比為2%,陳化5d。
表1 溶膠用量對棉織物斷裂強(qiáng)力和伸長率的影響
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表1中,稀土Tm/ TiO2整理后棉織物的經(jīng)緯向斷裂強(qiáng)力和伸長率均較未整理布樣明顯降低,織物最大經(jīng)緯向強(qiáng)力下降率分別為47.0%和23.9%,經(jīng)緯向斷裂伸長率分別下降了3.5%和1.4%。這主要是由于所制備的溶膠酸性較強(qiáng),對織物有一定的水解作用;同時織物上Tm/ TiO2顆粒在可見光下受激發(fā),產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的?OH自由基,破壞棉纖維大分子的化學(xué)鍵,引起了鏈段的斷裂。當(dāng)溶膠用量為O.5g/L時,棉織物的斷裂強(qiáng)力損失率較其余整理樣小。這可能是由于此時膠粒與棉纖維發(fā)生鍵合或交聯(lián)作用較強(qiáng),增大了纖維間的作用力,彌補(bǔ)了部分因水解和氧化造成的織物損傷。
3 結(jié)論
(1)采用溶膠-凝膠法,在棉織物上負(fù)載稀土離子摻雜TiO2溶膠。在Tm摻雜摩爾分?jǐn)?shù)比2%,溶膠用量0.5g/L,陳化5d,光照波長為400-780nm,光強(qiáng)度21.O mW/cm2和光照時間180min時,負(fù)載Tm/ TiO2溶膠棉織物對污物(辣椒紅素)的降解率達(dá)94%,具有良好的自清潔性能。
(2)負(fù)載Tm/ TiO2溶膠棉織物的自清潔功能具有較好的耐久性,水洗20次后對污物降解率為82%。(3)整理后織物經(jīng)緯向斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長率損失較嚴(yán)重,損傷最大時經(jīng)緯向強(qiáng)力下降率分別達(dá)到47.0%和23.9%,經(jīng)緯向斷裂伸長率分別下降了3.5%和1.4%。
參考文獻(xiàn):
[1] 趙家祥,日本光觸媒織物的發(fā)展[J]產(chǎn)業(yè)用紡織品,2OO2,2O(2):1-4
[2] 徐利蓉,李登新,陳小立,等,棉織物的Ag/ TiO2復(fù)合溶膠抗菌整理[J]印染,2OO6,32(19);4-7
[3] 胡杰,陳維國,王晟,等,屏蔽型納米TiO2的結(jié)構(gòu)及其整理棉織物的性能[J]印染,2007,33(21);5-7
[4] 何艷芬,孟家光,納米自清潔整理技術(shù)在針織物上的應(yīng)用[J]針織工業(yè),2005(11);43-45
[5]Kasanen J,suvanto M,Pakkanen T T.
self-Cleaning,Titanium Dioxide Based,Multilayer Coating Fabricated on Polymer and Glass sufaces
[J]Journal of Applied Polymer science,2009,111;2597-2606
[6] 孫俊英,孟大維,劉衛(wèi)平,等,稀土離子(La3+,Eu3+)摻雜納米TiO2的光催化性能[J]稀有金屬,2008,32(4);497-501
[7]Sidheswaran M A,Tavlarides L L.,Visible Light Photocatalytic Oxidation of Toluene Using a Cerium-Doped Titania Catalyst[J]Industrial & Engineering Chemistry Research,2008,47:3346-3357
[8]Hao S C,Wu J H,Huang Y F,Lin J M.,Natural dyeg as Photosensitizers for dye-sensitized solar cell[J]Solar Energy,2006,8O;209-214
[9]方 明,銳鈦礦二氧化鈦溶膠的制備、結(jié)構(gòu)及性能[D]浙江:浙江大學(xué),2006
[10]Bahnemann D,Photocatalytic water treatment:solar Energy,2004,77;445-459
[11]Daoud W A,Xin J H.,Low Tempemture Sol-Gel Processed Photocatalytic Titania Coating[J]Journal of Sol-Gel Science and Technology,2004,29;25-29
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