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溶胶—凝胶技术在纺织上的应用与研究

罗敏  
【摘要】: 溶胶-凝胶技术是金属有机或无机化合物经过溶液、溶胶、凝胶而固化,再经热处理而形成氧化物或其它化合物固体的一种技术。作为一种材料的制备方法,该技术在许多方面得到了广泛应用,如制备玻璃、纤维、粉末、薄膜、涂层、复合材料等,尚未在纺织应用上展开研究和应用。本论文从溶胶-凝胶法的基本原理出发,制备不同的溶胶,采用浸轧、焙烘等常用工艺,将该方法初步应用到纺织品上,对纺织品进行后整理,赋予纺织品多种功能。初步的实验结果表明,溶胶-凝胶技术用于纺织品的整理不仅具有可行性,而且有着广阔的发展空间。 溶胶-凝胶处理可在织物表面形成复杂的三维网络结构。利用这一特性,将溶胶-凝胶技术用于染色织物的固色处理上,对染料分子有着良好的“锚固”作用,可以不同程度的提高直接染料、反应性染料和酸性染料的色牢度,既减轻了印染的水污染,又提高了我国纺织品在国际上的竞争力。 本论文制备含硅醇溶胶并对直接黑G进行固色处理,取得了较高的固色效果。制备含硅水溶胶和含钛水溶胶,并将两种水溶胶按照不同摩尔比复合后,对直接染料、活性染料、酸性染料进行固色处理。实验结果表明: 当Si/Ti=5:1(摩尔比)时对直接染料有很好的固色效果,湿牢度普遍提高。皂洗的原样变色级数降低是由于经溶胶-凝胶法处理后的布样在皂洗后有“洗涤增深”现象,但该现象在数次洗涤后逐渐减少或消失。 当Si/Ti=10:1(摩尔比)时对反应性染料有很好的固色效果,湿牢度普遍提高。 对不同酸性染料在不同织物上有不同的固色效果,其中以对棉织物上的酸性染料固色作用最为明显。溶胶对于不同织物上酸性染料的固色效果不同,很可能是由于硅氧烷上的有机长链与织物之间的化学反应程度不一样引起的。 本论文对含硅的醇溶胶、硅的水溶胶和钛的水溶胶的制备条件,以及溶胶-凝胶技术用于纺织品整理的工艺条件进行了初步探讨,确定了较为合适的溶胶制备条件和整理的工艺条件。 本论文对硅的水溶胶用于直接黑GF的固色和增深处理进行了探讨。实验结果显示,硅的水溶胶对直接黑GF有着明显的固色作用和增深作用。经溶胶-凝 溶胶一凝胶技术在纺织上的应用与研究 摘要 胶整理后,直接黑GF的各项色牢度能与硫化黑、反应性黑相媲美,反射率曲线 较处理前有较大幅度的降低,增深效果使得用较少的染料染得较浓的黑色成为可 育旨。 本论文对溶胶一凝胶技术在纺织上的其它应用进行了初步探索,如抗紫外、 拒水、真丝绸和针织物的增重、p一环糊精在织物上的固着、香精的缓释等。实 验结果表明,钦的水溶胶整理后的棉布具有较好的抗紫外效果和拒水效果,处理 后的棉布紫外线透过率大幅度降低,接触角超过130。;硅的水溶胶对丝绸和针 织物有良好的增重作用,增重比例可以通过调节溶胶浓度和带液率来控制,整理 后对手感、白度、刃S值没有明显影响;TEOS/GPTS混合水解得到的复合溶胶 对环糊精在织物上有良好的固定作用,溶胶和环糊精的协调作用对香精有良好的 缓释效果。


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