硅气凝胶改性的纬编间隔织物的隔热性能分析

发布时间：2020-07-18 18:07

【摘要】：出于对人类自身健康和安全问题考虑,近年来,人们对多功能纺织材料越发的感兴趣。此外,在某些高温条件下,人体需要穿着隔热绝缘织物而起到防护作用。因此,本课题主要对三层纬编间隔织物进行二氧化硅气凝胶功能性整理,通过采用3种不同厚度(2,3和4 mm)的间隔织物对其隔热性能进行了研究表征并与未处理织物进行了对比分析。在26℃时,对3种不同克重(300,350和540 GSM)的间隔织物进行纳米二氧化硅气凝胶涂层整理,再通过不同溶剂处理制备得到表面改性的隔热织物。本课题提出了一种用于纬编间隔织物涂层的环保型硅气凝胶的制备方法。二氧化硅溶胶-凝胶过程分为两个阶段:酸催化氧化钛水解和碱催化凝胶。基于溶胶-凝胶法,采用正硅酸四乙酯(TEOS)等物质制备了二氧化硅气凝胶。溶胶溶液中二氧化硅质量分数为11.11%。本课题研究了纬编间隔织物的热阻、导热系数、纱线排列角、密度、孔隙度、透气性和二氧化硅掺量等性能。并通过采用扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱衰减全反射(法)试验对经过二氧化硅涂层整理的间隔织物的表面形貌变化进行了观察分析。做了强力、压缩以及弯曲性能测试,用于表征材料的机械性能。具有较高孔隙率的间隔织物亦具有较高的热阻。实测结果表明:2#样品(3 mm厚,克重350 GSM)孔隙率最高(为90.33%),热阻最大(为0.09131 m~2KW~(-1)),且密度最低。统计分析结果亦表明了样品之间的显著差异。与其它试样相比,试样2的孔隙率最高。孔隙率越高,热阻越大。此外,二氧化硅掺量百分比与间隔织物的热阻呈正相关关系。二氧化硅掺量百分比越高,热阻越高。3块间隔织物样品的二氧化硅掺量(分别为49%、62%和55%)较好地证实了这一点。纬编间隔织物具有轻质、纱线排列角大的特点,适用于产业用纺织品。同时由于实验改性后纬编间隔织物有良好的舒适、柔软、隔热保暖等性能,也使得其适用于产业用纺织品。间隔织物拥有隔热、增强、性能稳定、可循环利用等优良特性,使其具有多种用途。此外,硅气凝胶涂层间隔织物是一种优良的保温材料,可用于宇航服、羽绒服、冷防护材料等特种领域。因此,本课题的研究必将为更优异隔热材料的开发应用提供借鉴。
【学位授予单位】：东华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS101.923
【图文】：

图I刀plelS妇I力l习七2又”.们hl.扭只S山11P比3

【相似文献】