溶胶-凝胶技术是利用金属醇盐或者无机盐经过溶液、溶胶、凝胶而固化,再经热处理形成氧化物或其它化合物的一种方法.这是目前材料制备研究较为广泛采用的方法,如制备纳米材料、抗反射膜、有机-无机复合材料、陶瓷纤维等[1].用SiO2或其它金属氧化物纳米溶胶处理织物,经过干燥除去有机溶剂,可在织物表面形成一层多空结构的氧化物干凝胶膜,而原来的纳米溶胶粒子形成三维网状结构[2-4].纳米溶胶的优点是易于进行化学和物理改性,所以使用改性纳米溶胶可以大幅度地改变织物的功能性[2].化学改性是在溶胶形成的过程中使添加物与金属氧化物粒子以共价键的形式键合,如:通过不同的金属烷氧基化合物共水解来进行化学改性,此法可以得到混合金属氧化物涂膜;另一种化学改性是通过含有一个R侧基的3-烷氧基硅氧烷的共水解、共缩聚完成,通过改变R侧基来调节纳米溶胶膜的性能,如R基为烷基或全氟烷基时,可得到疏水或疏油的膜[3,4],而且也可以把R基转换成染料或生物活性物质,来改变纳米溶胶膜的功能性.物理改性是把添加剂均匀地混入并固定在金属氧化物中,不形成共价键,如添加聚合物.溶胶-凝胶技术在溶胶的制备时可以对溶胶进行亚微米、纳米级甚至分子级的物理和化学的改性,极大地改变溶胶的应用范围,如添加生物活性物质、染料分子、纳米粒子等,把改性的溶胶应用到纺织品上,更加扩大了纺织品的应用.溶胶-凝胶技术具有制备工艺简单,容易操作,反应温度低,得到产物均匀度高等优点,可以在织物的表面形成复杂的无机氧化物网络结构,这层凝胶固着在织物的表面,改善纤维的表面化学性能,赋予织物一定的功能性,如表1所示[2].

本文利用溶胶-凝胶技术得到TiO2纳米水溶胶,然后把该溶胶整理在棉织物上,结果发现,织物表面形成一层无机氧化物涂层,具有一定的疏水性,但手感度、白度降低.

1实验

1.1实验材料及药品

钛酸丁酯(化学纯),冰乙酸(分析纯),盐酸(分析纯),8 040有机硅乳液,一般平纹机织棉织物.

1.2TiO2水溶胶的制备

TiO2水溶胶的制备方法:先将冰乙酸和钛酸丁酯混合,然后缓慢地滴加到HCl水溶液中,滴加完毕后,静置分层即得到透明度很高的TiO2水溶胶.

1.3拒水性能测试方法

(1)耐水压值的测定.采用连通管型水压仪测定试样的耐水压性能.

(2)淋水实验.采用淋水实验仪器如图1进行淋水实验,参考图2进行淋水级数的判断.