基本信息

项目名称:
耐黄变/抗紫外双功能面料的制备及性质研究
小类:
能源化工
简介:
采用HDI、PEG、纳米TiO2和NaHSO3等原料,通过预聚法合成耐黄变/抗紫外水性聚氨酯整理剂,并将其用于棉织物含氟乳液TG581防水整理。通过大量实验得出其优化制备工艺,150℃焙烘促使异氰酸根游离出来与带有羟基的棉纤维反应,制得纳米颗粒“裸露”在纤维表面,相互间共价键结合的面料,活性点多,具有较好的耐黄变、抗紫外性能。
详细介绍:
采用HDI、PEG、纳米TiO2和NaHSO3等原料,通过预聚法合成耐黄变/抗紫外水性聚氨酯整理剂,并将其用于棉织物含氟乳液TG581防水整理。通过大量实验得出其优化制备工艺,150℃焙烘促使异氰酸根游离出来与带有羟基的棉纤维反应,制得纳米颗粒“裸露”在纤维表面,相互间共价键结合的面料,活性点多,具有较好的耐黄变、抗紫外性能。 用于棉织物的耐黄变、抗紫外、拒水的多功能面料的制备,比大金氟化工的交联剂性能优异,后整理简单,利于工业化生产。

作品图片

  • 耐黄变/抗紫外双功能面料的制备及性质研究
  • 耐黄变/抗紫外双功能面料的制备及性质研究
  • 耐黄变/抗紫外双功能面料的制备及性质研究
  • 耐黄变/抗紫外双功能面料的制备及性质研究

作品专业信息

撰写目的和基本思路

目的:为了从根本上解决传统交联剂黄变问题及增加面料的抗紫外功能,纳米颗粒均匀“裸露”在纤维表面,提高织物的服用性能。 基本思路:本实验先用HDI与聚PEG等原料进行预聚反应,通过染整加工的方式,使改性纳米粒子均匀分散在织物表面,促使异氰酸根游离出来与带有羟基、酰胺基的纤维反应,从而制得纳米颗粒“裸露”在纤维表面,相互间共价键结合的纳米功能纤维,提高整理后的棉织物耐黄变性能和抗紫外性能。

科学性、先进性及独特之处

织物在功能整理后易黄变,例如具有良好的防水拒油性能的织物,却因黄变使其实用性打折,并且棉织物对微生物的抗菌性能较差,且在紫外线的波长范围内具有比较高的紫外线辐射透过性,防紫外线辐射性能很差。纳米TiO2具有很好的光催化作用和紫外线屏蔽作用,因此可用作防紫外整理剂。本实验使改性的纳米TiO2颗粒具有较好的稳定性。此种整理方法在纺织印染行业是成熟的。

应用价值和现实意义

实际应用价值和现实意义: 水性聚氨酯以水为介质,具有无气味、不污染环境、节能、操作加工方便等优点,消除了在生产、运输、使用过程易燃易爆等危险性,应用领域日趋加大,其研究与开发愈来愈为人们所重视。 其中包括:柔软底物涂饰,如织物、橡胶、皮革、纸张和乙烯基塑料的表面涂层;工业产品的涂饰,如机器外壳,塑料制品和金属底漆的等。

学术论文摘要

摘 要: 采用HDI(1, 6-己二异氰酸酯)、聚乙二醇(PEG)、金红石型纳米TiO2粉末和封端剂亚硫酸氢钠等原料,通过预聚法合成耐黄变/抗紫外水性聚氨酯整理剂,并将其用于棉织物含氟乳液TG581防水整理。试验结果表明,其优化制备工艺为: 60℃时向聚乙二醇中缓慢加入HDI和催化剂, 85℃预聚2.5 h, 升温至95℃加入硅烷偶联剂改性金红石型纳米TiO2粉末反应2 h,再进行封端反应80 min。通过染整加工的方式,使改性纳米粒子均匀分散在织物表面,再通过150℃焙烘3min,促使异氰酸根游离出来与带有羟基的棉纤维反应,制得纳米颗粒“裸露”在纤维表面,相互间共价键结合的纳米功能面料,其有效比表面积大,活性点多,具有较好的耐黄变及抗紫外性能。

获奖情况

作品《耐黄变聚氨酯交联剂的制备和应用》在2010年5月(第10期),在《印染》杂志发表(二类期刊)。 文章编号: 1000-4017(2010)10-0027-02 作品《棉织物的聚氨酯改性纳米TiO2功能整理》在2010年10月(第20期),在《印染》杂志发表(二类期刊) 文章编号:1000-4017(2010)20-0032-03

