来源: 王黎明，沈 勇，张惠芳，丁 颖，秦伟庭，王晓娟
关键字： ：整理 光触媒整理剂 纳米二氧化钛 改性 棉织物
前言
纳米光触媒应用于纺织品，可赋予光催化功能，进而使其获得降解挥发性有机化合物(VOC)、除异味、抗菌、防污或自清洁等功能。将这类光触媒功能纺织品用于汽车内饰材料和室内装饰家纺用品，可持久地降解VOC，净化车内和室内空气。
目前，国内外将纳米光触媒应用于纺织品的方法主要有两种：一种是将纳米光触媒与纺丝原液共混纺丝；另一种是将 纳米光触媒涂覆在纤维或织物表面。这两种方法都存在一个如何有效解决光触媒与空气和光线充分接触以产生光催化作用的问题，以及如何控制光触媒本身对纤维性能造成影响的问题。因为织物上的光触媒在发挥光催化功能的同时，也容易使纤维材料劣化。光触媒的强氧化能力会使纤维的大分子链段部分断裂，从而削弱纤维的超分子结构，最终导致纤维宏观机械性能的下降。因此，在应用纳米TiO2光触媒剂处理织物，开发具有光触媒功能纺织品时，应对光触媒造成纤维材料劣化的问题引起足够重视。
本项目在自制的改性纳米光触媒水溶胶基础上，引入硅氧基等保护基团，制成具有反应性基团的纳米有机化合物，并进行必要的与纤维基材之间的化学隔离，以提高纳米TiO2 与纤维的反应性和负载纳米光触媒织物的稳定性。同时，采用接枝或交联方法，进一步优化纳米TiO2 在织物上的分散均匀性及其与纤维结合的坚牢度，使纺织品既获得耐久性光催化降解性能，又不会产生明显的劣化现象。
1 试验
1．1 材料
光触媒整理剂 未改性纳米TiO2；自制改性纳米TiO2整理剂Nano PC，Nano PC-1，Nano PC-2和NanoPc-3[其中，Nano PC未加交联剂；,Nano PC-1，Nano PC-2和Nano PC-3分别由Nano PC与一定量的交联剂PU(聚氨酯)，CHS(羟基硅油)，HS(含氢硅油)和s(丙烯酸)复合而成]。
织物：l8．2 tex X 18．2 tex 268根／10 am x268根／10 cm全棉平纹织物(半制品，上海申达二印染整公司)。
1．2 整理工艺
二浸二二轧(整理剂用量l％，轧液率80％)-预烘(80 ℃X 5 min)-焙烘(130～150℃ ，3～5 min)-水洗-皂洗-烘干
1．3 测试方法
1．3．1 甲醛降解率
静态测试法吸取375 mg／L甲醛溶液100 mL置于表面皿，然后放人玻璃干燥器底部，中间垫上陶瓷透气板。在一半径为12 cm的培养皿里放人100 mL蒸馏水作为吸收液，用橡筋把测试织物扣在培养皿上，随后把培养皿置于玻璃干燥器的陶瓷透气板上，盖上涂过密封胶的玻璃盖，将干燥器放入自制的VOC降解测试箱，用紫外灯照射24 h；取出培养皿，用移液管吸取5 mL甲醛吸收液，加入5 mL乙酰丙酮，与空白试剂(5 mL蒸馏水+5 mL乙酰丙酮)一起在60℃水浴中显色0．5 h，冷却后用724型分光光度仪在414 nm波长下测吸光度，对照标准曲线得到甲醛溶液浓度，按式
(1)计算降解率：
式中：a-光触媒整理前织物对应吸收液的甲醛浓度；
b- 光触媒整理后织物对应吸收液的甲醛浓度。
1．3．2 棉纤维聚合度
采用铜氨溶液法。
1．3．3 织物强力
断裂强力参照GB／T 3923．1-1997《纺织品织物拉伸性能第l部分：断裂强力和断裂伸长率的测定条样法》，在YG(B)026D-250型电子织物强力机上测试。
撕破强力参照GB／T 3917．1-l997《纺织品织物撕破性能第一部分：撕破强力的测定冲击摆锤法》，在YG033织物撕裂仪上测试。
2 结果与讨论
2．1 纳米TiO2的表面改性
纳米TiO2 粒子表面富含大量钛羟基(Ti-0H)，具有良好的亲水性和反应性，易与硅氧烷等活性基团反应，形成稳定的化学键(如钛硅氧键等)结合。本试验利用自制纳米TiO2 前驱体胶粒(A)表面富含的大量钛羟基．与含有硅氧烷等功能活性基团的改性剂(B)，在一定条件下进行反应，生成钛硅氧键，得到表面改性纳米TiO2 粒子。其反应机理见：
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