从图1、3可看出,整理剂中助溶剂的存在与否,导致 其透射率随波长的变化不完全相同,表现出对可见 光区的吸收有一定影响。但它们的共同之处是在紫 外光区,所有整理剂的紫外线透过率都很低,尤其在 对人体有害的UVA和UVB区内更明显(图2、4),说 明试验中自制的TiO2整理剂具有很好的紫外线屏 蔽能力。文献[3]对自制整理剂中纳米TiO2的粒径 进行了测定,约为20~30 nm。
2·2 织物抗紫外线性能
用不同的整理剂对不同结构的织物进行整理 后,测得织物的抗紫外性能和耐皂洗性能,测试结果见表2。由表2可看出,经过整理后棉织物的UPF 值都明显高于空白织物,证明试验制备的纳米TiO2整理剂适用于纺织品的整理,抗紫外线效果显著。
另外,整理过的织物经5、10、20、30次洗涤,其UPF 值仍保持在较高水平,说明整理剂的抗紫外耐久性 很好。这是由于纳米TiO2与棉纤维形成了较牢固 的结合[3]。个别的UPF值在洗涤后呈现增加的趋 势,可能是由于多次皂洗和烘干后,织物缩水使纱线 间的空隙率减小,密度增加,织物对紫外线的遮蔽能 力增强。由于荧光增白剂可以影响紫外线透射率, 试验使用的洗涤皂粉不含荧光增白剂,消除了增白 剂对织物抗紫外性能评定的影响。
由试验1和3的数据可以得出,整理剂中TiO2 的质量分数对织物抗紫外性能有一定影响。TiO2的 质量分数降低50%,UPF值也降低近一半,即UPF 值和整理剂质量分数成正比关系。这是由于整理 后,TiO2纳米粒子均匀覆盖在纤维和织物表面,当 TiO2质量分数升高时,粒子排列密度增大,对紫外线 的屏蔽效果增强。但当织物上吸附的TiO2量达到 一定值时,整理剂中TiO2的质量分数增加,织物的 抗紫外线性能不再提高,而是趋于一稳定值(见试验 4、5)。由试验2、3的数据可以看出,整理剂中不同组分———某些助溶剂的存在,也会对织物的抗紫外 性能产生影响。
此外,由试验3和4的数据还可看出,经同一种 整理剂处理的不同密度的棉织物的抗紫外线性能有 较大的差异。同种纤维构成的织物,经纬密度越高, 紫外线透射率越低,其防护作用就越大;反之,越是 稀疏,紫外线也就越容易透过,防护作用也就越小。
2·3 织物抗菌性
试验所用细菌为大肠杆菌,采用细菌减少百分 率进行评价。计算公式为
式中,A为定期培养试样上的细菌数;B为菌悬液中 的细菌数;C为空白对照织物上的细菌数经不同整理剂整理后棉织物的抗菌性试验结果 见表3。从表3看出,经整理剂处理的不同织物,其 细菌减少达到80%以上,说明整理剂在光照条件下,具有较好的抗菌性.
由试验6、9的数据看出,将同一整理剂用于不 同棉织物时,织物越紧密,吸收的纳米TiO2就越多, 抗菌性也就越好。另外,由表3还可看出,试验8试 样的抗菌性比试验6试样的好,这是由于整理剂中 TiO2质量分数越高,织物吸收的TiO2也就越多,抗菌性越好。因此整理织物的抗菌性与织物上TiO2 的含量成正比。
3 结 论
1)利用自制的纳米二氧化钛整理剂整理棉织 物,其抗紫外线性能有显著的提高。同时整理后织 物具有较好的抗菌性,细菌减少百分率可达到80% 以上。
2)织物的抗紫外线和抗菌性能均与织物结构、 整理剂质量分数有关。织物越紧密,整理剂中TiO2 质量分数越高,整理后织物的抗紫外线和抗菌性能 越好,同时,整理后织物的皂洗牢度较好。
参考文献:
[ 1 ] 袭著革,李君文,王福玉.环境卫生纳米应用技术 [M].北京:化学工业出版社,2004.155-160.
[ 2 ] AATCC Test Method 183—2000 [S]. AATCC Technical Manual.2002.188-190.
[ 3 ] 邓桦,忻浩忠.纳米TiO2的抗紫外线整理应用研究 [J].纺织学报,2005,26 (6):47-49.
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