锌基纳米抗菌整理剂与抗菌织物制备及抗菌性的研究.pdf

东华大学
博士学位论文
锌基纳米抗菌整理剂与抗菌织物的制备及抗菌性研究
姓名:李群
申请学位级别:博士
专业:纺织化学与染整工程
指导教师:陈水林
20051201
锌基纳米抗菌整理剂与抗菌织物的制备及抗菌性研究摘要科。纳米材料是目前功能材料的研究热点,亦被科技界和世界许多的纳米纺织品的价值将达亿美元。今后年期间,国际市场对纳米纺织品的需求将呈迅速扩大走势,其贸易额将达到接近美元的规模。随着纳米技术的发展,它在纺织品领域的应用范围将研究虽然较多,但应用研究相对较少,特别是在功能纺织品方面的纳米材料是指微粒尺寸在籰的超细材料,而纳米技术则是在纳米尺度范围内研究原子、分子等微粒特性的一门新兴交叉学国家政府视为“世纪最有前途的材料目前,全球对纳米整理纺织品的市场需求规模约为诿涝#今后将以年均增长サ乃俣壤┐螅旰辏蚴场的纳米整理纺织品需求规模将分别上升为诿涝:亿美元的水平。其中,用于防生化武器、体育娱乐和休闲、装饰等领域进一步扩大,在一些新兴科技产品和新兴科技领域里,纳米纺织品的用途将更加广泛,市场需求潜力巨大。然而,我国对纳米粉体的研究更少。所以研究包括纳米氧化锌在内的纳米材料在纺织品上的应用技术具有重要意义。纳米氧化锌作为一种新型的环境友好抗菌荆,用于开发抗菌防臭合成纤维在国外已有成功的范例,然而,这种方法却不适用于天然纤维或己织成纺织品。显然,研究将纳米氧化锌通过后整理的途径赋予纤维或纺织品抗菌功能的方法不仅具有重要的理论学术意义,而且具有重要的应用价值。纳米氧化锌的制备方法目前报道的不下十种,但作为一个新的研究领域仍存在一些技术和理论上尚未解决的难题。具体表现在以下几个方面:
票傅哪擅追厶辶>斗植冀峡恚伊>洞笮∧岩钥刂圃谀趸靠帕3⒒螅砻婺芫薮螅追⑸啪郏针对抗菌功能纺织品的应用研究却刚刚起步,更缺少系统地研究;擅籽趸吭诳咕阅苌洗嬖谝恍┤毕荩绾翁岣咂淇咕纳米抗菌功能织物。利用疭/.等技术系统研究、表征了以试剂级氯化锌和草酸为原料制备草酸锌,再经嫒攘呀鈒米尺寸范围;杀窘细撸跋焱乒阌τ茫如何有效阻止纳米粒子团聚行为的发生,保持纳米粒子的功能活性仍然是目前应用过程中的瓶颈问题;壳岸阅擅籽趸康难芯慷嗉性谥票阜椒ㄑ芯糠矫妫性能尚缺少有效的方法;闹纺擅坠δ苷砑列朐谝运=橹实暮笳硪褐惺用,如何制备有良好稳定性的纳米氧化锌抗菌整理剂体系尚未见报道:擅籽趸靠咕锏哪途眯曰蚰退葱陨腥鄙儆行У钠价方法。所以本课题从纳米氧化锌的制备、改性、修饰入手,建立了能满足纺织品后整理要求的纳米氧化锌抗菌整理剂体系和制备了锌基它们的微观形貌和结构特征,探讨了这些工艺过程中的若干基础理论问题,考察了它们的抗菌性能;最后本研究利用原子吸收分光光度法研究纳米氧化锌抗菌织物在不同介质中的锌溶出规律,同时通过抗菌测试实验,并借助际踝魑8ㄖ侄危诱迳戏治龊评价了抗菌织物在多种介质中的耐洗性。研究结果表明:从ξ锬Χ任:从ξ露妫从κ奔湮,备纳米氧化锌,产率可达%以上,粒径可控制在~或。
聚过程是:分散态颗粒一链状颗粒一支链状颗粒一簇状颗粒一块状高或煅烧时间过长都会导致氧化锌聚集烧结而失去纳米尺寸;以工的银修饰纳米氧化锌主要以簇状聚集体的形式存在,平均粒径仍在纳米粉体范围之内;银有效修饰量与修饰浴中的陌俜峙ǘ奘卧≈械囊行奘瘟康ィ奘卧≈械腁的百分浓度越低,银的利用率越高,产品成本越低。影响分散体系稳定性的主要因素有值、分散质用量与分散剂浓度之比值值龋眕滴~,滴:时分散体系的稳..三种由低聚丙烯酸钠、高分子粘合储存稳定性的因素主要有重力、值、超声波振荡时间等。重力对在值段冢竦词奔跫拢擅滋逑滴榷ㄐ宰罴选强,抗菌效果显著;三种纳米氧化锌抗菌纯棉织物哟タ咕—,所得纳米氧化锌形如球状或椭球状;纳米氧化锌颗粒的团颗粒;温度和热分解时间均是氧化锌粒径的显著影响条件,温度过业级氯化锌和草酸为原料,在相同工艺条件下也可得到纳米级氧化锌,成本低廉,适合于工业化生产。靡卧谇扒宀菟嵝烤娉粱“热爆裂竦呈负函数关系,%的奘卧≈械囊行奘瘟拷鍪%的叻肿有捅砻婊钚约炼阅擅籽趸康姆稚⒛芰υ际谴车分子乳化剂或分散剂的叮屎嫌糜谥票感炕擅孜榷ǚ稚⑻逑担定性最高。剂和纳米氧化锌为主组成的整理剂中纳米粒子为单核或多核的微囊式结构,表面带负电荷,平均粒径为诔赡ず笱趸靠帕平均粒径约为,微观形貌以单分散态和链珠状为主;影响整理剂稳定性影响最大,其次是值,两者是破坏稳定性的最主要因素,擅籽趸康目咕杂肓>丁⒐庹铡⒁奘斡敕竦忍跫泄亍、、终砑恋腗值为痬笥遥整理剂处理的抗菌棉织物抑菌圈半径超过,银修饰纳米氧化锌整理剂处理的抗菌织物的抑菌圈半径超过,光照可使抗菌性增
速率也比纳米氧化锌抗菌织物快一倍;机洗次后,纳米功能织物纳米氧化锌抗菌织物的抑菌速率下降,除银修饰纳米织物样品径已在范围;纳米氧化锌颗粒在织物上呈非均匀化分