鉴定结果

该论文内容通过染整加工的方式,采用轧-烘-焙工艺处理,制得纳米颗粒“裸露”在纤维表面提高产品的耐黄变性及抗紫外性能,技术成熟,应用前景广泛。

参考文献

超声波仪,电脑测色配色仪(Color-Eye7000A),WSB-3A白度计,扫描电镜仪(SEM),红外光谱仪(IR),TG(热重分析仪),差热分析仪(DTA),XRD-X射线衍射分析仪,抗紫外测定仪,耐洗牢度试验机。 参考文献: 1.刘新华等.耐黄变聚氨酯交联剂的制备和应用[J].印染,2010,36(10):27-28. 2.陶旭晨,刘新华等.棉织物的聚氨酯改性纳米TiO2功能整理[J].印染,2010/20. 3.Guise GB. Poly(carbamoyl sulfonates)Bisulfite Adducts of Polyisocyanate[J].Journal of Applided Science,1977,21:342-344. 4.熊军,孙芳,杜洪光.丙酮-二正丁胺滴定法测定聚氨酯中的异氰酸酯基[J].分析实验室,2007,26(8):73-75 5.孔明涵、王庭慰、李冬梅、罗本喆.影响聚氨酯弹性体紫外线稳定性的因素. 2006年第21卷第6期 6.邓桦,忻浩忠.用纳米TiO2对棉织物进行抗紫外线整理的研究[C]//第五届功能性纺织品及纳米技术研讨会论文集.2005:260-263. 7.杨 卉,王海云,丁巧英,等.纳米TiO2对棉织物的防紫外线整理,苏州大学学报(工科版) 2008年4月,第28卷第2期 8.邓桦,张纪梅,李秀明,等.纳米TiO2多功能织物整理剂的制备与性能[J].纺织学报, 2006, 27(3): 92-94

同类课题研究水平概述

国内外正在研究和应用的将纳米微粒施加到纺织品上,从而达到抗菌、抗紫外的功能。其方法主要有的:一是采用溶液共混或熔体共混方法制得功能性纤维及织物,但由于纳米TiO2粒子在纤维聚合物熔体中团聚严重,极易造成微米级的喷丝头堵塞或断头、磨损织物等,且此法不能用于天然纤维。二是将纳米TiO2粒子通过粘合剂均匀涂覆于纤维或织物表面制成功能性纺织品,工艺简单,能达到一定的功能指标,但由于无机纳米TiO2粒子与纺织品的纤维之间不是化学键连接,耐洗牢度低,功能不能持久,织物手感也较差。因此,如何将纳米TiO2粒子均匀地分散在纺织品上,且实现纳米TiO2粒子与纤维的坚牢结合,是纳米功能纺织品开发和应用的关键技术。 对于功能面料的耐黄变/抗紫外双功能整理尚未有报道,虽然利用纳米TiO2粉体对织物的整理,亦有报道,但大都是改性进行整理。为了从根本上解决聚氨酯交联剂黄变问题及增加面料的抗紫外功能,达到耐黄变/抗紫外的双重功能,在不改变或较少改变整理工艺的前提下,我们选择耐光性好的二异氰酸酯、聚乙二醇、纳米颗粒等为原料合成日久不变黄、抗紫外且不降低拒水拒油性的聚氨酯交联剂,再经过经传统轧-烘-焙整理工艺后,将纳米TiO2改性后再将改性剂的另一端的活性基团进行封端后,整理到棉织物上,使纳米颗粒均匀“裸露”在纤维表面,从而提高功能面料的耐黄变性能和抗紫外性能,提高织物的服用性能。 研究意义: 纺织品拒水拒油、耐黄变、抗紫外功能整理是国内外纺织品提高附加值的方向之一。为了从根本上解决聚氨酯交联剂黄变问题及增加面料的抗菌、抗紫外功能,达到耐黄变/抗紫外的双重功能,在不改变或较少改变整理工艺的前提下,我们选择耐光性好的1, 6-己二异氰酸酯HDI、聚乙二醇、纳米TiO2颗粒等为原料合成日久不变黄、抗紫外且不降低拒水拒油性的聚氨酯交联剂,再经过经传统轧-烘-焙整理工艺后,纳米TiO2颗粒均匀“裸露”在纤维表面,从而提高功能面料的耐黄变性能和抗紫外性能,提高织物的服用性能,此前景将十分广阔,市场价值将十分巨大。
建议反馈 返回顶部
点击关闭 点击关闭