Ti02涂层织物的隔热性能及其影响因素

图2为棉纤维经Ti02涂层前后的SEM照片。由图2可知，棉纤维在涂层前表面较为平滑，部分表面有生长过程中留下的沟痕。涂层后，纤维表面变得较为粗糙，但仍保持了特有的转曲扁带状，从细微的结构可以看出，纤维表面原有的沟痕被涂层物覆盖。众所周知，棉纤维有数级微观结构，从数根大分子长链组成的基原纤到直径为微米级的巨原纤，各级原纤之间存在大量的缝隙和孔洞，表面吸附PVDF树脂的Ti02粒子容易进入这些结构疏松的区域。

另外，从电镜照片中可清晰地看到，纤维之间存在粘连物，这说明织物涂层后，表面吸附PVDF树脂分子的Ti02进入到纤维之间，Ti02表面吸附的PVDF树脂分子可与棉纤维之间通过氢键发生了相互交联。

2.2 Ti02涂层织物的隔热性能

图3为Ti02涂层织物的隔热性能。由图3可知，与空白棉织物相比，经Ti02涂层后，织物的隔热性能明显增强；在测试时间内，Ti02涂层织物的内侧温度增加量明显小于未经Ti02涂层织物的。这是因为Ti02是一种折光指数很高的白色填料，对太阳光中的近红外辐射具有较强的反射作用，其近红外反射比可达80%[6]。当Ti02涂覆到棉织物上时，可在棉织物表面形成一层致密的具有近红外反射作用的PVDF-Ti02高分子膜（图1所示），它可以将辐射到其表面上的近红外光大部分以原波长反射到大气中，并且进入其内部的近红外辐射还将会在PVDF-Ti02膜内发生漫反射，明显削弱了透过织物进入内侧的热辐射强度，所以涂层织物内侧温度增加量减少，隔热性能提高。

2.3影响因素分析

2.3.1基布材料的影响

在制备隔热涂层织物时，基布材料对其隔热性能的影响是不容忽视的。纤维材料、组织规格、厚度等不同，所制得的涂层织物的隔热性能也是千差万别的。图4为分别以棉织物、涤纶织物和涤／棉织物作为基布材料时，所制得的涂层织物的隔热性能。

由图4可知，在测试时间内，以棉织物作为基布材料制备的涂层织物的隔热性能最好，以涤／棉织物作为基布材料的次之，最后是以涤纶织物作为基布材料的；在测试时间内，以涤纶织物制备的涂层织物内侧温度最终增加量比棉织物的高出10℃左右。这种现象不仅与织物的组织结构有关，同时与纤维的微结构及其本身所具有的热焓值是密不可分的。棉纤维的导热系数为0.255-0.264 kj/(m·K·h)，横截面为腰圆形，有中腔；涤纶纤维的导热系数为0.301 kj/(m·K·h)，横截面一般为圆形[7-8]。在同一时间内，同等规格的涤纶织物吸收的热量要高于棉织物吸收的热量，且由于涤纶纤维的导热系数比棉纤维的大。对于涤纶织物，织物吸收的热量更易由外向内传导，累积在涂层织物内侧，因此，其隔热性能较棉织物的差。

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