一步偶联/原子层沉积对棉织物的性能影响研究

发布时间：2022-02-20 08:19

　　棉织物由于其具有舒适、保暖、透气等优异的服用性能已被广泛地应用于各种纺织产业领域。但为了开发高性能及功能纺织品以应用于特殊的行业领域,必须赋予棉织物更好的功能。本课题利用四异丙醇钛为原料,对棉织物表面分别进行偶联反应及原子层沉积处理,目的是使棉织物表面形成二氧化钛（TiO₂）涂层,以期达到增强棉织物的红外阻隔性、疏水性及耐磨性的目的。本文拟采用两种不同的方式对棉织物进行改性处理。首先采用一步偶联法,即将棉织物置于四异丙醇钛（TTIP）的乙醇溶液中,通过高温振荡的过程使四异丙醇钛均匀、充分浸入于棉织物,而后与棉纤维素上的羟基反应生成TiO₂,从而在棉织物表面覆盖TiO₂涂层。将处理后的棉织物进行物理性能测试,结果显示经一步偶联法得到的棉织物的红外热阻隔率由38.8%最高上升至63.0%,红外功率阻隔率由70.4%最高上升至72.6%,表明了TTIP偶联反应对棉织物的红外阻隔性能有提升作用。另外通过接触角仪测得织物随着TTIP浓度的升高,接触角逐渐增大至120°以上,表明TTIP偶联处理使织物拥有了疏水性。将织物置于圆盘耐磨... 

【文章来源】：武汉纺织大学湖北省

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 棉织物及其偶联反应的研究
    1.2 增强棉织物物理性能的研究方法
        1.2.1 提升棉织物的耐磨性处理
        1.2.2 提升棉织物的疏水性处理
        1.2.3 提升棉织物的红外阻隔性能处理
    1.3 纳米TiO_2的结构与特性
        1.3.1 纳米TiO_2的晶体结构
        1.3.2 纳米TiO_2的特性的应用领域
    1.4 纳米TiO_2的制备
        1.4.1 化学气相沉积法 (CVD, Chemical Vapor Deposition)
        1.4.2 溶胶-凝胶法 (Sol-gel)
        1.4.3 原子层沉积 (ALD, Atomic Layer Deposition)
    1.5 原子层沉积的介绍
    1.6 本课题的研究目的和内容
2 一步偶联法在棉织物表面沉积二氧化钛
    2.1 实验部分
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验仪器及设备
        2.1.3 实验步骤及原理
        2.1.4 棉织物耐磨性测试
        2.1.5 棉织物扫描电子显微镜(SEM)测试
        2.1.6 棉织物X射线能谱(EDS)
        2.1.7 棉织物的热重分析(TGA)
    2.2 实验结果与讨论
        2.2.1 不同处理程度棉织物的红外阻隔性能
        2.2.2 不同处理程度棉织物的疏水效果
        2.2.3 TTIP偶联处理棉织物耐磨性测试
        2.2.4 TTIP偶联处理后棉织物的表面形态及元素分析
        2.2.5 TTIP处理棉织物的热重分析
    2.3 本章小结
3 ALD在棉织物表面沉积二氧化钛
    3.1 实验部分
        3.1.1 实验材料
        3.1.2 实验仪器及设备
        3.1.3 实验步骤及原理
        3.1.4 棉织物的表征测试
    3.2 实验结果和讨论
        3.2.1 不同ALD循环棉织物的红外阻隔性能
        3.2.2 不同ALD循环数棉织物的接触角测试
        3.2.3 ALD处理棉织物的耐磨性测试
        3.2.4 ALD处理后棉织物的表面截面形态及元素分析
        3.2.5 不同ALD循环棉织物的热重分析
    3.3 本章小结
4 一步偶联法/ALD对织物的耐久性能测试
    4.1 实验部分
        4.1.1 实验材料
        4.1.2 实验仪器及设备
        4.1.3 实验步骤及原理
    4.2 实验结果和讨论
        4.2.1 一步偶联/ALD织物的红外阻隔摩擦耐久性测试
        4.2.2 一步偶联/ALD织物的疏水性能摩擦耐久性测试
        4.2.3 一步偶联/ALD织物在磨损前后的表观形态
    4.3 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
附录
致谢



本文编号：3634642