棉织物的纳米TiO2防紫外线整理

1.2.3　测试方法

TiO2附载量:[(TiO2整理后棉织物的重量—TiO2整理前棉织物的重量)/ TiO2整理前棉织物

的重量]×100%

紫外线防护效果:按照AS/NZS 4399—196测定UPF值。

耐水洗性能:参照GB/T3921.1—1997标准。

耐光牢度试验:参照GB 8427—87标准。断裂强度:参照ASTM D5034—2001标准。

2　结果与讨论

2.1　棉织物的TiO2附载量及防紫外线能力

棉织物的抗紫外线屏蔽能力与其附载的TiO2的量有直接关系。从表1中可以看出,由于

Rutile型结晶结构比Anatase型小,更容易附着溶胀的织物纤维,所以在相同条件下RutileTiO2的附载量多,UPF值大。增加TiO2/PEG的浓度,则附着织物的TiO2量多,织物的UPF值也增大;而且随着溶胀剂PEG分子量的增加,PEG与纤维素之间架桥反应而形成的网络结构单元数多,随之进入网络结构单元的TiO2的量多,UPF值也大。但是,当PEG的分子量超过1000以上时,其扩散系数明显减小,尤其是在常温下容易硬化而不宜用于纤维制品的处理。

2.2　TiO2整理棉织物的耐水洗牢度

2.2.1　白度与TiO2附载量

图1是表示TiO2整理棉织物的白度。从图1中可以看出,在相同条件下Anatase型TiO2的白度高于Rutile型,这是因为Anatase型的结晶结构大于Rutile型,从而在其结晶结构上发生的漫反射量少于Rutile型的缘故。随着TiO2/PEG浓度及PEG分子量的增加,TiO2的附载量增加白度值也增大。

2.2.2　耐水洗性能

从图1可以看出,对于同一晶型的TiO2,棉织物的白度与其TiO2的附载量有关,因此可以用

白度表示TiO2的耐水洗性能。而且从表1也可以知道,以Rutile-TiO2/PEG-600处理的棉织物的TiO2附载量及UPF值大且手感较好。为此以Rutile-TiO2/PEG-600处理的棉织物为观察白度随洗涤次数的变化情况。从图2中可以看出,当TiO2/PEG浓度20%时白度变化最明显而且随着浓度的减小白度变化逐渐变小。但是当TiO2/PEG浓度为3%时,白度变化较明显且白度值接近或略高于5%时的白度,同时表现出与20%时的白度完全相反的变化。这可能是当用高TiO2/PEG浓度处理棉织物时,织物上TiO2的附载量多,此时织物的白度与TiO2量有关;随着洗涤次数的增加,TiO2脱落量也增多,白度值下降。但是当用低TiO2/PEG浓度处理棉织物时,织物的TiO2附载量少,此时的白度主要与未参加交联反应的乙二醛有关,即PEG上-OH与乙二醛上-CHO的缩醛反应抑制了乙二醛的氧化变黄,所以白度与洗涤次数几乎无关。

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