棉织物壳聚糖杂化膜改性及防紫外线性能研究.docx
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1、 棉织物壳聚糖杂化膜改性及防紫外线性能研究 高大伟+王丽丽+何雪梅+陆逸群+刘建朋摘要:以具有良好生物相容性的壳聚糖为基本原料,通过加入无机盐制得掺杂金属离子的壳聚糖杂化膜,并对棉织物进行改性处理。利用纺织品防紫外线性能测试仪研究无机盐、交联剂、温度、时间和浓度等对棉织物防紫外线性能的影响。研究结果表明:掺杂氯化镁的壳聚糖杂化膜协同硅烷偶合剂KH550处理后,棉织物的防紫外线性能较未处理的棉织物防紫外线能能略有降低,但仅掺杂氯化镁的壳聚糖杂化膜对织物处理后,棉织物的防紫外线性能较好,UPF值可达28.8。掺杂氯化镁的壳聚糖杂化膜处理的棉织物,当氯化镁浓度为2g/L,壳聚糖的浓度为1%,在40的
2、温度下处理60 min时,棉织物的防紫外线性能最好,UPF值可达30+。关键词:壳聚糖;无机盐;改性;棉织物;防紫外线性能:TS195.2 文献标志码:AThe Influence of Chitosan Hybrid Membrane on the AntiUltraviolet Properties of Cotton FabricsAbstract: Cotton fabric was modified by chitosan hybrid membrane with inorganic metal ions. Ultraviolet radiation tester was used
3、to evaluate the influence of the inorganic salt, crosslinking agent, temperature, time and concentration on the anti-ultraviolet properties of the cotton fabric. Compared with the cotton fabric, the anti-ultraviolet behaviors of the fabric modified by inorganic salts and a minopropyltriethoxysilane(
4、KH550) descended. The fabric modified by MgCl2/chitosan showed better anti-ultraviolet performance(UPF=28.8). The optimum modification process was MgCl2 2 g/L, chitosan concentration 1%, 40 and 60 min, in which the UPF value reached up to 30+.Key words: chitosan; Inorganic salt; modification; cotton
5、 fabric; UV resistance棉织物具有吸湿性强、透气性好、穿着舒适和不易起静电等特点,深受人们青睐,是制作夏装和户外活动装的主要面料。但轻薄棉织物是紫外线辐射最容易透过的面料之一,本身屏蔽紫外线的能力不足以使人体皮肤免受紫外线辐射引起的损伤,因此棉织物成为防紫外线辐射整理的主要对象。近年来人们大多利用有机紫外线吸收剂和无机紫外线反射剂来加工生产防紫外线纺织品,但使用生物材料对于纺织品进行防紫外线整理的研究还较少。壳聚糖属于阳离子改性剂,是迄今发现的唯一的天然碱性多糖,壳聚糖的分子链结构中含有大量带孤对电子的活性基团,以其独特的分子结构、生物相容性、生物降解性、抗菌性、无毒性、生
6、物活性和物理化学性质引起人们的重视,在化工、纺织、印染、造纸和医药等领域有广泛的应用前景。研究发现壳聚糖及其衍生物有溶致胆甾液晶性,壳聚糖在紫外-可见光区具有明显的吸收。本文以天然高分子产物壳聚糖为基础,制备了掺杂金属离子的壳聚糖杂化膜,并对棉织物表面进行改性处理,研究不同处理工艺对棉织物防紫外线性能的影响。1 实验1.1材料与仪器织物:市售漂白纯棉织物,经纱细度35S,纬纱细度30S,经密400根/10cm,纬密220根/10cm,克重101g/m2。药品:壳聚糖(生物试剂,浙江金壳生物化学有限公司),冰醋酸(分析纯,国药集团化学试剂有限公司),氯化镁(分析纯,天津市永大化学试剂有限公司),
7、氯化锌(化学纯,国药集团化学试剂有限公司),醋酸锌(分析纯,上海山浦化工有限公司),醋酸镁(分析纯,上海化学试剂采购供应站经销),无水乙醇(分析纯,江苏彤晟化学试剂有限公司),硅烷偶联剂KH550(工业级,南京品宁偶联剂有限公司)。仪器:HJ-3数显恒温磁力搅拌器(常州国华电器有限公司);YP6102电子分析天平(上海正光医疗仪器有限公司);KQ5200DB数控超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司);YG(B)912E纺织品防紫外线性能测试仪(温州大荣纺织仪器有限公司)。1.2壳聚糖杂化溶液的配置称取适量的壳聚糖溶于2mL冰醋酸中,并加入98mL的蒸馏水。用数显恒温磁力搅拌器在恒温的条件下搅拌
8、2h。取适量配好的壳聚糖溶液加入一定的无机盐溶液,并充分搅拌制得掺杂金属离子的壳聚糖杂化膜。1.3预处理工艺配置壳聚糖/无机盐杂化溶液杂化溶液对棉织物改性处理(浴比1100)水洗烘干。1.4防紫外线线性能测定根据国家标准GB/T188302002纺织品防紫外线性能的评定,在纺织品防紫外线性能测试仪上,测得织物UVA和UVB波段的紫外线透过率,以UPF值评价织物的防紫外线效果。2结果与讨论2.1无机盐对处理效果的影响在壳聚糖溶液中加入不同的无机盐,用掺杂不同金属离子的壳聚糖杂化膜及单纯的无机盐对棉织物进行改性处理,研究掺杂金属离子的不同对棉织物改性效果的影响。试剂用量及工艺条件如下:壳聚糖1%、
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